Основы алгоритмизации и программирования критерии качества программы. Алгоритмизация, алгоритмы, языки и программы

Алгоритмом называется строго определенное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Термин «алгоритм» происходит от латинской формы имени среднеазиатского математика Аль-Хорезми – Algorithmi. Алгоритм является одним из основных понятий информатики и математики.

Исполнителем алгоритма предстает некоторая абстрактная или реальная (техническая, биологическая или биотехническая) система, которая способна выполнить действия, предписываемые алгоритмом.

Для характеристики исполнителя используют несколько понятий:

среда;

система команд;

элементарные действия;

отказы.

Среда (или обстановка) представляет собой «место обитания» исполнителя.

Любой из исполнителей может выполнять команды только из некоторого строго заданного списка, который является системой команд исполнителя. Для каждой команды задаются условия применимости (в каких состояниях среды может быть выполнена команда) и приводятся результаты выполнения команды.

После вызова команды исполнитель производит соответствующее элементарное действие.

Может возникнуть и отказ исполнителя в случае, если команда вызывается при недопустимом для нее состоянии среды. Чаще всего исполнитель ничего не знает о цели алгоритма. Он выполняет все предложенные ему действия, не задавая вопросов «почему» и «зачем».

В информатике универсальным исполнителем алгоритмов является компьютер.

К основным свойствам алгоритмов относятся:

1) понятность для исполнителя – исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять;

2) дискретность (прерывность, раздельность) – алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное исполнение простых (или ранее определенных) шагов (этапов);

3) определенность – каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Это свойство обеспечивает выполнение алгоритма механически, не требуя никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче;

4) результативность (или конечность) – алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов;

5) массовость – алгоритм решения задачи производится в общем виде, т. е. его можно будет применять для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из определенной области, которая называется областью применимости алгоритма.

На практике чаще всего встречаются следующие формы представления алгоритмов:

словесная – записывается на естественном языке;

графическая – с помощью изображения из графических символов;

псевдокоды – полуформализованные описания алгоритмов на некотором условном алгоритмическом языке, которые включают в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.;

программная – тексты на языках программирования.

Словесный способ записи алгоритмов является описанием последовательных этапов обработки данных. Алгоритм может быть задан в произвольном изложении на естественном языке. Например, алгоритм нахождения наибольшего общего делителя двух натуральных чисел можно представить как следующую последовательность действий:

1) задание двух чисел;

2) если числа равны, то выбор любого из них в качестве ответа и остановка, в противном случае – продолжение выполнения алгоритма;

3) определение большего из чисел;

4) замена большего из чисел разностью большего и меньшего из чисел;

5) повтор алгоритма с шага 2.

Приведенный алгоритм используется для любых натуральных чисел и должен приводить к решению поставленной задачи.

Словесный способ не имеет широкого распространения, так как обладает некоторыми недостатками:

данные описания строго не формализуемы;

отличаются многословностью записей;

допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний.

Графический способ представления алгоритмов оказывается более компактным и наглядным по сравнению со словесным. При данном виде представления алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению некоторого числа действий.

Для графического представления алгоритм использует изображение в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий. Это графическое представление называется схемой алгоритма, или блок-схемой.

В блок-схеме каждый из типов действий (ввод исходных данных, вычисление значений выражений, проверка условий, управление повторением действий, окончание обработки и т. п.) соответствует геометрической фигуре, представленной в виде блочного символа. Блочные символы соединены линиями переходов, которые определяют очередность выполнения действий.

Псевдокод является системой обозначений и правил, которая предназначена для единообразной записи алгоритмов. Он занимает промежуточное место между естественным и формальным языками. С одной стороны, псевдокод похож на обычный естественный язык, поэтому алгоритмы могут на нем записываться и читаться как обычный текст. С другой стороны, в псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и математическая символика, благодаря чему запись алгоритма приближается к общепринятой математической записи.

В псевдокоде не применяются строгие синтаксические правила для записи команд, которые присущи формальным языкам, что облегчает запись алгоритма на стадии его проектирования и дает возможность использовать более широкий набор команд, рассчитанный на абстрактного исполнителя. Однако в псевдокоде чаще всего имеются некоторые конструкции, присущие формальным языкам, что облегчает переход от записи на псевдокоде к записи алгоритма на формальном языке. Например, в псевдокоде, также каки в формальных языках, существуют служебные слова, смысл которых определен раз и навсегда. Их выделяют в печатном тексте жирным шрифтом, а в рукописном тексте подчеркивают. Единый или формальный подход к определению псевдокода не существует, поэтому используются различные псевдокоды, отличающиеся набором служебных слов и основных (базовых) конструкций.

Программная форма представления алгоритмов иногда характеризуется некоторыми структурами, состоящими из отдельных базовых (основных) элементов. При данном подходе к алгоритмам изучение основных принципов их конструирования следует начинать с этих базовых элементов. Их описание осуществляется с использованием языка схем алгоритмов и алгоритмического языка.

Машинно-ориентированные языки относятся к машинно-зависимым языкам программирования. Основные конструктивные средства таких языков позволяют учитывать особенности архитектуры и принципов работы определенной ЭВМ, т. е. они имеют те же возможности и требования к программистам, что и машинные языки. Однако в отличие от последних они требуют предварительной трансляции на машинный язык составленных с их помощью программ.

Данными видами языков программирования могут быть: автокоды, языки символического кодирования и ассемблеры.

Для машинно-независимых языков не требуется полного знания специфики компьютеров. С их помощью можно записывать программу в виде, допускающем ее реализацию на ЭВМ с различными типами машинных операций, привязка к которым возлагается на соответствующий транслятор.

Причина бурного развития и применения высокоуровневых языков программирования заключается в быстром росте производительности ЭВМ и хронической нехватке программистских кадров.

Промежуточное место между машинно-независимыми и машинно-зависимыми языками отводится языку Си. Он создавался при попытке объединения достоинств, присущих языкам обоих классов. Данный язык обладает рядом особенностей:

максимально использует возможности конкретной вычислительной архитектуры; из-за этого программы на языке Си компактны и работают эффективно;

позволяет налучшим образом использовать огромные выразительные средства современных языков высокого уровня.

Языки разделяют на процедурно-ориентированные и проблемно-ориентированные.

Процедурно-ориентированные языки, например Фортран, Кобол, Бейсик, Паскаль, наиболее часто используются для описания алгоритмов решения широкого класса задач.

Проблемно-ориентированные языки, в частности РПГ, Лисп, АПЛ, GPSS, применяются для описания процессов обработки информации в более узкой, специфической области.

Объектно-ориентированные языки программирования позволяют разрабатывать программные приложения для большого круга разнообразных задач, имеющих общность в реализуемых компонентах.

Рассмотрим методы использования языков программирования.

Интерпретация представляет собой пооператорную трансляцию и последующее выполнение оттранслированного оператора исходной программы. Существует два основных недостатка метода интерпретации:

1) интерпретирующая программа должна располагаться в памяти ЭВМ на протяжении всего процесса выполнения исходной программы. Другими словами, она должна занимать некоторый установленный объем памяти;

2) процесс трансляции одного и того же оператора повторяется такое число раз, которое должна исполнять эта команда в программе. Это приводит к резкому снижению производительности работы программы.

Трансляторы-интерпретаторы являются достаточно распространенными, так как они поддерживают диалоговый режим.

Процессы трансляции и выполнения при компиляции разделяются во времени: сначала исходная программа в полном объеме переводится на машинный язык, после чего оттранслированная программа может многократно исполняться. Для трансляции методом компиляции необходим неоднократный «просмотр» транслируемой программы, т. е. трансляторы-компиляторы являются многопроходными. Трансляция методом компиляции носит название объектного модуля, который представляет собой эквивалентную программу в машинных кодах. Необходимо, чтобы перед исполнением объектный модуль обрабатывался специальной программой ОС и преобразовывался в загрузочный модуль.

Применяют также трансляторы интерпретаторы-компиляторы, объединяющие в себе достоинства обоих принципов трансляции.

Высокоуровневые языки используются в машинно-независимых системах программирования. Такие системы программирования в сравнении с машинно-ориентированными системами предстают более простыми в использовании.

Языки программирования высокого уровня подразделяют на процедурно-ориентированные, проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные.

Процедурно-ориентированные языки применяются для записи процедур или алгоритмов обработки информации на каждом определенном круге задач. К ним относятся:

а) язык Фортран (Fortran), название которого происходит от слов Formulae Translation – «преобразование формул». Фортран представляет собой один из старейших языков программирования высокого уровня. Длительность его существования и применения можно объяснить простотой структуры данного языка;

б) язык Бейсик (Basic), который расшифровывается как Beginner"s All-purpose Symbolic Instruction Code, что в переводе означает – «многоцелевой символический обучающий код для начинающих», разработан в 1964 г. как язык для обучения программированию;

в) язык Си (С), применяемый с 1970-х гг. как язык системного программирования специально для написания ОС UNIX. В 1980-е гг. на основе языка С был разработан язык C++, практически включающий в себя язык С и дополненный средствами объектно-ориентированного программирования;

г) язык Паскаль (Pascal), который назван в честь французского ученого Б. Паскаля, начал применяться с 1968–1971 гг. Н. Виртом. При создании Паскаль использовался для обучения программированию, но со временем стал широко применяться для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Проблемно-ориентированные языки используются для решения целых классов новых задач, возникших в связи с постоянным расширением области применения вычислительной техники:

а) язык Лисп (Lisp – List Information Symbol Processing), который был изобретен в 1962 г. Дж. Маккарти. Первоначально он применялся как средство для работы со строками символов. Лисп употребляется в экспертных системах, системах аналитических вычислений и т. п.;

б) язык Пролог (Prolog – Programming in Logic), используемый для логического программирования в системах искусственного интеллекта.

Объектно-ориентированные языки развиваются и в настоящий момент. Большинство из этих языков являются версиями процедурных и проблемных языков, но программирование с помощью языков этой группы является более наглядным и простым. К наиболее часто употребляемым языкам относятся:

а) Visual Basic (~ Basic);

б) Delphi (~ Pascal);

в) Visual Fortran (~ Fortran);

д) Prolog++ (~ Prolog).

Система VBA представляет собой подмножество VB и вклю – чает себя средства образования приложений VB, его структуры данных и управляющие структуры, дающие возможность создавать пользовательские типы данных. Так же как и VB, VBA – является системой визуального программирования, управляемого событиями. В ней имеется возможность создания форм со стандартным набором элементов управления и написания процедур, обрабатывающих события, которые возникают при тех или иных действиях системы и конечного пользователя. Также она позволяет использовать элементы ActiveX и автоматизации. Система VBA представляет собой полноценную систему программирования, но не имеет полного набора возможностей, которыми обладает последняя версия VB.

Программирование в среде VBA обладает рядом особенностей. В частности, в ней нельзя создавать проект независимо от этих приложений.

Из-за того что VBA является визуальной системой, программист способен создавать видимую часть приложения, которая является основой интерфейса «программа – пользователь». Благодаря этому интерфейсу производится взаимодействие пользователя с программой. На принципах объектно-ориентированного подхода, который реализуется в VBA применительно к приложениям, выполняемым под управлением Windows, разрабатывается программный интерфейс.

Характерным для данных приложений является то, что на экране в любой момент присутствует множество объектов (окон, кнопок, меню, текстовых и диалоговых окон, линеек прокрутки). С учетом алгоритма программы пользователь обладает определенной свободой выбора относительно использования этих объектов, т. е. он может сделать щелчок по кнопке, перенести объект, ввести данные в окно и т. п. При создании программы программист не должен ограничивать действия пользователя, он должен разрабатывать программу, правильно реагирующую на любое действие пользователя, даже некорректное.

Для любого объекта определяется ряд возможных событий. Одни события обусловлены действиями пользователя, например одинарным или двойным щелчком мыши, переносом объекта, нажатием клавиши клавиатуры и т. п. Некоторые события происходят в результате свершения других событий: окно открывается или закрывается, элемент управления становится активным или теряет активность.

Любое из событий проявляется в определенных действиях программы, а виды возможных действий можно разделить на две группы. Действия первой группы являются следствием свойств объекта, устанавливающихся из некоторого стандартного перечня свойств, которые задаются системой программирования VBA и самой системой Windows, например свертывание окна после щелчка по кнопке Свернуть. Вторую группу действий на события может определить только программист. Для любого возможного события отклик обеспечивается созданием процедуры VBA. Теоретически возможно создать процедуру для каждого события, но практически программист заполняет кодом процедуры только для событий, представляющих в данной программе интерес.

Объекты VBA являются функциональными, т. е. они действуют определенным образом и способны откликаться на конкретные ситуации. Внешний вид объекта и его поведение влияют на его свойства, а методы объекта определяют функции, которые способен выполнять данный объект.

Свойствами-участниками являются свойства, которые задают вложенные объекты.

Объекты способны реагировать на события – инициируемые пользователем и генерируемые системой. События, инициируемые пользователем, появляются, например, при нажатии клавиши, щелчка кнопками мыши. Исходя из этого любое действие пользователя может привести к целому набору событий. События, генерируемые системой, проявляются автоматически в случае, предусмотренном программным обеспечением компьютера.

Язык программирования VBA предназначен для написания кода программы. Он обладает своим алфавитом, который включает в себя:

строчные и прописные буквы латинского алфавита (А, B....,Z,a,b....,z);

строчные и прописные буквы кириллицы (А-Я, а-я);

неотображаемые символы, используемые для отделения лексем (лексических единиц) друг от друга;

специальные символы, участвующие в построении конструкций языка: +-*?^=><():{}" &©;

цифры от 0 до 9;

символ подчеркивания «_»;

составные символы, воспринимаемые как один символ: <=, >=, <>.

Лексема является единицей текста программы, которая имеет определенный смысл для компилятора и не может быть разбита в дальнейшем.

Программный код VBA – это последовательность лексем, записанных в соответствии с принятыми синтаксическими правилами, которая реализует нужную семантическую конструкцию.

Идентификатор представляет собой последовательность букв, цифр и символов подчеркивания.

Система VBA определяет некоторые ограничения, которые накладываются на имена:

1) имя следует начинать с буквы;

2) имя не должно включать в себя точки, пробелы, разделительные символы, знаки операций, специальные символы;

3) имя должно быть уникальным и не совпадать с зарезервированными словами VBA или другими именами;

4) длина имени не должна превышать 255 символов;

5) при составлении имен необходимо соблюдать соглашения по стилю;

6) идентификатор должен ясно отражать назначение переменной для понимания программы;

7) в именах лучше применять строчные буквы; если имена включают в себя несколько названий, их нужно отделять друг от друга подчеркиванием или начинать новое слово с прописной буквы;

8) имена констант следует составлять из прописных букв;

9) название идентификатора необходимо начинать со специального знака, указывающего на тип данных, связанный с этим идентификатором.

Переменные являются объектами, которые предназначены для хранения данных. Перед применением переменных в программе необходимо их объявлять (декларировать). Правильный выбор типа переменной обеспечивает эффективное использование памяти компьютера.

Строковые переменные могут быть переменной и фиксированной длины.

Объекты, значения которых не изменяются и не могут быть изменены во время выполнения программы, носят название констант. Их подразделяют на именованные и неименованные.

Перечни используются для декларации группы констант, объединенных общим именем, к тому же они могут быть объявлены только в разделе глобальных объявлений модуля или формы.

Переменные подразделяют на два вида – простые и переменные структурного вида. Массивы бывают одномерными и многомерными.

После декларации значение переменной может оказаться произвольным. Для присвоения переменной необходимого значения применяется операция присваивания.

Математические операции используются для записи формулы, представляющей собой программный оператор, который содержит числа, переменные, операторы и ключевые слова.

Операции отношения могут привести к появлению значения, причем существуют только два результирующих значения: истина и ложно.

Логические операции используются в логических выражениях, это происходит при существовании нескольких условий выбора в операциях отношения.

Операции для работы со строками – это операции конкатенации, которые позволяют объединить значения двух или нескольких строковых переменных или строковых констант. Результатом такой операции является более длинная строка, составленная из исходных строк.

Понятие алгоритма (свойства алгоритма, требования к алгоритму). Формы представления (записи) алгоритма. Базовые алгоритмические конструкции структурного программирования и их представление в виде блок-схем и псевдокода (стандарты, регламентирующие вид блок-схем, типовые конструкции структурного программирования (последовательность, ветвление, цикл, выбор). Обзор инструментальных средств создания блок-схем и структурограмм

2. Парадигмы и языки программирования (презентация)
Понятие парадигмы (стиля) программирования. Императивное программирование (машинный код, язык ассемблера, структурное, процедурное, модульное). Декларативное программирование (функциональное, логическое). Объектно-ориентированное программирование. Примеры классификации языков программирования. Структура языка программирования. Составляющие языка программирования высокого уровня (алфавит, синтаксис, семантика). Понятие о формальных грамматиках и синтаксических диаграммах. Характеристики ЯП и их влияние на критерии оценки программного обеспечения. Развитие языков программирования

Основные подходы к генерации кода для программ на языках высокого уровня. Способы трансляции (интерпретация, компиляция, динамическая (JIT) компиляция). Этапы трансляции (препроцессинг, компиляция, связывание). Компиляция программы. Структура компилятора. Этапы компиляции (лексический анализ, синтаксический анализ, семантический анализ, оптимизация, генерация кода). Инструментальные средства для создания и отладки программ на языках высокого уровня. Минимальный набор средств разработки. Расширенный набор средств разработки. Интегрированная среда разработки (IDE, IDDE). Онлайн-компиляторы

Структура типовой программы на языке C. Основы препроцессинга, подключение файлов, описание констант

ВИДЕО НЕТ

5. Базовые типы данных. Переменные. Константы (презентация)
Типы данных и переменные (понятие и классификация типов данных, базовые (простые) типы данных, описание переменных, отличие типа данных от переменной, инициализация переменных при объявлении). Область видимости и время жизни переменных. Описание констант. Приведение (преобразование) типов

Организация ввода/вывода в языке С. Форматированный вывод (функция printf() и спецификаторы форматов для вывода данных различного типа, модификаторы формата). Форматированный вывод (функция scanf() и спецификаторы форматов для ввода данных различного типа, модификаторы формата).

Понятие массива, Описание массива и доступ к элементам массива, Использование цикла при работе с массивами). Указатели (Понятие адреса и значения, Операции с указателями ("разыменование", взятие адреса переменной, арифметические операции), Указатели и массивы, преимущества и недостатки использования указателей для работы с массивами, Тип void). Символьные строки (Представление в памяти, Специализированные функции для ввод/вывода строк и символов, Библиотечные функции для работы со строками.

При разработке прикладных программ выделяют следующие этапы: постановку задачи,математическое описание и выбор метода решения задачи, алгоритмизацию решения задачи, составление программы и ее адаптацию.

Постановка задачи предполагает характеристику решаемой задачи, описание входной, выходной и нормативно-справочной информации, а также описание контрольного примера.

Характеристика выбранной задачи включает: определение цели решения задачи; установление состава и форм представления входной, промежуточной и результатной информации, установление периодичности решения задачи и взаимосвязи решаемой задачи с другими задачами, определение форм и методов контроля достоверности информации.

Описание входной оперативной информации включает: наименование входного сообщения, источник информации – документ или массив, форму представления информации, сроки и частоту поступления информации.

Описание нормативно-справочной информации включает классификацию данного типа информации и содержание используемых справочников.

Описание выходной информации включает: перечень получаемых выходных сообщений, форму представления сообщения (документ или массив), сроки и периодичность выдачи сообщений, назначение форм выходной информации, получателей выходной информации.

Описание контрольного примера включает: демонстрацию порядка решения задачи традиционным способом, отражение всех форм исходных данных, перечисление всех штатных и нештатных ситуаций, возникающих при решении задачи и описание действий пользователя в каждом случае.

Математическое описание и выбор метода решения задачи. Математическая запись постановки задачи обеспечивает отображение ее сущности, лаконичность записи, однозначность понимания. Для задач, допускающих математическое описание, выбирается численный метод решения, а для нечисловых задач разрабатывается принципиальная схема решения.

Алгоритмизация решения задачи. Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от изменяемых начальных данных к искомому результату. Для решения одной и той же задачи существует ряд алгоритмов, отличающихся друг от друга уровнем сложности, объемами вычислительных и логических операций, составом исходной и промежуточной информации, точностью получаемых результатов. Сам алгоритм может быть записан в словесной форме, графически, с помощью таблиц решений и др.

Составление, отладка и тестирование программ . Составление (кодирование) программы выполняется с помощью операторов языка программирования. В общем случае язык программирования - это формализованный язык для описания алгоритма решения задачи на компьютере или фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структуры данных.

Отладка программы предполагает совокупность действий, направленных на устранение ошибок, а тестирование призвано продемонстрировать отсутствие или выявление ошибок в разработанных программах.

Показатель является минимальной группой атрибутов, сохраняющей осмысленность и достаточность для образования документа. Для экономических показателей обязательно наличие формальной характеристики (алгоритм получения атрибута-основания), указания перечня объектов, участвующих в процессе, единицы измерения атрибута-основания, указания момента (периода) времени и функции управления экономической системы, в которой происходит описываемый процесс. В этом случае показатель имеет точное определение.

Существует аналогия между экономическими показателями и переменными с индексами. Например, показатель П1 (КОД_МАТЕРИЛА, ЦЕНА) может быть представлен как С(i ), где С - цена материала с i -м кодом материала. Переменная С соответствует атрибуту-основанию, а индекс i - атрибуту-признаку.

Поступление материалов на склад обозначим переменной P (i , j , m , n ) , где j - номер склада; m - код поставщика; n - дата. Тогда, для определения стоимости материалов имеется расчетное соотношение S (i , j , m , n ) = Р(i , j , m , n )  С(i ). Таким образом, закономерности, установленные в математике для арифметических операций над переменными с индексами, трансформируются в правила арифметических операций над показателями.

Модель арифметических вычислений в ИС основывается на графе взаимосвязи показателей (файлов). В графе G (S , U ) множество вершин S = { s (i ) } представляют все показатели (файлы), хранящиеся в БД. Дуга U (i , j ) от S (i ) к S (j ) существует в том случае, если есть расчетное соотношение для показателя S (j ) и в правой части его встречается показатель S (i ).

Алгоритм – это система точно сформулированных правил, определяющих процесс преобразования доступных исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.

Алгоритм имеет ряд обязательных свойств (атрибутов): дискретность, определенность (или детерминированность), результативность (или конечность), массовость.

Процесс сведения задачи к последовательности этапов, выполняемых друг за другом так, что результаты предыдущих этапов используются при выполнении последующих, называется алгоритмизацией. В процессе алгоритмизации осуществляется выбор метода решения задачи с указанием необходимых расчетных формул, логических условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов, а также формы представления исходной информации с учетом специфики ЭВМ.

Программа – это алгоритм, записанный на специальном алгоритмическом языке программирования, который может восприниматься ЭВМ.

Исполнитель алгоритма – это автоматическое устройство (ЭВМ, робот, станок с ЧПУ) или человек, выполняющие определенный набор команд.

Оформить (представить) алгоритм можно несколькими способами: словесным, формульно-словесным, графическим (в виде блок схемы), операторным, в виде таблицы решений и на алгоритмическом языке.

Словесный способ предполагает словесное (без формул и таблиц) описание алгоритма, в принципе, с любой степенью детализации.

Формульно-словесный способ более компактный. В нем словесные описания сочетаются с формулами.

Графический способ получил наибольшее распространение. В этом способе алгоритм представляется в виде схемы, состоящей из элементов символов, отражающих отдельные операции технологического процесса обработки данных и отдельные вычислительные операции.

Операторный способ предполагает представлять алгоритм в виде последовательности операторов. Каждое элементарное предписание можно считать оператором. Из этого следует из того, что дискретный алгоритм, являющийся совокупностью элементарных предписаний (инструкций), можно рассматривать как совокупность элементарных операторов. Для элементарных операторов вводятся обозначения, например, арифметический оператор - А V .

Табличный способ предполагает представление алгоритмов в виде таблицы решений и, в основном, носит вспомогательный характер.

Основные структуры алгоритмов – это ограниченный набор блоков и стандартных способов их соединения для выполнения типичных последовательных действий.

Лекция №13

Технология программирования – это методы и средства создания программ. Эффективная технология программирования предполагает использование стандартов, прогрессивных инструментальных средств разработки, а также специальных методов и приёмов организации работ. Различают две технологии: структурное программирование; объектно-ориентированное программирование.

Структурное программирование является классической технологией разработки алгоритмов и программ. К его основным принципам относятся:

Разработка программ «сверху вниз» методом пошаговой детализации;

Модульное программирование;

структурное кодирование.

Объектно-ориентированное программирование представляет собой новый этап развития концепции построения языков программирования. Здесь получили дальнейшее развитие принципы структурного программирования – структуризация программ и данных, модульность и т. д.

Базовыми понятиями объектно-ориентированного подхода являются: объект, свойство объекта, метод обработки, событие, класс объектов.

Объект – это совокупность свойств (параметров) определённых сущностей (отношений) и методов их обработки (программных средств).

Свойство – это характеристика объекта и его параметров. Все объекты наделены определёнными свойствами, которые в совокупности выделяют объект из множества других объектов.

Метод – это программа действий над объектом или его свойствами.

Событие – это характеристика изменения состояния объекта.

Класс – это совокупность объектов, характеризующихся общностью применяемых методов обработки или свойств.

Один объект может выступать объединением вложенных в него по иерархии других объектов. Программируя объект, его состояние можно хранить в наборе переменных, а методы реализовать в форме процедур. Объект представляет собой единство состояния и методов.

Попадая в среду развитого алгоритмического языка, понятия объектно-ориентированного программирования оформляются в системе этого языка. Например, в Turbo Pascal объект – это особый тип данных, а экземпляры этого объекта – переменные этого типа. Состояние характеризуется значениями полей объекта. Методами объекта являются ассоциированные с ним функции и процедуры, которым доступны поля. Передача сообщений объекту происходит в виде вызовов его методов с заданными параметрами.

Существуют различные методики, которые должны обеспечить выполнение важнейших принципов объектного подхода: инкапсуляция (замыкание) свойств данных и программ в объекте, наследование и полиморфизм.

Инкапсуляция означает сочетание структур данных с методами их обработки в абстрактных типах данных – классах объектов.

Класс может иметь образованные от него подклассы. При построении подклассов осуществляется наследование данных и методов обработки объектов исходного класса. Механизм наследования позволяет переопределить или добавить новые данные и методы их обработки, создать иерархию классов.

Под полиморфизмом подразумевается способность объекта реагировать на запрос (вызов метода) сообразно своему типу, при этом одно и то же имя метода может использоваться для различных классов объектов.

Большинство программ работают в диалоговом режиме взаимодействия с пользователем, т.е. ведётся обмен сообщениями, влияющих на обработку данных. Системы, поддерживающие диалоговые процессы, классифицируются:

На системы с жёстким сценарием диалога – предполагают стандартизированное представление информации обмена в виде меню, действия запрос-ответ, запрос по формату;

На дескрипторные системы – предполагают наличие стандартного формата ключевых слов сообщений;

На тезаурусные системы 5 ;

На системы с языком деловой прозы – обеспечивают представление сообщений на языке, естественном для профессионального пользователя.

Для создания диалоговых процессов и интерфейса пользователя наиболее подходят объектно-ориентированныеинструментальные средства разработки программ. Так, в составе инструментов СУБД содержатся построителименю, с помощью которых создаётся ориентированная на конечного пользователя совокупность режимов и команд в виде главного меню и вложенных подменю, и конструкторы экранных форм, системы подсказок и другие объекты.

Как правило, интерфейс прикладных программных продуктов строится по типу графического, ориентированного на среду Windows интерфейса (например, Delphi – это среда разработки программ, ориентированных на работу в Windows ). Определилась тенденция массового использования конечными пользователями интегрированных сред программирования (например, интегрированная среда программирования TURBO PASCAL 7.0 ).

При наличии готовых программ пользователям может понадобиться нечто такое, чего не делают имеющиеся программы. Для разработки новых программ используют системы программирования, в состав которых входят:

Компилятор, преобразовывающий программы с языка программирования в программу в машинных кодах, или интерпретатор, осуществляющий непосредственное выполнение программы на языке программирования;

Библиотеки программ, содержащие заранее подготовленные программы, которыми могут пользоваться программисты;

Различные вспомогательные программы.

Языки программирования можно разделить на следующие классы:

- машинные (computer language ) языки, воспринимаемые аппаратной частью компьютера (машинные коды);

- машинно-ориентированные (computer - oriented language ) языки, предназначенные для использования на конкретных ЭВМ (ассемблеры);

- алгоритмические (algorithmic language ) – языки, не зависящие от архитектуры компьютера (Паскаль, Фортран, Бейсик и др.);

- процедурно-ориентированные (procedure - oriented language ) – языки, в которых есть средства описания программы как совокупности процедур (подпрограмм);

- проблемно-ориентированные (universal programming language ) языки, предназначенные для решения задач из определенной профессиональной деятельности (Лисп, РПГ, Симула и др.);

- интегрированные системы программирования в свою очередь делятся на языки, ориентированные на реализацию основ структурного программирования и объектно-ориентированные языки, поддерживающие понятие объектов и их свойств и методов обработки.

Системы программирования различаются по тому, какой язык программирования они реализуют, например:

Язык Си был изобретен для популярной ныне операционной системы UNIX . Он соединяет свойства языка высокого уровня с возможностью управления ресурсами компьютера, что обычно обеспечивается только при программировании на языке Ассемблера;

Язык Си++ представляет собой расширение языка Си. Язык облегчает создание сложных программ, реализует популярные в настоящее время концепции объектно-ориентированного программирования;

Язык Паскаль позволяет писать легко читаемые программы и содержит в себе все элементы, необходимые для соблюдения хорошего строгого стиля программирования. Это обусловливает большую популярность языка;

Язык Бейсик облегчает написание простых программ. Это – язык для начинающих. Множество версий этого языка иногда друг с другом не совместимы. Язык мало подходит для написания больших и сложных программ;

Языки Лисп и Пролог используют для построения экспертных систем.

Лекция №14

Для удовлетворения сложных информационных потребностей пользователи «общаются» с базой данных с помощью запросов.

Запрос представляет собой спецификацию (предписание) на специальном языке (базы данных) для обработки дан­ных. В реляционных СУБД запросы к базе данных выражают­ся, соответственно, на языке SQL .

Формирование запросов в СУБД может осуществляться в специальном редакторе (командный режим) или через нагляд­но-диалоговые средства (конструкторы) и пошаговые мастера формирования запросов. Сформированный запрос в виде SQL -инструкции сохраняется в файле базы данных и впослед­ствии специальной командой СУБД может запускаться (откры­ваться) на выполнение.

Все многообразие запросов можно проклассифицировать схемой, приведенной на рисунке 7.7. С точки зрения решаемых ин­формационных задач и формы результатов исполнения запро­сов их можно разделить на три группы:

запросы на выборку данных;

запросы на изменение данных;

управляющие запросы.

Запросы на выборку являются наиболее часто применяемыми запросами. Обычно они реализуется SQL -инструкцией SELECT с предложением FROM . Результатом исполнения запроса на выборку является набор данных, который представляет временную таблицу со структурой, определяемой параметрами запроса и полей таблиц, из которых выбираются данные. В отличие от режимов поиска и фильтра­ции запросами на выборку данные выбираются из закрытых таблиц базы данных.

Результаты запросов на выборку по­мещаются в специальную временную таблицу, размещаемую на период исполнения запроса в оперативной па­мяти. В этом смысле запрос в реляционных СУБД тождестве­ нен просто таблице данных, «открытие» которой осуществля­ется в результате выполнения запроса. Из этого следует возможность исполнения запросов над результатами исполнения других запросов, что об­легчает построение запросов при решении сложных задач.

Запросы на выборку классифицируются по двум критери­ям - по формированию условий выборки и по схеме отбора данных.

По формированию условий выборки запросы можно под­разделить на:

запросы со статическими (неизменяемыми) условиями отбора;

запросы с параметрами;

запросы с подчиненными запросами.

В запросах первого вида условия выборки данных опреде­ляются при формировании самого запроса и являются неизмен­ными при всех последующих выполнениях запроса. В запросы с параметрами вставляются специальные средства для диало­гового задания пользователем конкретных параметров в усло­виях отборам момент исполнения запроса. Таким образом, при запуске на исполнение запроса с параметрами пользователь может варьировать и уточнять условия выборки данных.

В зап­росах третьей группы условия отбора данных определяются по результатам исполнения вставленной в тело внешнего запроса внутренней инструкции SELECT .

По схеме отбора данных запросы на выборку подразделя­ются на запросы:

на выборку данных из одной таблицы;

на выборку данных в один набор из нескольких таблиц;

на объединение данных.

Запросы на выборку данных из одной таблицы по смыслу и назначению сходны с фильтрацией данных в открытой таб­лице. Различие заключается лишь в форме представления ре­зультата. В частности, запросом на выборку можно отображать не просто подмножество записей исходной таблицы, но и под­множество ее полей исходной таблицы, а над результатным набором данных, как уже от­мечалось, можно исполнить другой запрос.

Различают запросы на выборку всех записей с заданным набором полей и запросы на выборку подмножества за­писей.

Пример запроса, формирующего список сотрудников организации из таблицы «Сотрудни­ки», но с сокращенным набором полей:

SELECT Сотрудники.Таб_№, Сотрудники.Фамилия, Телефон FROM Сотрудники;

В запросах на отбор подмножества записей в SQL -инст­рукции SELECT через предложение WHERE помещается выра­жение, определяющее условие отбора данных. Пример запроса на отбор подмножества за­писей из таблицы «Сотрудники» для формирования списка работников инженерно-технического и экономического профи­ля.

SELECT Фамилия, Должность FROM Сотрудники

WHERE ((Должность)=”Инженер” Or (Должность) = ”Экономист”);

В запросах на выборку данных широко применяются пре­ дикаты отбора ALL , DISTINCT , DISTINCTROW и TOP п.

Пре­дикат ALL используется по умолчанию и устанавливает вывод в набор всех записей, формируемых по условию отбо­ра в предложении WHERE , и в большинстве слу­чаев в инструкции SELECT опускается.

Предикат DISTINCT " используется для исключения в набо­ре отбираемых данных тех записей, значения которых по опре­деленному полю повторяются.

В запросах на выборку помимо предложений FROM и WHERE используются предложения GROUP BY , НА VING и ORDER В Y для дополнительной обработки отбираемых запи­сей.

Предложение GR О UP В Y объединяет (группирует) записи с одинаковыми значениями определенных полей в одну запись.

Предложение НА VING выполняет функцию предложения WHERE , позволяя задавать дополнительные условия для отбо­ра сгруппированных предложением GROUP В Y записей.

Пред­ложение ORDER BY обеспечивает сортировку отобранных за­писей в зависимости от способа ASC (по возрастанию) или DESC (по убыванию).

Пример запроса, формирующего в порядке убывания список сгруппированных по полям «Категория» и «Профиль» записей из таблицы «Под­разделения» при условии отбора подразделений с категорий выше третьей и отбора сгруппированных записей при условии основного профиля подразделений:

В трактовке реляционных СУБД и языка SQL «пустых», т. е. неопределенных, значе­ний полей не бывает. Иначе говоря, значением числового поля может быть число, равное «О», а значением других типов полей (текстовые, дата) может быть нулевое значение-« Null ».

Отбор записей с пустыми значениями может применяться тогда, когда нужно отдельно сформировать и проанализировать набор данных с записями, содержащими нулевые для число­вых полей, или не имеющие, опреде­ленного значения для других типов полей.

Пример запроса, отбирающего данные из таблицы «Со­трудники» с «пустыми» значениями по полю «Ученая степень», т.е. формируется спи­сок сотрудников, не имеющих ученых степеней.

SELECT Фамилия, Должность FROM Сотрудники WHERE ((Ученая_степень) Is Null );

Запросы данного типа подразделяются на запросы на сочетание данных, на соединение данных, на объединение данных.

Запросы на сочетание строятся на основе операции скаляр­ного произведения реляционных таблиц и по смыслу направлены на формирование полного набора сочетаний строк-записей, пред­ставленных в исходных таблицах. Запросы на сочетание строятся на с простым перечислением отбираемых полей и их таблиц.

Во многих случаях при формировании набора данных по запросам на выборку требуется производить определенные вычисления или операции по непосредственной обработке отбираемых данных.

В реляционных СУБД такие возможности предоставляются через вычисляемые поля и групповые операции в запросах над отбираемыми данными.

Вычисляемые поля. В инструкции SELECT в списке отбираемых полей добавляется выражение, по которому вычисляется новое поле, и посредством ключевого слова AS определяется его имя в формируемом наборе данных. Запрос, формирующий ведомость начислений сотрудникам с вычисляемым полем «ИТОГО».

SELECT Сотрудники.*, Оклад+ Перс_надб+Надб_ за_учстеп AS ИТОГО FROM Сотрудники;

Групповые операции. В процессе отбора и обработки дан­ных важное значение имеют группирование данных по значе­ниям какого-либо поля и осуществление тех или иных опера­ций над сгруппированными записями. Групповые операции осу­ществляются на основе SQL -предложения GROUP BY в сочетании со статистическими функциями SQL . В большин­стве диалектов языка SQL в состав инструкции SELECT допус­кается включение статистических функций, которые осу­ществляют групповые вычислительные операции над отбираемыми записями.

К числу статистических функций SQL относятся:

SUM (выражение) - вычисляет сумму набора значений;

AVG (выражение) – вычисляет среднее арифметическое набора чисел;

Min (выражение) – вычисляет минимальное значение из набора значений;

Max (выражение) – вычисляет максимальное значение из набора значений;

StDev (выражение) – вычисляет среднеквадратичное отклонение набора значений;

Count (выражение) – вычисляет количество записей, содержащихся в наборе;

Var (выражение) – вычисляет дисперсию по набору значений.

К числу функций, используемых в групповых операциях, относятся также функции First (выражение) и Last (выражение), вычисляющие (возвращающие), соответственно, первое и последнее значения поля в наборе данных. В выражениях в качестве аргумента допускается использование имен полей таблиц.

Сами групповые вычисления задаются включением в SQL -инструкцию SELECT вычисляемого поля на основе выражения со статистическими функциями, вы­полняемыми над наборами данных, формируемыми предложе­нием GROUP BY .

Для примера на рисунке 7.15. приведен запрос, формирующий итоговые данные по общей сумме премиальных каждого из пре­мированных сотрудников. Группирование данных производит­ся по полю «ФИО».

Как уже отмечалось, источником данных для запросов мо­гут быть результаты выполнения других запросов. Возможны два варианта построения таких запросов.

Первый вариант реализуется через указание в SQL -инст­рукциях в качестве имен таблиц и имен полей имен запросов и полей запросов, а его исполнение осуществляется в две фазы. По запуску основного запроса сначала неявно запус­кается запрос, формирующий источник данных, и по заверше­нию его исполнения запускается основной (внешний) запрос.

Второй вариант реализуется через включение в тело внеш­ней (главной) SQL -инструкции внутренней инструкции SELECT . При этом результат исполнения внутренней инструкции SELECT используется для формирования условия отбора записей в главном (внешнем) запросе или в качестве выраже­ния для нового вычисляемого поля. Такие запросы называются подчиненными.

Использование внутренней инструкции SELECT для фор­мирования условий отбора записей во внешнем запросе возмож­но, например, через предикаты сравнения - ANY (каждый), SOME (некоторые), ALL (для всех);

Конструкция запроса может выглядеть следующим образом:

SELECT ...FROM... WHERE Выражение () (SELECT.. .);

где () - оператор сравнения.

Как правило, выражение включает поле из списка полей внешней SQL -инструкции или функцию от этих полей. Внут­ренняя инструкция SELECT должна возвращать набор данных по одному полю или по вычисляемому полю, в случае сравнимости с выражением во внешней SQL -инструк­ции по типу данных.

Предикаты ANY и SOME используются для отбора в главной SQL -инст­рукции тех записей, которые удовлетворяют сравнению с ка­кой-либо записью (т.е. хотя бы с одной), из отобранных во внут­ренней инструкции SELECT .

Предикат ALL используется для отбора в глав­ном запросе только тех записей, которые удовлетворяют сравнению одновременно со всеми записями, отобранными в под­чиненном запросе. Пример выполнения запроса с предикатом ALL :

SELECT Электромобили.* FROM Электромобили WHERE (((Электромобили.Запас_хода) >=All (SELECT Маршруты.Расстояние FROM Маршруты WHERE (((Маршруты.Время_года)= ”Зима”));)));

Р

программы подготовки специалистов среднего звена (квалифицированных рабочих, служащих)
для специальностей технического профиля 09.02.05.Прикладная информатика (по отраслям))
на базе основного общего образования
с получением среднего общего образования

Скачать:

Предварительный просмотр:

Министерство образования Саратовской области

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение Саратовской области «Энгельсский политехникум»

(ГАПОУ СО «Энгельсский политехникум»)

Р абочая программа учебной дисциплины

ОП.17 ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ

программы подготовки специалистов среднего звена (квалифицированных рабочих, служащих)

для специальностей технического профиля 09.02.05.Прикладная информатика (по отраслям))

на базе основного общего образования

с получением среднего общего образования

2016 г.

Рекомендована Экспертной комиссией согласно приказа министерства образования Саратовской области от 13.01.2011 года № 28 «О подготовке основных профессиональных образовательных программ среднего профессионального образования»

разработана на основе Федерального государственного образовательного стандарта по специальностям среднего профессионального образования (далее – СПО)

09.02.05 - Прикладная информатика (по отраслям)

Организация-разработчик: ГАПОУ СО «Энгельсский политехникум»

Разработчики:

Ивашов Юрий Александрович, преподаватель

1. ПАСПОРТ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ

название программы учебной дисциплины

1.1. Область применения программы

Рабочая программа учебной дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования» соответствует требованиям ФГОС по специальности 09.02.05 - Прикладная информатика (по отраслям) базовой подготовки и работодателей.

Учебная дисциплина «Основы алгоритмизации и программирования» является вариативной частью программы подготовки специалистов среднего звена по специальности и входит в учебный цикл профессиональных дисциплин.

Учебная дисциплина направлена на формирование общих и профессиональных компетенций:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Обрабатывать статический информационный контент.

ПК 1.2. Обрабатывать динамический информационный контент

ПК 2.3. Разрабатывать и публиковать программное обеспечение и информационные ресурсы отраслевой направленности со статическим, динамическим и интерактивным контентом.

ПК 2.4. Проводить отладку и тестирование программного обеспечения отраслевой направленности.

Преподавание дисциплины осуществляется на основе современных компьютерных технологий и предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, практические занятия, семинар-диалог, работа в малых группах, самостоятельная работа студента под контролем преподавателя (домашние задания), консультации.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в форме проверки выполнения практических заданий по дисциплине, устного опроса, промежуточный контроль в форме контрольной работы и промежуточная аттестация в виде экзамена.

Программа профессионального модуля может быть использована в дополнительном профессиональном образовании и профессиональной подготовке специалистов в области прикладной информатики в различных областях при наличии среднего (полного) общего образования.

1.2. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины:

В результате освоения дисциплины обучающийся должены:

уметь:

• разрабатывать схемы работы программы (блок-схемы);
• разрабатывать программное обеспечение с помощью языков программирования;
• осуществлять выбор метода отладки программ;
• решать задачи тестирования и отладки программного обеспечения;
• использовать инструментальные среды поддержки разработки, системы управления;
• идентифицировать, анализировать и структурировать данные;

знать:

• свойства алгоритма: конечность, определенность, результативность, массовость;
• область определения алгоритма.
• базовые структуры алгоритмов: линейные, разветвляющиеся, циклические.

• базовые и динамические структуры данных и операции над ними;
• операторы языка Pascal, C, C++.

Максимальной учебной нагрузки обучающегося 180 часов , в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 120 часов ;

самостоятельной работы обучающегося 60 часов .

2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы

2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования»

3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММЫ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО МОДУЛЯ

3.1 Реализация программы дисциплины требует наличия учебного кабинета основы алгоритмизации и программирования, с подключением к сети Интернет.

Оборудование кабинета:

• рабочее место каждого обучающегося (по количеству обучающихся в учебной группе на занятии) в составе: персональный компьютер;
• рабочее место преподавателя, в составе: персональный компьютер;
• локальная сеть;
• подключение к сети Интернет;
• мультимедийный проектор;
• интерактивная доска;
• принтер;
• сканер.

Программное обеспечение рабочих мест:

• Операционная система;
• Браузер;
• Антивирусное ПО;
• Среда программирования.

3.2. Информационное обеспечение обучения

Основные источники:

1. Семакин, И. Г., Шестаков, А. П. Основы алгоритмизации программирования (учебник для СПО). [Текст]/ И. Г. Семакин, А. П. Шестаков – Москва, 2012 г. – 400 с.
2. Колдаев, В. Д. Основы алгоритмизации и программирования. [Текст]/ В. Д. Колдаев – Москва, 2011 г.
3. Андреева Т.А. Программирование на языке Pascal: учеб. пособие. Бином. Лаборатория знаний, 2011. 234 с.
4. Некрасов В.П. Turbo Pascal 7.0. Основы программирования. Ч. 1. Екатеринбург: Изд-во УрГУПС, 2011. 60 с.
5. Епанешников А.М. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0: учеб. пособие. 4-е изд., испр. М.: Диалог-МИФИ, 2010. 367 с.
6. Репаков, Г.Г. Turbo Pascal для студентов и школьников / Г.Г. Репаков. - СПб.: БХВ- Петербург, 2009,- 245с.
7. Хореев, П.Б. Технология объектно-ориентированного программирования: учебное пособие для вузов / П. Б. Хорев. - Москва: Академия, 2008. - 448с
8. Голицына О.Л, Партыка Т.Л., Попов И.И. Языки программирования. 2-е изд., перераб. и доп./ Голицына О.Л, Партыка Т.Л., Попов И.И. – М.: Издательство «Форум», 2010. - 400 с. (Допущено Министерством образования и науки Российской Федерации)

Дополнительная литература

1. Голицина, О. Л., Попов, И.И Основы алгоритмизации и программирования. [Текст]/ О. Л. Голицина, И. И. Попов – Москва, 2004 г.
2. Могилев, А. В., Пак, Н. И., Хеннер, Е. К. Информатика. [Текст]/ А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер – Москва, 2004 г.
3. Могилев, А. В., Пак, Н. И., Хеннер, Е. К. Практикум по информатике. [Текст]/ А. В. Могилев, Н. И. Пак, Е. К. Хеннер – Москва, 2005 г.
4. Семакин, И. Информатика. Задачник-практикум. Том 1. - [Текст]/ И. Семакин – Москва. 2011 г.
5. Попов В.Б. Turbo Pascal для школьников: Учеб. пособие. - 3-е изд., доп. – М.: Финансы и статистика, 2010. – 352 с.

4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Контроль и оценка результатов освоения учебной дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, устного опроса, а также выполнения обучающимися внеаудиторной самостоятельной работы.

Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации производится в соответствии с универсальной шкалой (таблица).

На этапе промежуточной аттестации по медиане качественных оценок индивидуальных образовательных достижений экзаменационной комиссией определяется интегральная оценка освоенных обучающимися профессиональных и общих компетенций.

Курс "Основы программирования и алгоритмические языки" является фундаментом образования будущего программиста. В этом курсе он должен научиться придумывать и программировать алгоритмы, и это умение будет служить ему всю программистскую жизнь по будням и даже в праздники. По этой причине пособие состоит из двух частей: первая - основы алгоритмизации (разделы с 1 по 5) и вторая - основы программирования на С++(разделы с 6 по 21).

Первая часть посвящена технологии разработки алгоритмов и описанию некоторых широко известных алгоритмов, преимущественно из области поиска и сортировки. Последние не только представляют практический интерес, но и служат прекрасными образцами алгоритмического творчества.

Во второй части излагаются основы алгоритмического языка C++ - инструмента профессионального программирования. Выбор C++ в качестве первого алгоритмического языка может вызвать справедливые возражения, но дело в том, что для подавляющего большинства первокурсников "компьютерных" специальностей это не первый изучаемый язык, а второй или третий. Как показал опыт, некоторые трудности в изучении этого развитого объектно-ориентированного языка с лихвой перекрываются интересом, который он вызывает.

Хотя материал по алгоритмизации отделен в пособии от материала по программированию, изучать алгоритмы и язык надо параллельно. Очередной раздел из первой части следует проходить, как только будут освоены соответствующие языковые средства. Например, после изучения массивов можно рассмотреть алгоритмы поиска и упорядочения массивов, после изучения файлов – сортировку файлов, после освоения функций можно рассмотреть рекурсивные алгоритмы и т.п.

В заключение отметим, что программирование – наука практическая и освоить ее, только читая книжки, нельзя. Решайте побольше задач, хороших и разных, за компьютером и за письменным столом, в "школе" и дома, и тогда фундамент вашего программистского образования будет прочным.

Основы алгоритмизации

1 Основные этапы решения задачи на эвм

В настоящее время на ЭВМ решают самые разнообразные задачи, от расчета баллистических траекторий до завоевания инопланетных территорий (пока только в компьютерных играх). В каждом случае ЭВМ выполняет какую-то программу, обычно довольно сложную. Некоторые из программ требуют от пользователя специальных знаний и высокой квалификации, например, программы электронной верстки или автоматизированного проектирования, но здесь мы будем говорить не об использовании, а об изготовлении программ. Несмотря на бесконечное разнообразие программ, в самом процессе их изготовления можно усмотреть нечто общее и выделить несколько этапов решения задачи на ЭВМ.

1.1 Постановка задачи

Под постановкой задачи понимают математическую или иную строгую формулировку решаемой задачи. Этот этап включает определение целей создаваемой программы и определение ограничений, налагаемых на программу. При постановке задачи должны быть определены требования:

Ко времени решения поставленной задачи;

Объему необходимых ресурсов, например, оперативной памяти;

Точности достигаемого результата.