Лекции Булатицкий Дмитрий Иванович (во многом по материалам Прасолова А. Н.)

• Название: Лекции Булатицкий Дмитрий Иванович (во многом по материалам Прасолова А. Н.)
• Дата: 11.01.2022
• Размер: 319.62 Kb.
• Имя файла: Lecture_Programming_2021_09_01.docx
• Тип: Лекции; #328427
• страница: 4 из 36

Алгоритмы и их запись

Алгоритм – это набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий.

Важнейшие свойства алгоритма:

• 
  Дискретность - означает, что алгоритм состоит из последовательности отдельных шагов - элементарных действий, выполнение которых не представляет сложности. Именно благодаря этому свойству алгоритм может быть реализован на ЭВМ.
  
• 
  Детерминированность (определенность, точность, однозначность). Это свойство заключается в том, что при задании одних и тех же исходных данных несколько раз алгоритм будет выполняться абсолютно одинаково и всегда будет получен один и тот же результат. Свойство детерминированности проявляется также и в том, что на каждом шаге выполнения алгоритма всегда точно известно, что делать дальше, а каждое действие однозначно понятно исполнителю и не может быть истолковано неопределенно. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер.
  
• 
  Конечность (финитность)- заключается в том, что последовательность элементарных действий алгоритма не может быть бесконечной, неограниченной, хотя может быть очень большой (если требуется, например, большая точность вычислений).
  
• 
  Массовость - выражается в том, что с помощью алгоритма можно решать не одну конкретную задачу, а любую задачу из некоторого класса однотипных задач при всех допустимых значениях исходных данных.
  
• 
  Результативность (направленность) - означает, что выполнение алгоритма обязательно должно привести к решению поставленной задачи, либо к сообщению о том, что при заданных исходных величинах задачу решить невозможно. Алгоритмический процесс не может обрываться безрезультатно.
  
• 
  Корректность - означает, что если алгоритм создан для решения определенной задачи, то для всех исходных данных он должен всегда давать правильный результат и ни для каких исходных данных не будет получен неправильный результат. Если хотя бы один из полученных результатов противоречит хотя бы одному из ранее установленных и получивших признание фактов, алгоритм нельзя признать корректным.
  

В зависимости от исполнителя решение одной и той же задачи может требовать выполнения разных действий. Таким образом алгоритм сильно зависит от исполнителя, для которого он составляется. Сегодня в качестве исполнителя большинства алгоритмов выступают электронные устройства, однако исполнителем алгоритма также может быть и человек.

Существуют различные способы записи алгоритмов, среди которых можно выделить следующие:

• 
  описание на естественном языке;
  
• 
  графическая запись (блок-схемы, структурограммы).
  
• 
  формализованные и формальные языки (к которым также относятся и языки программирования).
  

В рамках изучения программирования нам придётся сталкиваться в основном с программами, блок-схемами и структурограммами.

2. Основы программирования на языке Си

   1. Правила записи программы на языке Си

Программа перед обработкой компьютером должна быть помещена в файл на диске. Обычно этот файл имеет расширение <.c>.

Рассмотрим типичную структуру файла с программой на языке Си и правила его оформления на следующем простом примере:
/* Включить описания функций стандартного ввода-вывода */

#include
/* Включить описания математических функций */

#include
/* Другие включаемые файлы */

.

.

.

/* Собственно текст программы */
void main( void ) /* <-- заголовок главной функции */

{

float num; /* <-- описание типов данных */

/* Исполняемые операторы -* */

num = 2.345; /* Присвоим переменной num

значение 2.345 */

printf( " sin(%f) = %f\n", num, sin(num) ); /* Вывод на экран */

}
Любой файл начинается с директив #include, вставляющих в текст программы так называемые заголовочные файлы, которые содержат описания функций, используемых в этом файле. В нашем примере это описания стандартных функций ввода-вывода и математических функций .

Далее следует заголовок главной функции программы main, операторы описания типов данных и исполняемые операторы.

Директивы #include должны всегда начинаться с новой строки, остальные же операторы программы могут иметь произвольное положение в файле вплоть до записи в одну строку. При записи не допускается разрывать слова, числа, двухсимвольные операции.

Пробелы используются для отделения слов друг от друга и для придания тексту большей выразительности и могут использоваться везде, за исключением случаев, описанных в предыдущем абзаце. Там, где допускается один пробел, можно поставить любое их количество.

В любом месте программы, там, где может стоять пробел, допускается записывать комментарии.
/* Это комментарий */

// Это тоже комментарии.
Комментарии должны помогать понять смысл выполняемых программой действий и являются обязательной ее частью. При написании комментариев следует придерживаться ряда простых истин:

• 
  программы читаются людьми, компьютеру комментарии не нужны;
  
• 
  всегда необходимы вводные комментарии, в которых указывается назначение программы, ее автор, дата написания и изменения, краткое описание алгоритма, входных и выходных данных, основных переменных и вызываемых функций;
  
• 
  комментарии должны содержать дополнительную информацию, а не перефразировать программу;
  
• 
  комментарии должны быть расположены так, чтобы программа не была менее наглядной;
  
• 
  неправильные комментарии хуже, чем их отсутствие.
  

Стиль программирования, расположение операторов в строках, использование пробелов, выбор имен переменных и т. д. должны быть направлены на то, чтобы сделать программу более понятной людям, ее читающим.