учебное пособие ТА. Учебное пособие по дисциплине Теория алгоритмов предназначено для студентов Политехнического колледжа НовГУ, обучающихся по специальности 230115 Программирование в компьютерных системах

• Название: Учебное пособие по дисциплине Теория алгоритмов предназначено для студентов Политехнического колледжа НовГУ, обучающихся по специальности 230115 Программирование в компьютерных системах
• Дата: 15.10.2018
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: учебное пособие ТА.docx
• Тип: Учебное пособие; #53468
• страница: 7 из 12

1.7 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ

В современном программировании применяется технология нисходящего программирования «сверху вниз». Суть этой технологии заключается дробления сложной задачи на более простые подзадачи (декомпозиция) до тех пор, пока не прояснятся все детали решения. Такие подзадачи оформляются в виде вспомогательных алгоритмов.

Реализация вспомогательных алгоритмов осуществляется посредством подпрограмм.

Определение 5. Подпрограмма – обособленная, оформленная в виде отдельной синтаксической конструкции и снабженная именем часть программы. Использование подпрограмм позволяет, сосредоточив в них подробное описание некоторых операций, в остальной программе указывать только имена подпрограмм, чтобы выполнить эти операции. [7]

Подпрограммы в процедурно-ориентированных языках программирования представляют собой процедуры и функции. Имея один и тот же смысл и аналогичную структуру, процедуры и функции различаются назначением и способом их использования.

Определение 6. Процедура – независимая именованная часть программы, которую можно вызвать по имени для выполнения определенных действий.

Определение 7. Функция – подпрограмма, которая передает в точку вызова скалярное значение.

Рассмотрим технологию создания и использования процедур и функций, руководствуясь учебником Окулова С.М. «Основы программирования».

Процедуры.

Структура процедуры схожа со структурой программы.


Вызов процедуры

Для наглядности объяснения, обратимся к примеру:


В данном фрагменте программы вызывается процедура вычисления суммы двух целых чисел. Процедура вызывается по имени.

При вызове процедуры Sum(a,b,c) из основной программы значение переменной присваивается переменной процедуры Sum, а значение переменной – переменной .
.

Рис. 11. Соответствие параметров процедуры
В любой программе все переменные делятся на глобальные и локальные.



В данном фрагменте программы переменные k, p – глобальные, a d,f - локальные. Глобальные переменные описываются в разделе описаний основной части программы, а локальные – только в том, где описываются переменные. Локальные переменные существуют только во временя работы процедуры, определяются (создаются) при её вызове и «исчезают» после завершения работы процедуры.

При описании процедуры указывается список формальных параметров. Каждый параметр является локальным, к нему можно обращаться только в пределах данной процедуры (в примере x,y,z - формальные параметры, рис.11). Фактические параметры – это параметры, которые передаются процедуре при обращении к ней. (a,b,c – фактические параметры, рис.11). Количество и типы формальных и фактических параметров должны совпадать.

Параметры-значения, т.е. передача параметров по значению. При таком способе передачи параметров значение фактического параметра становится значением соответствующего формального параметра. Внутри процедуры можно производить любые действия с данным формальным параметров (допустимые для его типа), но эти изменения никак не отражаются на значении фактического параметра, т. е. каким он был до вызова процедуры, таким же и останется после завершения её работы (x,y – формальные параметры-значения).
Параметры-переменные - формальные параметры, перед которыми стоит служебное слово Var. При таком способе передачи параметров в процедуру передаётся не значение, а адрес фактического параметра (обязательно переменной). Любые операции с формальным параметром выполняются непосредственно над фактическим параметром. [6]

Функции.

Структура функции.



В теле функции обязательно должен быть хотя бы один оператор присвоения, где в левой части стоит имя функции, а в правой — ее значение. Иначе значение функции не будет определено. Обращение к функции осуществляется по имени с необязательным указанием списка аргументов. Каждый аргумент должен соответствовать формальным параметрам, указанным в заголовке, и иметь тот же тип.

В качестве примера приведем алгоритм вычисления выражения

Z=(A⁵+A^-3)/2*A^M, в котором возведение в степень выполняется функцией Step.[7] На рис.12 представлена блок-схема основного алгоритма.

































Рис.12 Алгоритм вычисления выражения Z=(A⁵+A^-3)/2*A^M

В первом разделе «Основы алгоритмизации» рассмотрены понятия алгоритм, свойства алгоритма, способы представления алгоритмов. Виртуальные машины Поста и Тьюринга иллюстрируют формализацию алгоритмов, а так же описаны вспомогательные алгоритмы на примерах процедур и функций.

Для успешного усвоения материала рекомендуется выполнить задания для самостоятельной работы в соответствии с номером своего варианта. В подборке заданий для данного пособия использованы материалы следующих источников [3], [7],[8].