Три вида алгоритмов.

Решение любой задачи на ЭВМ начинается с выбора способа (алгоритма) ее решения. В повседневной жизни мы имеем дело с алгоритмами, описанными в словесной форме. Типичные примеры – это рецепты заварки чая или приготовления растворимого кофе, написанные на их упаковке.

В информатике алгоритмом называют строго описанную последовательность операций (инструкций, команд), предназначенных для решения поставленной задачи за конечное число шагов. Однако любые ЭВМ, и персональные в том числе, способны "понимать" только те алгоритмы, которые записаны на специальных языках программирования, называемых алгоритмическими. Программа для ЭВМ – это алгоритм, записанный на языке программирования.

Алгоритмы и программы любой сложности могут быть построены с помощью только трёх типовых структур: линейной, разветвляющейся и циклической.

Алгоритмами и программами линейной структуры называют алгоритмы и программы, в которых операторы (инструкции) выполняются в порядке их записи или, как принято говорить, в естественном порядке.

Алгоритмами и программами разветвляющейся структуры называют алгоритмы и программы, в которых операторы или их последовательности, называемые ветвями, выполняются в зависимости от некоторых условий.

Алгоритмами и программами циклической структуры называют алгоритмы и программы, предусматривающие многократное повторение некоторых групп операторов.

Вопросы для самоконтроля

1. Как принято классифицировать программное обеспечение?

2. В чём состоит различие языков программирования низкого и высокого уровня?

3. Что такое интерфейс?

4. Три вида интерфейса.

5. Чем программа отличается от алгоритма?

6. Какие существуют виды алгоритмов?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная

1. Черняков, М.В.Основы информационных технологий: учебник для ВУЗов. / Черняков М.В., Петрушин А.С. М.: ИКЦ Академкнига, 2007. – 407 с.

2. Информатика: базовый курс. / Симонович П.А. [и др.] – СПб.: Изд-во «Питер», 2008, 640 с.

3. Арсеньев, Ю.Н. Информационные системы и технологии/Арсеньев, Ю.Н.. – М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2009. – 447 с.

4. Розанов, А.В. Программирование персональных компьютеров. / Розанов А.В., Федоров В.К. Электронный учебник на CD-ROM. Саратов, 2006

Дополнительная

1. Кашина, И.А.Информационно-правовые системы в экономической деятельности. / Кашина И.А. [и др.] –М.: ДМК-ПРЕСС, 2008.

2. Лихтеншейн, В.Е. Информационные технологии в бизнесе: практикум. / Лихтеншейн В.Е., Росс Г.В. – М.: ФиС, 2008. – 509 с.

3. Макаров, В.Ф. Аутентификация электронного документооборота и защита информации с использованием методов ассиметричного преобразования данных / Макаров В.Ф., Нечаев Д.Ю., Уколов В.С. – М.: РГТЭУ, 2007. – 58 с.

4. Барановская, Т.П.Информационные системы и технологии в экономике / Барановская Т.П. [и др.] – М.: Финансы и статистика, 2007. – 412 с.

5. Якубайтис, Э.А. Информационные сети и системы: справочная книга Якубайтис Э.А.. – М.: Финансы и статистика, 2008

Лекция 3.

ИНТЕГРИРОВАННАЯ СРЕДА ПРОГРАММИРОВАНИЯ FREE PASCAL И ЕЁ МЕСТО В ПРОГРАММНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ЭВМ.

3.1. Среда программирования Free Pascal – пример инструментального ПО.

Для создания программы на любом языке программирования выполняется ряд действий.

1. С помощью программы Текстовый редактор создаётся текст будущей программы операторами языка программирования.

Если мы используем язык Pascal, текстовый файл нашей программы будет называться *.pas. Символ * (звёздочка) заменяет любой набор символов, его использование в данной записи означает, что имя файла может быть любым заданным пользователем (но содержать не более восьми букв латинского алфавита и/или цифр), а тип файла (расширение) должен быть pas . Текстовый файл программы часто называют исходным файлом.

2. С помощью программы Транслятор (переводчик) операторы языка программирования переводятся на язык команд центрального процессора.

Из файла *.pas будет сделан объектный файл *.obj , то есть имя файла сохранится, а тип файла будет obj (от английского object). В этом файле уже нет текста, а есть набор внутренних кодов.

3. С помощью программы Компоновщик файл *.obj преобразуется в готовую программу *.exe .

На этом шаге в программу будут включены все функции, имена которых пользователь написал в исходном файле. Некоторые функций находятся в трансляторе (внутренние функции), а большая часть функций находятся во внешних файлах – библиотеках (внешние функции).

Процесс трансляции и компоновки в совокупности называют также компиляцией.

4. Если компиляция прошла успешно, можно запустить готовую программу *.exe на исполнение.

5. После исполнения программы можно посмотреть на экране результаты её работы.

Далее, при необходимости, надо внести изменения в исходный текст программы, оттранслировать, скомпоновать, выполнить, оценить результаты работы, и так до тех пор, пока программа не станет соответствовать замыслу её создателя.

Современная программа языка программирования объединяет в себе все 5 шагов и называется интегральная среда программирования, или интегральная среда разработки программ.

В качестве примера инструментального программного обеспечения, предназначенного для разработки новых программ, рассмотрим среду (систему) программирования, название которой дал ей язык Pascal.

Мы будем пользоваться интегральной средой программирования Free Pascal. Мы изучим два десятка операторов языка программирования Pascal. Примерно 30 английских слов достаточно, чтобы понимать сообщения программы.

Для открытия (запуска) среды программирования необходимо найти и запустить файл C:\PASCAL\BIN\turbo.exe. Это можно сделать через программу Norton Commander, если она установлена на компьютере, или посредством соответствующей пиктограммы (значка) на Рабочем столе.

Запись C:\PASCAL\BIN\turbo.exe есть полный путь к файлу, уникальный адрес файла запуска программы на диске. Из прочтения этой записи следует, что программа turbo.exe находится в каталоге (папке) BIN, который находится в каталоге (папке) PASCAL, который размещён в корневом (главном) каталоге на диске C.

После запуска программы turbo.exe на экране появляется окно редактирования (Edit). На синем фоне желтыми буквами воспроизводится текст программы на языке Pascal. Некоторые операторы будут воспроизводиться на экране белым цветом. Результаты выполнения программы отображаются на черном экране – пользовательском окне (User), или окне выполнения. После завершения работы программы вместо черного окна снова появится синее окно с текстом программы. Чтобы перейти из синего окна в чёрное и посмотреть результаты работы программы, надо нажать комбинацию клавиш Alt-F5. Чтобы вернуться из чёрного окна в синее окно редактирования, нужно нажать любую клавишу.

Комбинация клавиш – одновременное нажатие двух (изредка трёх) клавиш. Выполняется следующим образом. Первой нажимается многофункциональная клавиша (Ctrl, Shift, Alt) и удерживается в нажатом состоянии. Затем однократно нажимается вторая клавиша, символьная или командная, после чего первая клавиша отпускается.

Верхняя строка окна редактирования – главное меню, полный список команд интегральной среды программирования. Каждое слово в строке – заголовок группы команд. Если щёлкнуть по нему левой кнопкой мыши или встать на него курсором (выделить) и нажать клавишу Enter, то заголовок раскрывается в список команд.

Нижняя строка окна редактирования – подсказки по функциональным клавишам. Так, нажатие клавиши F1 приводит к появлению окна помощи (Help) на английском языке. Даже слабое знание английского языка позволяет узнать много интересного. Например, если в тексте программы встать курсором на любой оператор или название функции и нажать Ctrl-F1, то появится контекстно-зависимая подсказка по данному оператору или функции.

В главном меню нам будут нужны только несколько команд.

File (F3) – в скобках указывается горячая клавиша. Она предназначена для быстрого запуска команды без захода в меню. Если команда имеет горячую клавишу, в списке команд меню название клавиши записывается справа от команды.

Команды, собранные в группе File, управляют пересылкой файлов между оперативной памятью и внешней памятью (жёстким диском). Как и 30 лет назад, на современных компьютерах имеется две памяти: временная оперативная (быстрая) и постоянная (медленная).

File – Open... Открыть файл, то есть загрузить файл с текстом программы в оперативную память (и тогда текст появится на экране). После запуска команды на экране появляется дополнительное диалоговое окно “Open”, в котором можно указать имя файла в соответствующем поле или, нажав клавишу Tab, перейти к предложенному ниже списку. Можно также, не пользуясь клавишей Tab, щёлкнуть мышью по имени нужного файла, или любого файла, если нужный файл оказался в невидимой части списка, а затем, перебирая список, найти нужный.

File–New. В оперативной памяти создать новый файл NONAME.PAS.

В OS Window аналогичная команда называется Файл – Создать. Так, в приложении Paint новый файл называется также, только по-русски: Безымянный.bmp.

File–Save (F2). Сохранить файл, то есть переписать файл из оперативной памяти на диск под тем же именем, какое имеет файл.

В OS Window аналогичная команда называется Файл – Сохранить.

File– Save as... Сохранить файл под другим именем, то есть переписать файл из оперативной памяти на диск под другим именем. После запуска команды на экране появляется дополнительное диалоговое окно “Save”, в котором можно указать имя файла в соответствующем поле, или найти соответствующий файл в списке.

При этом надо быть внимательным, не путать диалоговые окна “Open” и “Save”, и не пытаться вместо открытия нужного файла записать на его место пустой файл NONAME.PAS.

В OS Window аналогичная команда называется Файл – Сохранить как...

File – Exit (Alt-X). Выход из среды Free Pascal. Программа удаляется из оперативной памяти. Перед этим программа проверяет, совпадают ли текстовые файлы в оперативной памяти и на диске. Если они разные, программа предлагает сохранить файл на диске.

В OS Window аналогичная команда называется Файл – Выход.

Команды, собранные в группе Compile, управляют компиляцией (трансляцией и компоновкой) исходного файла. Нас интересуют следующие команды.

Compile–Compile (Alt-F9). Скомпилировать активный (то есть открытый) текстовый файл.

Compile–Make (F9). Преобразовать текстовые файлы в программы *.exe.

Команды, собранные в группе Run, управляют выполнением программы пользователя. Мы будем пользоваться следующей командой.

Run–Run (Ctrl-F9). Преобразовать текстовый файл в программу и выполнить.

Команды, собранные в группе Debug, управляют отладкой программы.Мы будем пользоваться следующей командой.

Debug–User screen (Alt-F5). Дословно: перейти на пользовательский экран, то есть перейти из синего окна редактирования в черное пользовательское окно (окно выполнения). В окне выполнения отображается результат выполнения программы пользователя, который мы оцениваем. Для того, чтобы вернуться обратно в окно редактирования, нужно нажать любую клавишу.