Блок-схемы как графическая реализация алгоритмов. Различные виды блок-схем.

Блок-схема — это графическая интерпретация алгоритма, представ­ляющая набор геометрических фигур, каждая из которых изображает какую-либо операцию или действие. Форма символов и правила со­ставления схем алгоритмов установлены государственными стандарта­ми Основные элементы, используемые при построении блок-схем, представлены в табл. 1.

Таблица 1. Основные блочные символы

Базовые алгоритмические структуры

1. Линейные алгоритмы — последовательность блоков, каждый из которых имеет по одному входу и одному выходу, и выполняется в программе один раз. (Рис.1)

Рис. 1. Алгоритм линейной структуры                   Рис.2. Алгоритм «Разветвления»

2. Алгоритм разветвляющегося вычислительного процесса — алго­ритм, в котором в зависимости от значений некоторого признака про­изводится выбор одного из нескольких направлений, называемых вет­вями. В основе организации разветвления лежит проверка логического условия, которое может быть истинно или ложно. (Рис.2)

3. Алгоритм циклического вычислительного процесса включает в себя многократно повторяющиеся участки вычислений для различных значений данных.

Рис.3. Алгоритм циклического вычислительного процесса

ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 6.

1. Алгоритм-это:

1. Указание на выполнение действий,
2. Система правил, описывающая последовательность действий, которые необходимо выполнить для решения задачи,
3. Процесс выполнения вычислений, приводящих к решению задачи

2. Свойство алгоритма – дискретность, выражает, что:

1. Команды должны следовать последовательно друг за другом,
2. Каждая команда должна быть описана в расчете на конкретного исполнителя,
3. Разбиение алгоритма на конечное число команд

3. Формальное исполнение алгоритма – это:

1. Исполнение алгоритма конкретным исполнителем с полной записью его рассуждений,
2. Разбиение алгоритма на конкретное число команд и пошаговое их исполнение,
3. Исполнение алгоритма не требует рассуждений, а осуществляется исполнителем автоматически
4. Исполнение алгоритма осуществляется исполнителем на уровне его знаний

4. Самое важное свойство алгоритма:

1. Визуальность,
2. Массовость,
3. Дискретность,
4. Аудиальность,

5. Какой алгоритм называется линейным:

1. Выполнение операций зависит от условия,
2. Операции выполняются друг за другом,
3. Одни и те же операции выполняются многократно
4. Присутствие всех возможных операций в одном алгоритме

6. Графические задание алгоритма – это:

1. Способ представления алгоритма с помощью геометрических фигур,
2. Представление алгоритма в форме таблиц и расчетных формул,
3. Система обозначений и правил для единообразной и точной записи алгоритмов и их исполнения

7. В расчете на кого должен строиться алгоритм:

A. В расчете на ЭВМ,

B. В расчете на умственные способности товарища,

C. В расчете на конкретного исполнителя

8. Какое из перечисленных свойств относится к свойствам алгоритма:

A. Визуальность,

B. Совокупность,

C. Аудиальность,

D. Понятность

9. Циклическим называется алгоритм, в котором:

1. Выполнение операций зависит от условия,
2. Операции выполняются друг за другом,
3. Одни и те же операции выполняются многократно

ОБЗОР СОВРЕМЕННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

Классификация ПО

Программное обеспечение-это совокупность программ, выполненных вычислительной системой.

К программному обеспечению (ПО) относится также вся область деятельности по проектированию и разработке (ПО):

• технология проектирования программ (нисходящее проектирование, структурное программирование и др.)
• методы тестирования программ.
• методы доказательства правильности программ.
• анализ качества работы программ и др.

Программное обеспечение - неотъемлемая часть ЭВМ. Оно является логическим продолжением технических средств ЭВМ, расширяющие их возможности и сферу использования.

Классификация программного обеспечения.

Существует три категории:

1) Прикладные программы, непосредственно обеспечивающие выполнение необходимых пользователям работ.

2) Системные программы:

• управление ресурсами ЭВМ.
• создание копий используемой информации.
• проверку работоспособности устройств компьютера.
• выдачу справочной информации о компьютере и др..

3) Инструментальные программные системы, облегчающие процесс создания новых программ для компьютера.

Более или менее определенно сложились следующие группы программного обеспечения:

• операционные системы.
• системы программирования.
• инструментальные системы.
• интегрированные пакеты.
• динамические электронные таблицы.
• системы машинной графики.
• системы управления базами данных (СУБД).
• прикладное программное обеспечение.

Операционные системы

Операционная система - программа которая загружается при включении компьютера. Она осуществляет диалог с пользователем, управление компьютером, его ресурсами(оперативной памятью, местом на дисках и т. д. )запускает другие прикладные программы на выполнение. Операционная система обеспечивает пользователю и прикладным программам удобный способ общения(интерфейс) с устройствами персонального компьютера.

Наиболее распространенные операционные системы: MS-DOS, OS/2, UNIX, WINDOWS, LINUX, WINDOWS NT, они имеют разные модификации.

Операционная система (ОС) — это совокупность программных средств, осуществляющих управление ресурсами ЭВМ, запуск прикладных программ и их взаимодействие с внешними устройствами и другими программами, а также обеспечивающих диалог пользователя с компьютером.

Ресурсом является любой компонент ЭВМ и предоставляемые им возможности: центральный процессор, оперативная или внешняя память, внешнее устройство, программа и т. д.

ОС загружается при включении компьютера. Она предоставляет пользователю удобный способ общения (интерфейс) с вычислительной системой. Интерфейс при этом может быть программным и пользовательским.

Программный интерфейс — это совокупность средств, обеспечивающих взаимодействие устройств и программ в рамках вычислительной системы.

Пользовательский интерфейс — это программные и аппаратные средства взаимодействия пользователя с программой или ЭВМ. В свою очередь, пользовательский интерфейс может быть командным или объектно-ориентированным. Командный интерфейс предполагает ввод пользователем команд с клавиатуры при выполнении действий по управлению ресурсами компьютера.

Объектно-ориентированный интерфейс — это управление ресурсами вычислительной системы посредством осуществления операций над объектами, представляющими файлы, каталоги (папки), дисководы, программы, документы и т. д.

Каждый компьютер обязательно комплектуется операционной системой, для каждой из которых создается свой набор прикладных программ (приложений). Большинство операционных систем модифицируются и совершенствуются в направлении исправления ошибок и включения новых возможностей. В целях сохранения преемственности новая модификация операционной системы не переименовывается, а приобретает название версии. Версии ОС обозначаются (как правило) «десятичной дробью» вида 6.00, 2.1, 3.5 и т. д. При этом увеличение цифры до точки отражает существенные изменения, вносимые в операционную систему, а увеличение цифр, стоящих после точки, — незначительные изменения (например, исправление ошибок). Чем больше номер версии, тем большими возможностями обладает система.

Языки программирования

Главным квалификационным признаком языков и, следовательно, систем программирования является принадлежность к одному из оформившихся к настоящему времени стилей программирования, каждому из которых соответствует своя собственная модель вычислений.

Ведущими разработчиками систем программирования в настоящее время являются фирмы Microsoft и Borland International.

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих те или иные действия. Одним из важнейших квалификационных признаков процедурных языков является их уровень, характеризующий степень близости языка программирования и машинного языка. За начало отсчета уровней принимается машинный язык, уровень которого равен нулю. Язык человека рассматривается как язык наивысшего уровня.

Рассмотрим некоторые языки программирования в порядке увеличения их уровня.

Двоичный язык- в настоящее время программистами не применяется.

Шестнадцатеричный язык-упрощение за счет представления четырех двоичных цифр одной шестнадцатеричной. Используется в качестве дополнения к языкам высокого уровня для программирования критичных к времени выполнения фрагментов алгоритмов.

Язык Ассемблера- предназначен для представления в удобочитаемой символической форме программ, написанных на машинном языке.

Язык Макроассемблера- расширение языка Ассемблера. Позволяет определять и использовать новые, более мощные команды.

Язык программирования C- разработан в начале 70-х. Сочетает достоинства современных высокоуровневых языков (в части структур данных и управляющих структур) и возможность доступа к аппаратным средствам машины на уровне языка Ассемблера. Однако синтаксис языка таков, что затрудняет программирование и понимание составленных программ.

Язык Basic(Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code-многоцелевой язык символических инструкций для начинающих). Разработан в 1964 г. для использования новичками. Первоначально работа велась только в режиме интерактивной (диалоговой) интерпретации. В смысле строгости и стройности является антиподом языкаPascal. Несмотря на это, Basic очень популярен, в особенности на ПК. Существует множество его диалектов, несовместимых между собой. Современные диалекты Basic’а весьма развиты и мало чем напоминают своего предка.

Язык Fortran(Formula Translator) разработан в 1956 г. Считается “рабочей лошадью” научных работников за счет своей “приспособленности” к ведению сложных вычислений и широко используется до настоящего времени, несмотря на свою ограниченность и ”корявость”.

Язык Pascal разработан в 1970 г. Норбертом Винером, назван в честь французского математика Блеза Паскаля. В Паскале полностью реализована концепция структурного программирования не только путем упорядочения связей между фрагментами программы, но и за счет структуризации данных. Один из наиболее популярных языков программирования.

Язык Modula-2создан в 1979 г. такжеНорбертом Винером. По существу - развитие Паскаля. Его особенности состоят в высокой модульности программ и наличии средств описания параллельных процессов.

Язык Ada разработан в 1979 г. по заказу Министерства обороны США для использования во встроенных системах с управляющими ЭВМ, что требует режима поддержки режима реального времени. Назван в честь Августы Ады Лавлейс (дочери Байрона), которая была ассистентом Чарльза Бэббиджа и по праву считается первым в мире программистом. Рассматривается как универсальный язык программирования. Данный язык вводит строгую дисциплину программирования, что препятствует написанию “плохих программ”. Несмотря на достоинства, программистов отталкивает его громоздкость.

Язык Logoразработан с целью обучения детей и используется в настоящее время. Отличается простотой, но весьма богатыми возможностями, среди которых процедуры, графические средства и т. д.;

ТЕСТОВЫЕ ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 7

1. Программы, предназначенные для эксплуатации и технического обслуживания ЭВМ:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

2. Операционные системы - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

3. Драйверы устройств - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

4. Антивирусные программы - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

5. Программы, которые пользователь использует для решения различных задач, не прибегая к программированию:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

6. Текстовые редакторы - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

7. Графические редакторы - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

8. Электронные таблицы - это … программы:

1. системные
2. системы программирования
3. прикладные

9. Системы управления базами данных - это … программы:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные

10. Программы, предназначенные для разработки и эксплуатации других программ:

A. системные

B. системы программирования

C. прикладные