Використання підпрограм при розробці алгоритмів. Принцип структурного програмування.
Використання підпрограм при розробці алгоритмів. Принцип структурного програмування. - раздел Информатика, Предмет інформатики. Основні поняття інформатики Вище Були Розглянуті Приклади Алгоритмів, Що Є Лінійною Послідовністю Процесі...
Вище були розглянуті приклади алгоритмів, що є лінійною послідовністю процесів, умовних блоків і циклів різного типа.
За допомогою подібних алгоритмів можна вирішувати лише прості завдання, що містять до декількох сотень рядків тексту програми.
При алгоритмізації складніших завдань (типова комерційна програма – близько 10000 рядків, операційна система – десятки мільйонів рядків) зрозумілість і наочність алгоритму різко падає, оскільки багаточисельні вкладені умови і циклічні оператори роблять програму заплутаною, важкою у відладці і навіть непрацездатною.
Тому при створенні середніх за розміром програм і, тим більше, великих, використовують принцип структурного програмування, ідея якого полягає в тому, щоб структура алгоритму відображала структуру вирішуваного завдання. З цією метою в програмування введено поняття підпрограми– самостійного фрагмента програми, що оформлюється по певних правилах і має ім'я.
При структурному програмуванні алгоритм розбивається на деяку кількість дрібних підпрограм (звичайно до 50 операторів). Комбінуючи ці підпрограми, алгоритм формується не з простих дій, а з блоків – підпрограм, кожен з яких має смислове навантаження.
Як приклад розглянемо алгоритм виставляння суддівської оцінки в деяких видах спорту, де прийнято відкидати найбільшу і найменшу оцінки, а для тих, що залишилися обчислювати середнє арифметичне. Головний модуль програми представляється в дуже простому вигляді лінійної алгоритмічної структури (рис. 3.14):
Ні
Так
Рис. 3.13.
Рис. 3.14.
Підпрограма введення оцінок має структуру циклу з відомим числом повторень, характерну для введення елементів одновимірного масиву:
N – колькість суддів
Рис. 3.15.
Підпрограма видалення найбільшої оцінки включає фрагмент для знаходження максимального елементу одновимірного масиву і його обнулення. До початку циклу з відомим числом повторень в змінну max записується перший елемент масиву, а в змінну к -йогономер, тобто одиниця. Після виходу з циклу ці змінні містять максимальний елемент масиву і його індекс відповідно (рис. 3.16).
Блок-схеми решти підпрограм даного алгоритму студентам рекомендується скласти самостійно.
На закінчення теми приведені загальні рекомендації по складанню блок-схем алгоритмів, засновані на аналізі типових помилок, які допускають початкуючі програмісти:
· провести аналіз умови завдання, оцінити складність майбутнього алгоритму і визначити доцільність вживання принципу структурного програмування;
· визначити, які змінні або масиви є вхідними даними для вирішуваного завдання, вибрати формат їх представлення в ЕОМ і організувати їх ввод;
· всі змінні і масиви в алгоритмі незалежно від їх типа перед використанням мають бути визначені;
· при визначенні змінної або елементу масиву за допомогою оператора привласнення ім'я визначуваної змінної ставиться зліва від знаку рівності;
· при використанні масивів необхідно пам'ятати, що дії з ними (введення, вивід, обробка) виробляються поелементно, для чого використовуються цикли;
· необхідно правильно (оптимально) вибирати типів циклів, пам'ятаючи, що кожному типові циклу в алгоритмі відповідає певний оператор циклу в програмі;
· для всіх підпрограм в алгоритмі мають бути приведені окремі блок-схеми;
· результат роботи алгоритму не завжди має бути числовим і визначається сенсом вирішуваного завдання; кінцевий результат завжди має бути виведений;
· для пояснення сенсу використовуваних змінних, а також вироблюваних в алгоритмі дій при необхідності потрібно використовувати коментарі.
Контрольні запитання
1. Що таке масив? Які типи даних можуть містити масиви?
2. Як математично інтерпретуються одновимірний і двовимірний масиви?
3. Як організовується накопичення суми елементів масиву? Чим відрізняється процес накопичення добутку елементів масиву від процесу накопичення суми?
4. Як виробляється ввод (вивід) елементів двовимірного масиву?
5. У чому полягає ідея методу структурного програмування? У яких випадках в алгоритмах застосовують підпрограми?
6. Змалюєте блок-схеми підпрограм видалення мінімальної оцінки і знаходження середнього арифметичного для алгоритму, приведеного на рис. 3.14.
Предмет інформатики. Основні поняття інформатики
Термін "інформатика" був введений у Франції в 60-х роках минулого століття і швидко знайшов визнання у всьому світі. Лише у англомовних країнах інколи використовується власний еквівалентн
Принципи Джона фон Неймана
З доповіді фон Нейман слідувало, як має бути влаштований комп'ютер, для того, аби бути універсальним і ефективним пристроєм обробки інформації.
Отже, комп'ютер повинен мати такі пристрої (
Принцип програмного управління.
З нього виходить, що програма складається з набору команд (тобто описів елементарних операцій), які виконуються АЛП або процесором автоматично одна за одною в певній послідовності.
Програм
Принцип адресності.
Пам'ять складається з пронумерованих комірок (або комірок з адресою). Процесору в довільний момент часу доступна будь-яка комірка.
Двійкові коди команд і даних розділяються на одиниці інфо
Класифікація ЕОМ
ЕОМ класифікують по різних ознаках:
по поколіннях (етапам розвитку обчислювальної техніки); по архітектурі; по продуктивності; за призначенням; по
Класифікація ЕОМ
ЕОМ класифікують по різних ознаках:
по поколіннях (етапам розвитку обчислювальної техніки); по архітектурі; по продуктивності; за призначенням; по
Поняття системи числення
Системи числення (СЧ)–– це спосіб запису чисел за допомогою набору спеціальних знаків.
Існують позиційні і непозиційні СЧ.
У непозиційних СЧ
Правила перекладу чисел з однієї системи числення в іншу
Як ми з'ясували раніше, ЕОМ працює виключно з двійковими числами. Користувачеві ж зручніше мати справу з десятковими і шістнадцятиричними. Тому виникає необхідність в перекладі чисел з однієї систе
Форми представлення чисел в ЕОМ
Для представлення чисел в ЕОМ використовують 2 основних форми: з фіксованою крапкою (комою) і з плаваючою крапкою.
Форма запису чисел з фіксованою комою передбачає, що кома фіксована в роз
Представлення в ЕОМ символьної інформації
Як згадувалося раніше, комп'ютери можуть обробляти лише інформацію, представлену в числовій формі. Не є виключенням і символьна інформація, на долю якої в загальному об'ємі обчислювальних дій довод
Логічні основи побудови ЕОМ
У обчислювальних машинах коди нуля і одиниці представляються електричними сигналами, що мають два різних стани. Найбільш поширеними способами фізичного представлення інформації є імпульсний і потен
Поняття алгоритму
Введемо нове визначення терміну «обчислювальна машина» як сукупності технічних засобів, що служать для автоматизованої обробки дискретних даних за заданим алгоритмом.
Алгоритм
Властивості алгоритму
Основними властивостями алгоритму є: дискретність, визначеність, масовість і результативність.
Дискретністьвиражається в тому, що алгоритм описує дії над дискретною інформ
Форми представлення алгоритмів
На практиці найбільш поширені такі форми представлення алгоритмів:
· словесна (описова);
· графічна (зображення у вигляді блок-схем);
· програмна (тексти на мовах програм
Базові алгоритмічні структури
Скільки завгодно складний алгоритм можна представити як сукупність простіших структур, що складаються з окремих базових (тобто основних) елементів. Розглянемо ці базові алгоритмічні елементи.
Використання масивів при розробці алгоритмів
Масив – це сукупність даних одного типа, доступ до яких виробляється по загальному імені і порядковому номеру, який називається індексом. Тип даних масиву може бут
Основні поняття і визначення
ЕОМ (комп'ютер) - електронна система, призначена для автоматизації створення, зберігання, обробки і транспортування даних. ЕОМ є комплексом всіляких за природою і принципу дії техн
Поняття про архітектуру ЕОМ. Фоннейманівська архітектура.
Архітектурою ЕОМназивається її логічна організація, структура і ресурси, які може використовувати програміст.
Опис ЕОМ не у вигляді фізичних, а у вигляді логічних елементі
Робота фоннеймановскої ЕОМ при виконанні типової команди
Основні пристрої ЕОМ і зв'язки між ними представлені на рис.4.3, де шляхи проходження інформації показані потовщеними лініями, а шляхи передачі керуючих сигналів – звичайними.
Типи структур обчислювальних машин і систем
Достоїнства і недоліки архітектури обчислювальних машин і систем в основному залежать від способу з'єднання компонентів. При найзагальнішому підході можна говорити про два основних типа структур об
Монітор і його основні характеристики
Монітор — пристрій візуального представлення даних. Це не єдино можливий, але головний пристрій виводу. Його основними споживчими параметрами є: принцип формування зображення, розмір, розділяюча зд
Клавіатура і миша
Клавіатура — клавішний пристрій введення інформації і керування персональним комп'ютером. Служить для введення алфавітно-цифрових (знакових) даних, а також команд управління. Комбі
Внутрішні пристрої системного блоку
Материнська плата— основна плата персонального комп'ютера. На ній розміщуються:
• процесор — основна мікросхема, що виконує більшість математичних і логічних операц
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов