Алгоритм и его свойства

Формальные языки как инструмент разработки алгоритмов. Свойства алгоритмов. Состав и изобразительные средства формальных языков.

Для написания программ используются языки программирования – языки, специально предназначенные для этих целей. Эти языки относятся к категории формальных языков, т.е. решающих узкие задачи. Например, Visual Basic for Application, это формальный язык, обладает небольшим набором изобразительных средств, предназначен для описания алгоритмов при создании приложений.

Назначение языков программирования – узкое, весьма специализированное, это описание алгоритмов решения задач. Особенности формальных языков – небольшой набор изобразительных средств, небольшой набор правил, и эти языки входят в состав интегрированных сред разработчика (IDE).

Понятие IDE (Integrated Developer Environment – интегрированная среда разработчика). Формальный язык входит как ядро в интегрированную среду разработчика VBA, которая входит в WORD как составляющая, и предназначена для облегчения и ускорения написания программ.

Среда программирования содержит в себе собственно языковые средства, и интегрированную среду для автоматизации процесса программирования.

В состав среды (окружение) входят.

Ядро – язык программирования (Basic).

Редактор кода.Это обычный текстовый редактор для ввода и редактирования текстов программ с обычными операциями.

Компилятор (интерпретатор). Это программа, которая переводит программы с формального языка в язык машинного представления. Компилятор, параллельно с интерпретацией (выполнением команды), отыскивает синтаксические ошибки, допущенные при написании программы.

Менеджер проекта. Позволяет наблюдать состав проекта и изменять его.

Справочная система. Позволяет найти подробную информацию о языке программирования, об оболочке, об ошибках и о функциях языка.

Отладчик. Это программы, которые позволяют найти и устранить логические ошибки в алгоритме.

Средства визуального проектирования. Предназначены для облегчения процесса создания и описания визуальных элементов приложения.

В отличие от естественных языков, формальный язык имеет в составе: алфавит, синтаксис, семантика.

Алфавит –

Синтаксис – совокупность формальных правил описания любой конструкции.

Семантика – совокупность правил интерпретации данной синтаксической конструкции. В алгоритме важна однозначность толкования, и семантика определяется внутренними механизмами выполнения машиной данной конструкции.

Алгоритм и его свойства

Алгоритм – это строго детерминированная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное, записанная с помощью понятных исполнителю команд.

Алгоритмы могут описывать процессы преобразования самых разных объектов. Широкое распространение получили вычислительные алгоритмы, которые описывают преобразование числовых данных. Слово алгоритм происходит от algorithmi – латинской формы написания имени выдающегося математика IX века аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических операций.

Перед началом разработки алгоритма необходимо четко уяснить задачу: что требуется получить в качестве результата, какие исходные данные необходимы и какие имеются в наличии, какие существуют ограничения на эти данные. Далее требуется записать, какие действия необходимо предпринять для получения из исходных данных требуемого результата.

Свойства алгоритма:

§ детерминированность (запись должна быть такова, чтобы, выполнив очередную команду, исполнитель точно знал, какую команду необходимо выполнять следующей)

§ результативность (должны быть определены начальное состояние объекта и его конечное состояние, Алгоритм должен обеспечить преобразование объекта за конечное число шагов)