Основные понятия и определения при алгоритмизации задач

Вступление

Алгоритмический язык С++ - это один з основных языков программирования, который называется языком объектно-ориентированного программирования. Почему С++ получил это второе название, будет рассмотрено в следующих лекциях. С++ будет изучаться нами в составе программного пакета Microsoft Visual Studio 2010 - Visual C++ 2010. а Язык программирования С++ позволяет решать множество задач – от простых школьных заданий до сложнейших задач ядерной физики и космических исследований.

В данном курсе будет изучаться синтаксис, семантика и техника программирования на языке С++. Приведенобольшое количество программ, иллюстрирующих возможности и особенностиязыка С++.

Конспект лекций предназначен для получения студентами в ходе изучения учебной дисциплины «Вычислительная техника и программирование» теоретических навыков применения языка С++ при решении прикладных задач на компьютере, а также в качестве вспомогательной литературы при курсовом и дипломном проектировании на старших курсах.

Кроме того, конспект лекций можно использовать при изучении дисциплины «Программирование» для направления подготовки 6.050201, для которой также преподается язык С++.

Лекция 1

Алгоритмизация вычислительных задач

Цель лекции. Изучение основных понятий и конструкций схем алгоритмов.

 

Основные вопросы лекции:

1. Основные понятия и определения при алгоритмизации задач.

2. Простые операции и их базовые конструкции.

3. Составные операции и их базовые конструкции

4. Виды алгоритмов.

 

Основные понятия и определения при алгоритмизации задач

Для решения любой задачи на компьютере необходимо выполнить следующие этапы:

1. Разработать математическую модель задачи, т. е. дать математическое описание объекта исследований.

2. Выбрать или разработать метод решения задачи.

3. Составить а лгоритм решениязадачи.

4. На одном из языков программирования разработать программу для решениязадачи.

5. Добиться выполнения программы, устраняя возможные ошибки.

6. Проанализировать полученный результат и сделать выводы.

В данной лекции остановимся подробнее на составлении алгоритма.

Алгоритм решения задачи - это строгая последовательность действий, которые необходимо выполнить над данными, чтобы получить искомый результат (решить поставленную задачу).

Программа – это записанный на языке программирования алгоритм решения задачи.

Каждый язык программирования или алгоритмический язык является набором символов и слов, с помощью которых программист записывает команды (инструкции) для компьютера. Затем программа на языке программирования переводится соответствующей программой (компилятором) в машинный код для дальнейшего выполнения компьютером.

Любой разрабатываемый алгоритм должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Определенность – алгоритм не должен допускать неоднозначность толкования.

2. Массовость – возможность использования алгоритма при решении подобных задач.

3. Результативность – выполнение действий в соответствии с разработанным алгоритмом должноприводить к получению искомого результата.

В программировании принято алгоритм решения задачи изображать в графическом виде. При этом все операции или действия изображаются в виде отдельных блоков. Каждое действие, например, ввод данных, печать документа и др., имеет свое стандартное условное обозначение (см. таб. 1.1). Конфигурация и размер блоков определяются Государственным Стандартом.Последовательность действий, необходимых для решения поставленной задачи, изображенная в виде набора стандартных операционных блоков, называется блок-схемой алгоритма.

Таблица 1.1 Основные операционные блоки схем алгоритмов

№ п/п	Условное обозначение	Наименование	Описание операции
		Начало, завершение	Начало и завершение алгоритма
		Процесс	Вычислительная операция или их совокупность
		Решение	Проверка условия и выбор дальнейшего направления процесса решения
		Модификация	Заголовок цикла, проверка условий цикла
		Данные	Ввод исходных данных, вывод данных и результатов
		Типовой процесс	Использование ранее созданных алгоритмов, подпрограмм, функций
		Печать документа	Вывод данных на печать
		Соединитель внутристраничный	Разрыв линий потока в пределах одной страницы
		Соединитель межстраничный	Перенос линий потока на другую страницу
		Узел	Слияние линий потока
		Комментарии	Описание операционного блока и его особенностей

 

 

В блок-схемах алгоритмов операционные блоки соединяются друг с другом последовательно линиями потока. Линии потока, направленные вниз и направо могут быть без стрелок, указывающих направление. Линии потока, направленные вверх и влево обязательно должны заканчиваться стрелками. Базовые конструкции разделяются на простые и составные.