Компоненты алгоритмического языка высокого уровня

Как и любой другой язык, алгоритмический язык образуют три составляющих:

  • 1. Алфавит - фиксированный для данного языка набор основных символов («букв алфавита»), из которых должен состоять любой текст на этом языке (никакие другие символы в тексте не допускаются).
  • 2. Синтаксис - правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. То есть си т аксис языка - это набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями на данном языке.
  • 3. Семантика: определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой правил истолкования отдельных языковых конструкций, семан- тикаустанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.

Основные понятия в алгоритмических языках

Имена (идентификаторы): используются для обозначения объектов программы (переменных, массивов, функций).

Операции:

  • 1) арифметические (сложение, вычитание, умножение, деление и др.);
  • 2) логические (И, ИЛИ, НЕ);
  • 3) операции отношения (больше, меньше, равно больше или равно и т.д.) и др.

Данные - величины, обрабатываемые программой.

Основные виды данных:

  • 1) константы - данные, зафиксированные в тексте программы и не изменяемые в процессе ее выполнения (константы могут быть числовыми, логическими, символьными);
  • 2) переменные - это программные объекты, которые обозначаются именами, и значения которых могут быть получены или изменены в ходе выполнения программы. Переменные имеют определенный тип: они бывают целые, вещественные, логические, символьные и т.д.

Тип переменной определяет набор арифметических и логических операций, набор процедур и функций, которые применимы к данному типу, и объем памяти, отводимой под значение переменной.

Константы и переменные могут храниться в памяти компьютера в форме массивов.

Массивы - это упорядоченные последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя.

Массивы относятся к составным (структурированным) типам данных. Данные массива однородны, т.е. имеют одинаковый тип.

По размерности массивы делятся на одномерные (векторы) и многомерные, в том числе двумерные (матрицы).

По типу элементов массивы делятся на массивы простых типов данных (массив целых чисел, массив вещественных чисел и т.д.) и массивы структурированных типов данных (например - массив массивов).

Массив определяется именем, размерностью и типом его элементов. Все элементы массива имеют одно имя и располагаются в ячейках памяти, идущих подряд.

Положение элемента в массиве однозначно определяется его индексами. Если массив одномерный - одним индексом (порядковым номером), если массив многомерный - несколькими индексами.

Над элементами массива можно производить операции в соответствии с их типом. Значения элементов одного массива можно присваивать элементам другого массива, если они совместимы по типу.

Выражения языка программирования предназначены для выполнения необходимых вычислений, состоящих из констант, переменных, указателей функций, объединенных знаками операций. Различают выражения арифметические, логические и символьные.

Примеры выражений:

арифметическое: 1 + а - Ь*2;

логическое: ЕСЛИ (f < d) И (а > Ь) ТО ...

Наиболее широкое распространение из языков программирования высокого уровня получили процедурные языки, использующие управляющие конструкции - операторы.

Операторы (команды) представляют собой законченные фразы языка и определяют некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав операторов входят: ключевые слова, данные, выражения и т.д.

Процедура - это любая подпрограмма, которая не является функцией. Процедуры могут быть вызваны из других процедур по своему имени.

Функция - разновидность процедуры, особеннос ть которой состоит в том, что она обязательно возвращает какое-то значение (результат вычислений, преобразования строк, логических операций и т.п.) и может быть вызвана из других процедур [7].

Некоторые принципы оформления программ па языке программирования:

  • 1. Следует создавать комментарии к тексту программы: это позволит не только пользователям программы, но и ее разработчику легко ориентироваться в ее тексте при редактировании и отладке.
  • 2. Доходчивость: при исполнении заложенного в нее алгоритма программа должна позволять пользователю максимально точно определить необходимые действия при работе с ней. С другой стороны, в программе должны быть предусмотрены реакции на неверные действия пользователя.
  • 3. Работа с программой будет значительно упрощена, если заранее продуман, ее структуру: это касается как структуры самой программы и отдельных ее блоков (подпрограмм, модулей), так и логики подачи ее информации пользователю (единство стилевого решения, доходчивость).

Основные этапы решения алгоритмических задач на компьютере:

  • 1. Постановка задачи: основанием для постановки задачи служит анализ выбранной предметной области, в результате которого формируется модель предметной области. На этапе постановки заказчик (или разработчик) определяет, что будет результатом решения задачи, каковы исходные данные для ее решения и какие существуют ограничения для этих данных.
  • 2. Выбор способов и методов решения поставленной задачи.
  • 3. Разработка алгоритма решения поставленной задачи: разбиение задачи на последовательность более простых подзадач (структуризация), формализованное описание алгоритмов их решения (в форме блок-схем).
  • 4. Непосредственный перевод блок-схемы алгоритма на выбранный язык программирования.
  • 5. Отладка программы - устранение неточностей и ошибок, допущенных на предыдущих этапах.
  • 6. Тестирование - проверка программы на правильность работы с использованием заранее подготовленных наборов контрольных данных (тестов). Задача этого этапа - не продемонстрировать безупречную работу программы, а выявить возможные сбои, чтобы своевременно внести исправления.

Пятый и шестой этапы - наиболее трудоемкие и длительные.

7. Документирование, эксплуатация и сопровождение.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >