Алгоритмы, языки, типы данных, ввод-вывод. Лекция 1 по алгоритмизации и программированию

Лекции – 28 часов
Лабораторные -14 часов
Контрольные мероприятия -2
Итоговое контрольное мероприятие -

Лекция 1

Введение в понятие алгоритма. Свойства алгоритма.
Этапы решения задачи с

Введение в понятие алгоритма. Свойства алгоритма.

Обработка информации
Входные данные Результат

АЛГОРИТМ

Понятие алгоритма

Алгоритм (по Колмогорову) – это всякая система вычислений, выполняемых

Исполнитель алгоритма

Исполняет алгоритм формально
Исполняет только команды
Не задумывается о том какую задачу

Свойства алгоритма

1. Дискретность
2. Элементарность шагов
3. Определенность (детерминированность)
4. Конечность (финитивность)
5. Массовость
6. Понятность

Дискретность означает, что алгоритм состоит из отдельных шагов и эти шаги

Конечность (финитивность, результативность) алгоритма означает, что для получения результата нужно выполнить

Данные

Данные – это информация, представленная в виде, пригодном для ее передачи

Способы записи алгоритмов

Естественный язык
Язык блок-схем
Язык исполнителя (алгоритмический язык)

Основные управляющие структуры

ЦИКЛЫ

Компьютер – универсальный исполнитель алгоритмов
Обрабатывает все виды информации:
Числовую
Текстовую
Графическую
Звуковую

Этапы решения задач на компьютере

Постановка задачи (определение требований к системе):
выясняется конечная

Этапы решения задач на компьютере

Выбор метода решения
Разработка алгоритма
Составление программы
Тестирование

Описание языков программирования

Язык программирования — набор лексических, синтаксических и семантических правил,

Языки высокого уровня делятся на:
· процедурные (императивные);
· логические;
· объектно-ориентированные.

Транслятор - это программа, которая переводит входную программу на входном языке

В компиляторах перевод всего текста программы в код осуществляется сразу, и

В интерпретаторах при запуске программы каждая ее строчка последовательно переводится в

Язык программирования

алфавит
синтаксис
семантика
прагматика

Алфавит — это фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е.

Метаязык – позволяет описывать любые конструкции любого языка.

Терминальные символы – это

Метасимволы БНФ:

1) В БНФ знак «::=» (читается «это есть») – разделяет

Формулы Бэкуса-Наура используют следующие обозначения:
• любое понятие берется в угловые скобки.
Например,

<двоичный код>::=<двоичная цифра>|<двоичный код><двоичная цифра>
<условный оператор>::=if <условие> then<оператор> [else <оператор>];
<идентификатор>::=<буква>{<буква>|<цифра>}

Синтаксические диаграммы Вирта.

На синтаксических диаграммах используются два вида четырехугольников –

Примеры

<двоичная цифра>::=0|1;
<двоичный код>:::=<двоичная цифра>|<двоичный код>;

Принципы тестирования программ

Ошибки в программе есть
Тест – это совокупность исходных

Принципы тестирования программ

В процессе тестирования необходимо фиксировать выполненные тесты и реально

Принципы тестирования программ

После исправления программы необходимо повторное тестирование. «Вероятность внесения новой

Критерий «черного ящика». Описывают тестирование с точки зрения поставленной задачи без

Критерии «белого ящика». Учитывают структуру программы.
При проектировании тестов следует начинать с

Логическая структура программы

Логически программа на С++ представляет собой набор функций, каждая

Физическая структура программы

Физически программа на С++ представляет собой один или несколько

Физическая структура программы

Физически программа на С++ представляет собой один или несколько

Пример программы

#include
#include <сmath>
using namespace std;
void main()
{
int a,n,i,k=0;
double s=0;
cout<<"\nEnter n";
сin>>n;
for(i=1;i<=n;i++)
{

Обработка С++ программы

Объектный модуль (объектный файл) — файл с промежуточным представлением отдельного модуля

Директивы препроцессора

Задача препроцессора – преобразование текста программы до ее компиляции.
Правила

#define - указывает правила замены в тексте.
#define ZERO 0.0

#include <имя заголовочного

Основной стандартной библиотекой языка Си является библиотека stdio.h Она содержит основные

Элементы языка С++

Естественный язык: символы, слова, словосочетания, предложения.
Язык программирования: символы, лексемы,

1. Алфавит языка (символы)

прописные и строчные латинские буквы и знак подчеркивания;
арабские

2. Лексемы языка

Идентификаторы – имена объектов C/C++ -программ.
могут быть использованы

Ключевые слова — это зарезервированные идентификаторы, которые имеют специальное значение для

Знаки операций – это один или несколько символов, определяющих действие над

Константы

Константа – это лексема, представляющая изображение фиксированного числового, строкового или символьного

Целые константы

Целые константы могут быть десятичными, восьмеричными и шестнадцатеричными.
Десятичная константа определяется

Вещественные константы

Компилятор распознает вещественные константы по их виду.
Вещественные константы могут

Перечислимые константы

Перечислимые константы - это обычные целые константы, которым приписаны

Символьные константы

Символьные константы – это один или два символа, заключенные в

Последовательности, начинающиеся со знака \, называются управляющими, они используются:
для представления символов,

Строковая константа

Строковая константа – это последовательность символов, заключенная в кавычки.
Внутри

Переменные

Переменная в C++ – именованная область памяти,
в которой хранятся данные

Типы данных С/С++

целочисленные
int (целый)
char (символьный)
wchar_t (расширенный символьный) (C++)
bool (логический) (C++)
с плавающей

Спецификатры

short (короткий)
long (длинный)
signed (знаковый)
unsigned (беззнаковый

Тип int

int - 4 байта (32-разрядный МП) / 2 байта(16-разрядный МП)
short

Тип char

char – 1 байт
signed char, диапазон от –128 до

Тип wchar_t

Размер этого типа, как правило, соответствует типу short.
Строковые

Тип bool

true (истина)
false (ложь)
Внутренняя форма представления false – 0, любое другое

Типы с плавающей точкой

float - 4 байта, из которых один

Тип void

Множество значений этого типа – пусто.

Ввод и вывод данных в стиле С

Для ввода/вывода данных в стиле

Каждому аргументу соответствует своя спецификация преобразования:
%d, %i – десятичное целое число;
%f

Модификаторы формата– это числа, которые указывают минимальное количество позиций для вывода

#include
using namespace std;
void main()
{
printf("\nSpecificacii formata:\n%10.5d - int\n%10.5f - float\n %10.5e

Ввод:
scanf (форматная строка, список аргументов);
в качестве аргументов используются адреса переменных.
scanf(“

Ввод и вывод данных в стиле С++

При использовании библиотеки классов C++, используется

ПРОГРАММА

#include
…
cout << “\nВведите количество элементов: ”;
cin >> n;

cout

cin

чтение из потока

запись

Библиотека iostream.h определяет стандартных потока:
- cin стандартный входной поток
cout стандартный

Примеры

Ввод значения переменной:
cin >> идентификатор;
Возможно многократное назначение потоков:
cin >> переменная1 >>

using namespace имя_пространства имен;
Пространство имен - это группа имен, в которой

Для использования манипуляторов с параметрами в программу необходимо включить заголовочный файл

Подробнее про манипуляторы и флаги ввода-вывода можно прочитать здесь - http://kvodo.ru/urok-10-formatirovannyiy-vvod-vyivod-v-c.html

Операторы С++

Оператор «выражение»

i++;
a+=2;
x=a+b;
;