Алгоритм и программа, языки программирования

Алгоритм и программа, языки программирования

Алгоритм – понятная и точная последовательность действий, описывающая процесс преобразования объекта из начального состояния в конечное.

Исполнителем алгоритма может быть как человек (кулинарные рецепты, различные инструкции, алгоритмы математических вычислений), так и техническое устройство. Различные машины (компьютеры, промышленные роботы, современная бытовая техника) являются формальными исполнителями алгоритмов. От формального исполнителя не требуется понимание сущности решаемой задачи, но требуется точное выполнение последовательности команд. Алгоритм можно записывать различными способами (словесное описание, графическое описание – блок схема, программа на одном из языков программирования и т.д.). Программа – это алгоритм, записанный на языке программирования.Язык программирования – набор правил записи алгоритмических структур и данных.Система программирования – набор программ, необходимых для ввода, редактирования, отладки и исполнения программы, записанной с помощью одного из языков программирования.

Языки-интерпретаторы

Интерпрета́ тор — программа (разновидность транслятора) или аппаратное средство, выполняющее интерпретацию.[1]

Интерпрета́ ция — пооператорный (покомандный, построчный) анализ, обработка и тут же выполнение исходной программы или запроса (в отличие от компиляции, при которой программа транслируется без её выполнения)

Алгоритм работы простого интерпретатора

1. прочитать инструкцию;

2. проанализировать инструкцию и определить соответствующие действия;

3. выполнить соответствующие действия;

4. если не достигнуто условие завершения программы, прочитать следующую инструкцию и перейти к пункту 2.

Языки-компиляторы

Компиля́ тор — программа или техническое средство, выполняющее компиляцию.

Компиляция — трансляция программы, составленной на исходном языке высокого уровня, в эквивалентную программу на низкоуровневом языке, близком машинному коду (абсолютный код, объектный модуль, иногда на язык ассемблера). Входной информацией для компилятора (исходный код) является описание алгоритма или программа на проблемно-ориентированном языке, а на выходе компилятора — эквивалентное описание алгоритма на машинно-ориентированном языке (объектный код).

Компилировать — проводить трансляцию машинной программы с проблемно-ориентированного языка на машинно-ориентированный язык

Виды компиляции:

• Пакетная..

• Построчная..

• Условная

Охарактеризуйте языки низкого уровня.

Язык программирования – это формальная знаковая система, которая предназначена для написания программ, понятной для исполнителя (в нашем рассмотрении – это компьютер).

.Преимущества С помощью языков низкого уровня создаются эффективные и компактные программы, поскольку разработчик получает доступ ко всем возможностям процессора. Недостатки Программист, работающий с языками низкого уровня, должен быть высокой квалификации, хорошо понимать устройство микропроцессорной системы, для которой создается программа. Так, если программа создается для компьютера, нужно знать устройство компьютера и, особенно, устройство и особенности работы его процессора. результирующая программа не может быть перенесена на компьютер или устройство с другим типом процессора. значительное время разработки больших и сложных программ. Языки низкого уровня, как правило, используют для написания небольших системных программ, драйверов устройств, модулей стыков с нестандартным оборудованием, программирование специализированных микропроцессоров, когда важнейшими требованиями являются компактность, быстродействие и возможность прямого доступа к аппаратным ресурсам. Ассемблер - язык низкого уровня, что широко применяется до сих пор.

Охарактеризуйте языки высокого уровня.

Можно сказать более понятными человеку, чем компьютеру. Особенности конкретных компьютерных архитектур в них не учитываются, поэтому созданные программы легко переносятся с компьютера на компьютер. В основном достаточно просто перекомпилировать программу под определенную компьютерную архитектурную и операционную систему. Разрабатывать программы на таких языках гораздо проще и ошибок допускается меньше. Значительно сокращается время разработки программы, что особенно важно при работе над большими программными проектами. К языкам программирования высокого уровня относятся:

Фортран

Кобол

Алгол

Pascal

Java

C++

Objective

Недостатком языков высокого уровня является больший размер программ по сравнению с программами на языке низкого уровня. Поэтому в основном языки высокого уровня используются для разработок программного обеспечения компьютеров и устройств, которые имеют большой объем памяти. А разные подвиды ассемблера применяются для программирования других устройств, где критичным является размер программы.

Поколения языков программирования

Первое поколение Начало 1950-х годов - язык первых компьютеров. Первый язык ассемблера, созданный по принципу «одна инструкция - одна строка». Основная отличительная особенность: ориентирование на конкретный компьютер.

Второе поколение Конец 1950-х - начало 1960-х г.г. Разработан символьный ассемблер, в котором появилось понятие переменной. Это первая полноценная язык. Основная отличительная особенность: ориентирование на абстрактный компьютер с такой же системой команд.

Третье поколение 1960-е г.г. - Языки программирования высокого уровня. Их характеристики: относительная простота; независимость от конкретного компьютера; возможность использования мощных синтаксических конструкций. Основная отличительная особенность языка третьего поколения: ориентирование на алгоритм (алгоритмические языки).

Четвертое поколение Начало 1970-х г.г. до сегодняшнего времени. Создаются языки, предназначенные для реализации крупных проектов. Проблемно-ориентированные языки, оперирующие конкретными понятиями узкой области.Основная отличительная особенность языка четвертого поколения: приближение к человеческой речи (декларативные языки). Некоторые языки имеют черты одновременно и третьего и четвертого

Пятого поколения языков программирования пока не существует.

Подпрограммы.

Подпрограмма (англ. subroutine) — поименованная или иным образом идентифицированная часть компьютерной программы, содержащая описание определённого набора действий. Подпрограмма может быть многократно вызвана из разных частей программы. В языках программирования для оформления и использования подпрограмм существуют специальные синтаксические средства.Подпрограммы изначально появились как средство оптимизации программ по объёму занимаемой памяти — они позволили не повторять в программе идентичные блоки кода, а описывать их однократно и вызывать по мере необходимости. К настоящему времени данная функция подпрограмм стала вспомогательной, главное их назначение — структуризация программы с целью удобства её понимания и сопровождения.

Виды подпрограмм.

В языках программирования высокого уровня используется два типа подпрограмм: процедуры и функции.

• Функция — это подпрограмма специального вида, которая, кроме получения параметров, выполнения действий и передачи результатов работы через параметры имеет ещё одну возможность — она может возвращать результат. Вызов функции является, с точки зрения языка программирования, выражением, он может использоваться в других выражениях или в качестве правой части присваивания. Подробнее см. в статье Функция (программирование).

• Процедура — это независимая именованная часть программы, которую после однократного описания можно многократно вызвать по имени из последующих частей программы для выполнения определенных действий.

12) Что называется системой обработки числовых данных. Приведите примеры.

Системы обработки числовых данных:

Системы обработки числовых данных Вы уже знаете, что первые электронные вычислительные машины были предназначены для выполнения сложных и громоздких вычислений. Программы, предназначенные для обработки числовых данных, называются системами обработки числовых данных. Основными объектами обработки в этих программах являются числа. Самыми простыми системами обработки числовых данных являются программы-калькуляторы.

13. Табличный процессор Microsoft Excel (назначение, структура окна).

Табличный процессор – комплекс программ, предназначенных для создания и обработки электронных таблиц.

Назначение. С помощью MS Excel создается документ, который называется электронной таблицей. Электронная таблица формируется в оперативной памяти компьютера. В дальнейшем ее можно просматривать, изменять, записывать на магнитный диск для хранения, печатать на принтере.

Файлы с электронными таблицами имеют расширение xls. В одном файле может храниться многотабличная книга, содержащая несколько листов-таблиц.

После запуска программы Microsoft Excel на экране появляется главное окно программы, в котором отображается рабочая книга. Структура экрана при Работе с Microsoft Excel похожа на структуру экрана других приложений Windows.

Окно состоит из следующих элементов.

1. Заголовок окна или строка заголовка – в ней располагаются: кнопка вызова системного меню, имя приложения и имя рабочей книги, пиктограммы управления окном (кнопки минимизации – Свернуть; максимизации – Восстановить; закрыть окно – Закрыть). В левой части заголовка окна указывается имя приложения (Microsoft Excel) и через дефис (черту) название рабочей книги. Когда создается новая рабочая книга то после названия приложения указывается Книга1.

2. Строка главного меню – содержит названия категорий меню программы (файл, правка, вид, вставка, формат, сервис, данные, окно, справка), а каждое меню включает подменю – набор некоторых команд, например, Файл – Сохранить как; Формат – Ячейки …

3. Панели инструментов (для быстрого выполнения определенных команд): стандартная, форматирование, граница, диаграмма, зависимости, защита, настройка изображения, рецензирование, рисование, сводные таблицы, список, формы и др. Для открытия списка панелей инструментов необходимо выбрать меню Вид и команду Панели инструментов или нажать правую клавишу мыши на любой кнопке панели инструментов.

4. Строка формул или ввода (отображает вводимые в ячейку данные, позволяет просматривать, редактировать содержимое текущей ячейки, ее особенность – возможность видеть содержащуюся в текущей ячейке формулу или функцию, а не результат) в левой части которой указывается адрес активной ячейки или размер выделенного диапазона ячеек.

5. Рабочая область или рабочее поле (это пространство электронной таблицы, состоящее из ячеек, названий столбцов и строк, каждая ячейка состоит из адреса – указании имени столбца и строки).

6. Строка перехода по листам рабочей книги. По умолчанию рабочая книга состоит из трех листов: Лист1, Лист2 и Лист3. Эти листы можно переименовывать, удалять, а также можно добавлять новые листы по мере необходимости.

7. Вертикальная и горизонтальная линейки прокрутки (для вызова определенных областей таблицы).

8. Строка состояния (строка статуса).

9. Строка подсказки (выдача сообщений пользователю относительно его возможных действий в данный момент).

Компоненты формул

Используя формулы, вы можете сравнивать данные в ячейках, складывать и умножать значения ячеек, находить средние значения, объединять содержимое ячеек и т.д. Формулы вписываются в строку формул и могут включать следующие компоненты:

Символ =, которым начинается запись формулы (этот символ вводится в ячейку с клавиатуры либо вызывается щелчком по кнопке = в строке формул);

Операторы, то есть инструкции для выполнения действий (например, +, -, * и т.д.) (арифметические, текстовые, операторы сравнения и операторы ссылок (адресные операторы)).

Числа или текстовые значения (например, 0, 12 или Доход);

Функции, выбираемые из набора встроенных функций Excel (например, СУММ или COS);

Ссылки на ячейки и диапазоны - эти компоненты присутствуют, если в формулу нужно подставить значения, содержащиеся в других ячейках (например, А2, СЗ: С15).

Копирование формул:

Иногда требуется провести одинаковые расчеты с разными группами ячеек. В такой ситуации можно сэкономить время и скопировать формулы, так как Excel поддерживает относительную адресацию ячеек.

Копирование формулы

1. Щелкните по ячейке, которая содержит копируемую формулу.

2. Ухватитесь мышью за маркер заполнения и протяните указатель мыши вниз на нужное количество ячеек.

Абсолютные и относительные ссылки:

Относительные ссылки:

Большинство ссылок в формулах записываются в относительной форме - например, С3.

Относительными называются ссылки, которые при копировании в составе формулы в другую ячейку автоматически изменяются.

При копировании формулы с относительной ссылкой (столбец)(строка) на n строк ниже и на m столбцов правее ссылка изменяется на (столец+m)(строка+n)

В большинстве случаев это очень удобно, но иногда этого не требуется. Поясним это на следующем примере.

Абсолютные ссылки:

Некоторые ссылки в формулах записываются в абсолютной форме - например, $С$3

Абсолютными называются ссылки, которые при копировании в составе формулы в другую ячейку не изменяются

Абсолютные ссылки используются в формулах тогда, когда нежелательно автоматическое изменение ссылки при копировании.

Аргументы ф-ций.

Аргумент функции заключен в круглые скобки. Открывающая скобка отмечает начало аргумента и ставится сразу после имени функции. При использовании в функции нескольких аргументов они отделяются один от другого точкой с запятой. Например, следующая формула указывает, что необходимо перемножить числа в ячейках А1, А3, А6:

=ПРОИЗВЕД(А1; А3; А6)

В функции можно использовать до 30 аргументов, если при этом общая длина формулы не превосходит 1024 символов. Однако любой аргумент может быть диапазоном, содержащим произвольное число ячеек листа. Например:

=СУММ(А2: А5; В4: В8)

В качестве аргументов можно также использовать числовые, текстовые и логические значения, имена диапазонов, массивы и ошибочные значения.

Числовые значения

Аргументы функции могут быть числовыми. Например, функция СУММ в следующей формуле суммирует числа 24, 987, 49:

=СУММ(24; 987; 49)

Текстовые значения

В качестве аргумента функции могут использоваться текстовые значения. Например:

=ТЕКСТ(ТДАТА(); " Д МММ ГГГГ" )

Логические значения

Аргументы ряда функций могут принимать только логические значения ИСТИНА или ЛОЖЬ. Логическое выражение возвращает значение ИСТИНА или ЛОЖЬ в ячейку или формулу, содержащую это выражение. Например:

=ЕСЛИ(А1=ИСТИНА; " Повышение"; " Понижение" )& " цены"

Именованные ссылки

В качестве аргумента функции можно указать имя диапазона. Например, если диапазону ячеек А1: А5 присвоено имя " Дебет" (Вставка-Имя-Присвоить), то для вычисления суммы чисел в ячейках с А1 по А5 можно использовать формулу

=СУММ(Дебет)

Ввод функций вручную

Пользоваться таким способом ввода функций можно лишь в том случае, если Вы знакомы с функциями и знаете о том, какое количество аргументов и какого типа аргументы содержатся в функции.

При вводе функции вручную Excel всегда преобразует символы в их имени к верхнему регистру. Если программа не преобразует введенный текст к верхнему регистру, значит, она не распознала запись как функцию, т.е. Вы ввели ее неправильно.

БД и СУБД.

БД – систематизированное хранилище информации определенной предметной области к которому могут иметь доступ различные пользователи для решения своих задач.

СУБД – программное обеспечение, позволяющее создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию и обеспечивающие удобный интерфейс.

Access, FoxPro, dBas.

По способу организации данных БД бывают:

- иерархические;

- сетевые (дополнительно к вертикальным иерархическим связям – горизонтальные);

- реляционные (инфа в таблицах).

По объему хранимой информации:

- фактографические (краткие сведения об описываемых объектах);

- документальные (обширная информация разного типа: текстовая, графическая, звуковая, мультимедийная).

По хранению:

- централизованные (один ПК);

- распределенные (множество ПК, соединенные 1 сетью).

Этапы создания БД.

Один из главных принципов организации данных – построение взаимосвязей между всеми элементами, что и отличает базу данных от простого набора таблиц. Т.е. информация в таблицах реляционной базы данных должна быть соответствующим образом организована. Еще один важнейший принцип — нормализация таблиц, которая сводится к устранению недостатков структуры базы данных, приводящих к различным аномалиям и нарушениям целостности данных. Недостатками структуры можно назвать, например, противоречивость данных, а аномалией – возникновение случайных ошибок в процессе эксплуатации БД. Проще говоря, нормализация – разбиение таблицы на две или более для исключения повторения (избыточности) информации.

Разработка базы данных – сложный длительный процесс, который можно разделить на 3 этапа:

концептуальное проектирование — сбор, анализ и редактирование требований к данным;

логическое проектирование — преобразование требований к данным в структуры данных;

физическое проектирование — определение особенностей хранения данных, методов доступа и т. д.

Основные понятия реляционной БД (поле, запись, ключевое поле, типы данных).

Поле – столбец в таблице БД, свойства данного понятия предметной области.

Запись – строка таблицы, конкретная реализация (значение) понятия предметной области.

Ключевое поле – поле или несколько полей, которые однозначно определяют запись.

Тип данных определяет, какого вида данные допускается вводить в поле.

Типы данных в аксес:

- текстовый; - поле memo; - числовой; -дата/время; - денежный; - счетчик; - логический; - поле объекта оле.

Алгоритм и программа, языки программирования

Языки-интерпретаторы

12 3 Следующая ⇒