1.4. Прогон и отладка программы

После набора текста программы инициируется ее исполнение. Для этого необходимо откомпилировать программу, связать ее (если это необходимо) с библиотекой стандартных подпрограмм, загрузить в оперативную память и передать ей управление. Вся эта последова­тельность действий называется прогоном программы и реализуется нажатием комбинации клавиш Ctrl+F9.

Если в программе нет синтаксических и/или семантических оши­бок, то все описанные в ней действия выполняются последовательно одно за другим. Если же на каком-либо этапе вычислений среда обнаружила ошибку, она прекращает дальнейшие действия, восста­навливает окно редактора и помещает курсор на ту строку програм­мы, при компиляции или исполнении которой обнаружена ошибка. При этом в верхней строке редактора появляется диагностическое сообщение о причине ошибки. Все это позволяет очень быстро отладить программу, т.е. устранить в ней ошибки и добиться пра­вильной ее работы.

Если ошибка возникла на каком-либо этапе работы программы, то простое указание того места, где она обнаружена, может не дать полной информации, так как ошибка может явиться следствием неправильной подготовки данных. В таких случаях обычно прибега­ют к пошаговому исполнению программы с помощью команд, свя­занных с клавишами F4 и F7.

После нажатия на клавишу F7 среда осуществит компиляцию, компоновку и загрузку программы, а затем остановит прогон перед исполнением первого оператора. Строка программы, содержащая этот оператор, будет выделена на экране указателем (особым цветом). Теперь каждое новое нажатие на F7 будет вызывать исполнение всех операций, запрограммированных в текущей строке, и смещение указателя к следующей строке программы. В подозрительном месте программы можно просмотреть значения нужных вам переменных или выражений. Для этого необходимо установить курсор в то место текущей строки, где написано имя интересующей вас переменной, и нажать Ctrl+F4. На экране откроется диалоговое окно, состоящее из трех полей. В верхнем поле будет стоять имя переменной. После этого нажатием клавиши Enter можно вывести в среднее поле текущее значение этой переменной. Если перед командой Ctrl+F4 курсор стоял на пустом участке строки или указывал на другую переменную, верхнее поле также окажется пустым или будет содержать имя этой другой переменной. В этом случае следует ввести с помощью кла­виатуры интересующее вас имя в верхнем поле и нажать клавишу Enter. Таким же образом можно вводить не только имена прос­леживаемых переменных, но и выражения с их вхождением – среда вычислит и покажет значение указанного выражения.

1.5. Алгоритмизация вычислительных процессов

Под алгоритмизацией вычислительных процессов понимается пост­роение алгоритмов решения задач вычислительного характера. К таким задачам можно отнести следующие:

• вычисление значения заданного арифметического выражения;

• табуляция функции;

• нахождение суммы бесконечного ряда с заданной точностью;

• обработка массивов чисел и записей;

• работа с информацией, находящейся на внешних носителях и т.д.

Алгоритмом называется некоторое правило, определяющее после­довательность действий, приводящих от исходных данных к искомому результату решения задачи. Последовательность действий, предус­мотренных алгоритмом, называется алгоритмическим процессом, а каждое такое действие – шагом алгоритма. Основными свойствами алгоритмов являются универсальность и конечность.

Описание алгоритмического процесса решения задачи на алго­ритмическом языке (например, на языке Turbo-Pascal) называется программой.

Одной из наиболее удобных, наглядных и распространенных форм представления структур алгоритмов является графическая. Она пре­дусматривает изображение шагов алгоритма в виде специальных графических символов (блоков). Графическая форма представления алгоритма называемая его схемой. В приложении приводятся основ­ные символы схем алгоритмов.

Существует три базовые разновидности структур алгоритмов:

• линейная (следование);

• разветвляющаяся (развилка);

• циклическая (повторение).

Линейная структура предполагает последовательное (блок за бло­ком) выполнение всех шагов алгоритма и имеет следующий вид:

Разветвляющаяся структура предполагает наличие двух или более альтернативных путей выполнения алгоритма. Причем альтерна­тивность задается некоторым логическим условием (условием ветв­ления), истинность которого заставляет вычислительный процесс выполняться по одному из путей, а ложность – по другому. В последствии эти два пути соединятся в какой-то одной точке схемы.

Циклическая структура предназначена для многократного выпол­нения одной и той же последовательности шагов (блоков) алгоритма, которая называется телом цикла. Количество повторений цикла либо задается при входе в эту структуру, либо формируется в процессе выполнения тела цикла. Это количество повторений определяется логическим условием, называемым условием возобновления цикла. После выполнения всех запланированных повторений управление передается блоку, непосредственно следующему за телом цикла. Если условие возобновления не выполняется перед входом в цикл, то циклическая конструкция пропускается.

В том случае, если количество повторений формируется в процессе выполнения тела цикла, необходимо обеспечить завершаемостъ цикла, т.е. исключение ситуации «зацикливания».

Вопросы для самопроверки:

1. Дать определение алгоритма и алгоритмизации.

2. Перечислить основные свойства алгоритмов.

3. Раскрыть понятие схемы алгоритма.

4. Перечислить основные графические символы схем алгоритмов.

5. Раскрыть понятие линейной структуры алгоритма.

6. Раскрыть понятие разветвляющейся структуры алгоритма.

7. Раскрыть понятие циклической структуры алгоритма.