3. Алгоритм и его свойства. Способы описания алгоритмов.

Алгоритм  это точное и понятное предписание исполнителю совершить определенную конечную последовательность действий для решения любой конкретной задачи из некоторого класса однотипных задач.

Свойства алгоритма:

Массовость. Возможность применять один и тот же алгоритм для решения целого класса однотипных задач с различными исходными данными.

Понятность. Каждый алгоритм создается в расчете на некоторого исполнителя. Для того чтобы исполнитель мог выполнить алгоритм, необходимо, чтобы он его понимал и мог выполнить каждое его предписание.

Дискретность. Проявляется в самой структуре алгоритма, так как его реализация расчленяется на отдельные шаги, выполнение которых исполнителем не вызывает сомнений. Выполнение каждого очередного шага начинается после завершения предыдущего.

Конечность. Исполнение алгоритма заканчивается после выполнения конечного числа шагов.

Детерминированность. Путь решения задачи определен вполне однозначно, на любом шаге не допускаются никакие неоднозначности и недомолвки. Означает, что алгоритм рассчитан на механическое выполнение. Именно это свойство дает возможность поручить исполнение алгоритма автомату.

Результативность означает содержательную определенность результата на каждом шаге и в итоге применения всего алгоритма.

Способы записи:

- словесное описание;

(Думаю итак понятно)

- запись алгоритма с помощью схем (наиболее используемое)

Запись алгоритма с помощью схем предполагает изображение с использованием графических символов-блоков, каждый из которых предписывает исполнение определенных действий. Совокупность символов образуют схему алгоритма. Графические символы между собой соединяются линиями потока информации. Основное направление потока идет сверху вниз и слева направо. Учитывая это, стрелки на схемах, совпадающие с таким потоком информации, могут не проставляться.

- псевдокоды;

Формализованный язык + обычный (Содержит как описание русским языком, так и некоторые формализованные конструкции).

- способ записи на языке программирования;

Способ записи на языке программирования позволяет записать алгоритм, который может непосредственно обрабатываться ЭВМ.

Такие языки различны и имеют свой синтаксис и семантику.

(Запись алгоритма производится понятным языком программирования)

4. Схемы алгоритмов. Правила оформления схем алгоритмов.

Запись алгоритма с помощью схем предполагает изображение с использованием графических символов-блоков, каждый из которых предписывает исполнение определенных действий. Совокупность символов образуют схему алгоритма. Графические символы между собой соединяются линиями потока информации. Основное направление потока идет сверху вниз и слева направо. Учитывая это, стрелки на схемах, совпадающие с таким потоком информации, могут не проставляться. Правила выполнения схем алгоритмов регламентирует ГОСТ 19.002-80, а изображение символов устанавливает ГОСТ 19.003-80.

Ниже в таблице приведены изображения наиболее часто употребляемых блоков и даны пояснения к ним.

Название символа	Символ	Отображаемая функция
Блок вычислений (процесс)		Вычислительное действие или последовательность вычислительных действий
Л огический блок (решение)		Выбор направления выполнения алгоритма в зависимости от некоторых условий (условия)
Блоки ввода-вывода		Общее обозначение ввода или вывода данных (вне зависимости от физического носителя)
		Вывод данных, носителем которых служит документ (печатающее устройство)
Начало-конец (вход-выход)		Начало или конец программы, останов, вход или выход в подпрограммах
Предопределенный процесс (подпрограмма)		Вычисления по стандартной подпрограмме или подпрограмме пользователя
Блок модификации (заголовок цикла)		Выполнение действий, изменяющих пункты алгоритма
Соединитель		Указание связи между частями схемы в пределах одной страницы
Межстраничный соединитель		Указание связи между частями схемы, расположенными на разных листах

(таблицу лучше выучить)

По отношению к блоку линии потока могут быть входящими или выходящими.

При большом количестве пересекающихся линий схема становится мало наглядной. В этих случаях допускается разрывать линии потока информации, размещая на обоих концах разрыва специальный символ «соединитель».

Внутри символов, обозначающих разрыв одной и той же линии, помещается один и тот же маркер (буква, цифра и др.).

Если же схема располагается на нескольких листах, то переход линий потока с одного листа на другой обозначается с помощью символа «межстраничный соединитель». При этом на листе с блоком-источником соединитель содержит номер листа и координаты блока-приемника, а на листе с блоком-приемником – номер листа и координаты блока-источника.

Внутри блоков и рядом с ними делают записи и обозначения (для уточнения выполняемых ими функций) так, чтобы их можно было читать слева направо и сверху вниз.

При выполнении схем алгоритмов необходимо выдерживать минимальное расстояние 3 мм между параллельными линиями потоков и 5 мм между остальными блоками. Вычерчивая блоки, необходимо соблюдать соотношение между высотой b и шириной блока а (b=1,5а, при а=10,15,20,…мм).

Степень детализации схемы алгоритма определяется только потребностями программиста и ничем не регламентируется.

5. Схема алгоритма цикла с предусловием. Примеры использования.

6. Схема алгоритма условного оператора. Примеры использования.

7. Схема алгоритма оператора выбора. Примеры использования.

8. Схема алгоритма цикла с параметром. Примеры использования.

9. Схема алгоритма цикла с постусловием. Примеры использования.

10. Базовые конструкции структурного программирования. Примеры использования.

Структурное программирование – это проектирование, написание, тестирование программы в соответствии с заранее определенной дисциплиной. В структурном программировании важными факторами являются форма и дисциплина. Главное в нем:

- нисходящая разработка;

- непосредственно структурное программирование

К основным идеям структурного программирования относятся:

- отказ от бессистемного использования оператора goto(переход к);

- структуризация алгоритма;

- пошаговая детализация.

При разработке алгоритма нужно руководствоваться следующими рекомендациями:

- алгоритм необходимо составлять поэтапно;

- сложная задача должна разбиваться на простые, легко воспринимаемые части, имеющие один - вход и один выход;

- логика алгоритма должна опираться на достаточное число простых управляющих структур.

Фундаментом структурного программирования является теорема о структурировании. Эта теорема устанавливает, что, как бы ни была сложна задача, схема соответствующей программы всегда может быть представлена с использованием весьма ограниченного числа элементарных структур, которые могут соединяться между собой, образуя более сложные структуры, но по тем же самым элементарным схемам.

Структуры:

Структура Следование, где каждое действие выполняется после того, как закончится предыдущее

Структура Разветвление – выполнение действий, определяемых признаком P. В зависимости от него для передачи информации выбирается либо ветвь «Да», либо ветвь «Нет»

Структура Повторение реализована как цикл с предусловием – пока условие истинно, тело цикла выполняется; выход из цикла осуществится тогда, когда условие станет ложным

Коррекция – действия выполняются только в ветви «Да»

Выбор – осуществляет выбор ветви по вычисляемому значению некоторого управляющего выражения-селектора; после чего управление передается первому оператору из альтернативного списка, помеченному константным выражением, значение которого совпало со значением селектора; если выражение имеет значение, совпадающее со значением костантного выражения 1, то выполнится оператор Оп1, если селектор имеет значение, совпадающее со значением костантного выражения2, то выполнится оператор Оп2, и т.д., если же селектор имеет значение, отличное от указанных, то выполнится оператор Оп (рис. 1.7).

11. Среда Visual Studio .NET. Основные окна среды. Создание проекта. Заготовка консольной программы. Запуск программы. (окна выделены)

Интегрированная среда разработки, ИСР (IDE, Integrated development environment или integrated debugging environment) — система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения (ПО).

Visual Studio

Данная платформа включает в себя, прежде всего, среду разработки для нескольких языков программирования, называемую Visual Studio.NET, которая предоставляет мощные и удобные средства написания, корректировки, компиляции, отладки и запуска приложений, исполь­зующих .NЕТ-совместимые языки.

Начальная страница. Результатом запуска Visual Studio.NET является появление на экране окна:

Почти весь экран занимает диалоговое окно Начальная страница. В левой ее части расположены кнопки, которые можно использовать для вызова уже созданного проекта (Открыть проект) и создания нового проекта (Создать проект).

При выборе режима Создать проект, открывается окно (рис. 3.2), информация которого разбита на три части:

- В левой части представлены установленные шаблоны

Щелкнем мышкой по треугольнику Другие языки и раскроем его содержание. Выберем шаблон Visual C#, после чего средняя часть экрана высветит все доступные для выбранного шаблона типы приложений.

Альтернативный способ создание проекта предусмотрен в главном меню, где нужно выбрать команду Файл>Создать>Проект...

Как уже стало понятно, средняя часть экрана Начальная страница предназначена для выбора требуемого типа приложения. Щелкнем мышкой Консольное приложение, в правой части окна появится комментарий к данному выбору.

После всех указанных установок необходимо нажать кнопку ОК. После чего среда создаст решение и проект с име­нем ConsoleApplication1.

Главное меню позволяет разработчику воспользоваться различными возможностями управления проектом, решением, получить полную информацию о ресурсах, сборке, классах, входящих в приложение, их элементов, предков, ссылках на библиотеку и многое другое.

С помощью проводника Windows можно увидеть, что на заданном диске появилась папка с указанным именем, содержащая несколько других файлов и вло­женных папок. Среди них – файл проекта (с расширением csproj), файл решения (с расширением sln) и файл с программным кодом (Program .cs).

Нажатием клавиши F4 или выбором из главного меню Вид > Окно свойств (Properties) можно вызвать в нижней правой части экрана соответствующее окно. В окне свойств отображаются важнейшие характеристики выделенного элемента. Например, чтобы изменить имя файла, надо выделить этот файл в окне управления проектом и задать в окне свойств новое значение свой­ства FileName (ввод заканчивается нажатием клавиши Enter).

Все операции для работы с проектом сконцентрированы в главном меню Проект. Для некоторых из них зарезервированы «горячие» клавиши. При создании решения автоматически присваивается одно и то же имя и проекту, и решению, что не всегда удобно.

Основное пространство экрана занимает окно редактора, в котором располагает­ся текст программы, созданный средой автоматически. Текст представляет собой каркас или шаблон, в который программист добавляет код по мере необходимости.

Шаблон консольной программы

Листинг 1

Console.WriteLine("Начало работы");

Console – это имя стандартного класса из пространства имен System, который содержит используемый нами метод WriteLine – вывод на экран заданного в кавычках текста. Для обращения к методу класса используется конструкция имя_класса.имя_метода.

Самый простой способ запустить программу – нажать клавишу F5 (или выбрать в меню команду Отладка>Начать отладку (Debug >Start)). Если программа написана без ошибок, то результат промелькнет в кон­сольном окне, после чего оно закроется. Если же воспользоваться клавишами Ctrl+F5 (или выбрать в меню команду Отладка >Запуск без отладки (Debug > Start Without Debugging)

После внесения изменений компилятор может обнаружить в тексте программы синтаксические ошибки. Он сообщает об этом в окне, расположенном в нижней части экрана.