- •Курс лекций по дисциплине “Основы программирования и алгоритмические языки” Бондарев в.М., Марченко ю.С. Введение
- •Основы алгоритмизации
- •1 Основные этапы решения задачи на эвм
- •1.1 Постановка задачи
- •1.2 Проектирование программы
- •1.3 Разработка алгоритма
- •1.4 Кодирование
- •1.5 Отладка и тестирование программы
- •2 Элементарные алгоритмические структуры
- •2.1 Последовательная алгоритмическая структура
- •2.2 Алгоритмическая структура выбора
- •2.3 Алгоритмическая структура повторения
- •2.4 Комбинация структур
- •2.5 Пошаговая детализация алгоритма
- •2.6 Разработка алгоритма вычисления Sin X
- •2.7 Разработка алгоритма подсчета простых чисел
- •3 Алгоритмы поиска
- •3.1 Поиск наибольшего среди вводимых чисел
- •3.2 Поиск наибольшего числа в массиве
- •3.3 Поиск заданного числа в массиве
- •3.4 Поиск с порогом
- •3.5 Двоичный поиск
- •4 Алгоритмы сортировки
- •4.1 Обменная сортировка
- •4.2 Сортировка слиянием
- •4.3 Сравнение двух алгоритмов сортировки
- •5 Рекурсивные алгоритмы
- •5.1 Простая рекурсия
- •5.2 Ханойские башни
- •5.3 Быстрая обменная сортировка
- •6.2 Простейшая программа
- •6.3 Составление простой программы
- •6.4 Программа сложение двух чисел
- •6.5 Организация повторений
- •6.6 Условный оператор
- •If (выражение) оператор [else оператор].
- •6.7 Оператор цикла for
- •7 Указатели и массивы
- •7.1 Указатели
- •7.2 Разыменование и разадресация
- •7.3 Операции new и delete
- •7.4 Массивы
- •7.5 Многомерные массивы
- •7.6 Связь между массивами и указателями
- •7.7 Массивы в динамической памяти
- •8 Строки и структуры
- •8.1 Встроенный тип char
- •8.2 Строки символов как массивы
- •8.3 Строковые библиотечные функции
- •8.4 Структуры
- •8.5 Объявление структур
- •8.6 Битовые поля
- •8.7 Объединения
- •9 Функции
- •9.1 Функция для сложения чисел
- •9.2 Ссылки
- •9.3 Выходные параметры функции
- •9.4 Ссылка — возвращаемое значение
- •9.5 Одномерные массивы как параметры
- •9.6 Двумерные массивы как параметры
- •10 Еще о функциях
- •10.1 Параметры по умолчанию
- •10.2 Произвольное число параметров
- •10.3 Неиспользуемые параметры
- •10.4 Перегруженные функции
- •10.5 Указатель на функцию
- •Void error(char* p) { /*тело ф-ции*/} ,
- •10.6 Спецификатор inline
- •Inline void error(char* p) { /*тело ф-ции*/}
- •10.7 Макросы
- •11 Ввод и вывод
- •11.1 Разновидности ввода и вывода
- •11.2 Открытие и закрытие потока
- •11.3 Ввод и вывод символов
- •11.4 Ввод и вывод строк
- •11.5 Ввод и вывод записей
- •11.6 Управление указателем файла
- •11.7 Состояние потока
- •11.8 Форматированный вывод
- •11.9 Форматированный ввод
- •11.10 Другие функции форматного ввода и вывода
- •12 Уточнение понятий языка
- •12.1 Объявление, определение, инициализация
- •12.2 Область видимости и время жизни
- •12.3 Типы
- •12.4 Производные типы
- •12.5 Числовые константы
- •12.6 Именные константы
- •12.7 Перечисление
- •12.8 Порядок вычисления выражений
- •13 Операции и операторы
- •13.1 Сводка операций
- •13.2 Сводка операторов
- •13.3 Оператор выражения
- •13.4 Оператор switch
- •13.5 Операторы break и continue
- •13.6 Оператор goto и метки
- •14 Классы
- •14.1 Определение класса
- •14.2 Инкапсуляция
- •14.3 Конструктор
- •14.4 Деструктор
- •14.5 Пример класса — список в динамической памяти
- •14.6 Указатель на себя
- •15 Производные классы
- •15.1 Простое наследование
- •15.2 Списки инициализации
- •15.3 Ключи доступа
- •15.4 Виртуальные функции
- •15.5 Реализация виртуальных функций
- •15.6 Полиморфизм
- •16 Еще о класcах
- •16.1 Статические элементы
- •16.2 Друзья класса
- •16.3 Перегрузка операций
- •16.4 Множественное наследование
- •17.1 Библиотека потоков
- •17.2 Предопределенные потоки
- •17.3 Операции помещения в поток и извлечения из потока
- •17.4 Форматирующие функции-элементы
- •17.5 Флаги форматирования
- •17.6 Манипуляторы
- •18 Еще о потоках
- •18.1 Ошибки потока
- •18.2 Опрос состояния потока
- •18.3 Файловый ввод-вывод с применением потоков
- •18.4 Конструкторы файловых потоков
- •18.5 Функции для открытия и закрытия файлов
- •18.6 Замена буфера потока
- •18.7 Текстовый и бинарный ввод-вывод
- •18.8 Бесформатный ввод и вывод
- •18.9. Часто применяемые функции потока
- •18.10 Форматирование в памяти
- •18.11 Дополнительные возможности ostrstream
- •19 Шаблоны
- •19.1 Шаблоны функций
- •19.2 Перегрузка и специализация шаблонов
- •19.3 Шаблоны классов
- •20 Директивы препроцесора
- •20.1 Директива #define
- •20.2 Директива #include
- •20.3 Условная компиляция
- •20.4 Директива #error
- •20.5 Директива #line
- •20.6 Директива #pragma
- •21.1 Адресация памяти
- •21.2 Модели памяти
- •21.3 Спецификация указателей
- •Int near* var_name;
- •Int* near var_name;
- •21.4 Макросы для указателей
- •21.5 Модификаторы переменных
- •21.6 Модификаторы функций
- •21.7 Соглашения о вызове
- •21.8 Встроенный код ассемблера
- •21.9 Псевдорегистры
- •Литература
- •Содержание
- •21.8 Встроенный код ассемблера ........................................................
- •21.9 Псевдорегистры ............................................................................
Курс лекций по дисциплине “Основы программирования и алгоритмические языки” Бондарев в.М., Марченко ю.С. Введение
Курс "Основы программирования и алгоритмические языки" является фундаментом образования будущего программиста. В этом курсе он должен научиться придумывать и программировать алгоритмы, и это умение будет служить ему всю программистскую жизнь по будням и даже в праздники. По этой причине пособие состоит из двух частей: первая — основы алгоритмизации (разделы с 1 по 5) и вторая — основы программирования на С++(разделы с 6 по 21).
Первая часть посвящена технологии разработки алгоритмов и описанию некоторых широко известных алгоритмов, преимущественно из области поиска и сортировки. Последние не только представляют практический интерес, но и служат прекрасными образцами алгоритмического творчества.
Во второй части излагаются основы алгоритмического языка C++ - инструмента профессионального программирования. Выбор C++ в качестве первого алгоритмического языка может вызвать справедливые возражения, но дело в том, что для подавляющего большинства первокурсников "компьютерных" специальностей это не первый изучаемый язык, а второй или третий. Как показал опыт, некоторые трудности в изучении этого развитого объектно-ориентированного языка с лихвой перекрываются интересом, который он вызывает.
Хотя материал по алгоритмизации отделен в пособии от материала по программированию, изучать алгоритмы и язык надо параллельно. Очередной раздел из первой части следует проходить, как только будут освоены соответствующие языковые средства. Например, после изучения массивов можно рассмотреть алгоритмы поиска и упорядочения массивов, после изучения файлов – сортировку файлов, после освоения функций можно рассмотреть рекурсивные алгоритмы и т.п.
В заключение отметим, что программирование – наука практическая и освоить ее, только читая книжки, нельзя. Решайте побольше задач, хороших и разных, за компьютером и за письменным столом, в "школе" и дома, и тогда фундамент вашего программистского образования будет прочным.
Основы алгоритмизации
1 Основные этапы решения задачи на эвм
В настоящее время на ЭВМ решают самые разнообразные задачи, от расчета баллистических траекторий до завоевания инопланетных территорий (пока только в компьютерных играх). В каждом случае ЭВМ выполняет какую-то программу, обычно довольно сложную. Некоторые из программ требуют от пользователя специальных знаний и высокой квалификации, например, программы электронной верстки или автоматизированного проектирования, но здесь мы будем говорить не об использовании, а об изготовлении программ. Несмотря на бесконечное разнообразие программ, в самом процессе их изготовления можно усмотреть нечто общее и выделить несколько этапов решения задачи на ЭВМ.
1.1 Постановка задачи
Под постановкой задачи понимают математическую или иную строгую формулировку решаемой задачи. Этот этап включает определение целей создаваемой программы и определение ограничений, налагаемых на программу. При постановке задачи должны быть определены требования:
- ко времени решения поставленной задачи;
- объему необходимых ресурсов, например, оперативной памяти;
- точности достигаемого результата.