Процесс программирования

Программа, работающая на компьютере, нередко отождествляется с самим компьютером, так как человек, использующий программу, "вводит в компь­ютер" исходные данные с клавиатуры и "компьютер выдает результат" на экран. На самом деле преобразование исходных данных, вводимых с кла­виатуры, и результат, выводимый на экран монитора, выполняет процессор компьютера в соответствии с последовательностью команд — программой. Таким образом, чтобы компьютер выполнил некоторую работу, необходимо разработать эту последовательность команд, или, как говорят, написать программу. Выражение написать программу отражает только один из этапов создания компьютерной программы, когда разработчик программы действи­тельно записывает команды (инструкции) на бумаге или при помощи тек­стового редактора.

Программирование — это процесс создания (разработки) программы, кото­рый может быть представлен как последовательность следующих шагов:

• определение требований к программе;

• разработка или выбор алгоритма решения поставленной задачи;

• написание команд;

• отладка;

• тестирование.

Определение требований к программе — один из важнейших этапов. На этом этапе подробно описывается исходная информация и формулируются требования к результату. Кроме того, описывается поведение программы в особых случаях.

Например, требование к программе решения квадратного уравнения может быть сформулировано так:

• уравнение задается своими коэффициентами;

• исходными данными для программы являются коэффициенты при сте­пенях неизвестного, задаваемые дробными числами;

• выходные данные — значения корней уравнения;

• если уравнение корней не имеет, то должно печататься соответствующее сообщение.

На этапе разработки алгоритма необходимо определить последовательность действий, которые надо выполнить для достижения результата. Многие за­дачи можно решить различными способами. В этом случае программист, используя некоторый критерий, например, скорость работы алгоритма или его длину, выбирает наиболее подходящее решение. Затем составляет под­робное описание алгоритма.

После того как определены требования к программе и составлен алгоритм решения, алгоритм записывается на выбранном языке программирования.

Под отладкой понимается процесс поиска ошибок в программе. Ошибки в программе разделяют на две группы: текстовые и алгоритмические. Ошибки в тексте — это наиболее легко устраняемые ошибки. Алгоритмические ошибки обнаружить труднее. Этап отладки можно считать законченным, если программа правильно работает на одном-двух наборах входных данных.

Этап тестирования особенно важен, если вы предполагаете, что вашей программой будут пользоваться другие. На этом этапе следует проверить как ведет себя программа на как можно большем количестве входных наборов данных, в том числе и на неверных.

Например, следует проверить, как ведет себя программа вычисления корней квадратного уравнения, если задать равным нулю коэффициент при второй степени неизвестного или задать равными нулю все коэффициенты уравнения.