19. Языки программирования низкого и высокого уровня.

Язык программирования — формальная знаковая система, предназначенная для записи программ, задающих алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами.

Низкого уровня: В случае, когда нужно иметь эффективную программу, вместо машинных языков используются близкие к ним машинно-ориентированные языки — ассемблеры. Люди используют мнемонические команды взамен машинных команд.Но даже работа с ассемблером достаточно сложна и требует специальной подготовки.Высокого уровня: первый язык высокого уровня — Фортран. Языки высокого уровня имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы. Эти языки более удобны для человека, с помощью них, можно писать программы до нескольких тысяч строк длиной. Однако легко понимаемый в коротких программах, этот язык становился нечитаемым и трудно управляемым, когда дело касалось больших программ. Решение этой проблемы пришло после изобретения языков структурного программирования, таких как Алгол(1958), Паскаль(1970), Си(1972).

ООП (супервыского уровня): В итоге в конце 1970-х и начале 1980-х были разработаны принципы объектно-ориентированного программирования. ООП сочетает лучшие принципы структурного программирования с новыми мощными концепциями, базовые из которых называются инкапсуляцией, полиморфизмом и наследованием.

Примером объектно-ориентированных языков являются: Object Pascal, C++, Java и др.

ООП позволяет оптимально организовывать программы, разбивая проблему на составные части, и работая с каждой по отдельности. Программа на объектно-ориентированном языке, решая некоторую задачу, по сути, описывает часть мира, относящуюся к этой задаче.

20. Понятие алгоритма. Примеры алгоритмов.

Понятие алгоритма. Примеры алгоритмов

Алгоритм --- последовательность арифметических и логических действий, приводящая к получению результата и решению задачи (любая конечная система правил преобразования информации).

Пример:

1. Выйти из дома.

2. Повернуть направо.

3. Пройти два квартала до остановки.

4. Сесть в автобус № 5, идущий к центру города.

5. Проехать три остановки.

6. Выйти из автобуса.

7. Найти по указанному адресу дом и квартиру.

Свойства алгоритма

1) Дискретность (в данном случае, разделенность на части) и упорядоченность. Алгоритм должен состоять из отдельных действий, которые выполняются последовательно друг за другом. В приведенных выше алгоритмах общим является необходимость строгого соблюдения последовательности выполнения действий. Если поменять местами, предположим, пятое и второе действия во втором примере, алгоритм станет невыполнимым.

2) Детерминированность (однозначная определенность). Многократное применение одного алгоритма к одному и тому же набору исходных данных всегда дает один и тот же результат. Например, если к остановке подходят автобусы разных маршрутов, то в алгоритме должен быть указан конкретный номер маршрута — 5. Кроме того, необходимо указать точное количество остановок, которое надо проехать, — скажем, три.

3) Формальность. Алгоритм не должен допускать неоднозначности толкования действий для исполнителя.

4) Результативность и конечность. Работа алгоритма должна завершаться за определенное число шагов, при этом задача должна быть решена. В приведенном примере каждое описанное действие реально и может быть выполнено. Поэтому и алгоритм имеет предел, то есть - конечен.

5) Массовость. Определенный алгоритм должен быть применим ко всем однотипным задачам.

основные элементы блок-схемы:

- Начало, конец

- ввод, вывод данных

- операция, действие

- ветвление по условию

21. Линейные, разветвлённые и циклические алгоритмы.

Алгоритм --- последовательность арифметических и логических действий, приводящая к получению результата и решению задачи (любая конечная система правил преобразования информации). Структура алгоритмов может быть:

1) линейной: описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. вычислительные действия выполняются последовательно друг за другом, алгоритм не содержит условий; часто в виде блок схем

2) разветвляющейся: в зависимости от выполнения некоторого условия вычислительный процесс осуществляется по одной или по другой ветви;

В общем случае схема разветвляющего алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то..., иначе...». Такое представление алгоритма получило название полной формы. Неполная форма, в которой действия пропускаются: «если условие, то...».

Если выражение-условие возвращает true (правда), то выполнение алгоритма идет по ветке «Да», если условие не выполняется (false), то выполнение идет по ветке «Нет». При любом результате выражения-условия нельзя вернуться в основную ветку программы, минуя дополнительные действия.

3) циклической: - описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Перечень повторяющихся действий называется телом цикла. Циклы --- многократно повторяющиеся участки вычислительного процесса. Может возникнуть бесконечный цикл.