1.4.3. Объекты, типы объектов

Объект - это общее название для процессов, явлений, понятий, сущ­нос­тей и т.п., относящихся к предметным областям автоматизи­руемых про­цессов. Здесь под предметной областью понимается часть ре­ального ми­ра, представляющая собой среду определения и реализации кон­к­рет­но­го автоматизируемого процесса или группы процессов.

Алгоритмы обрабатывают определенные объекты ("входные") и вы­дают объекты ("выходные") в качестве результатов. В теоретических ис­сле­дованиях предпочитают опи­раться на алго­ритмы, которые работают только с нату­ральными числами, либо только с це­поч­ками знаков. С прак­тической точки зрения нет ника­кой пользы или нужды в та­ких ограниче­ниях, до­пус­тимы какие угодно множества объектов. В зависимо­сти от того, какие до­пускаются классы объектов (и соответствующих операций), прихо­дят к раз­личным классам алгоритмов.

Сообщение вместе с сопоставленной информацией в даль­ней­шем бу­дем называть объектом. Во множественном числе используется тер­мин дан­ные. Примерами могут быть сообщения (записываемые араб­скими цифрами в позиционной системе счисления) и связанная с ними ин­форма­ция, которую на­зывают "натуральными числами", а также симво­лы.

Итак, объект есть пара (N,J) из сообщения N и информации J, при этом информацию J называют значением объекта, а сообщение N - обо­зна­чением объекта. Говорят, что обозначение N обладает значением J. На­пример обозна­чение 7 обладает значением "семь", обозначение 007 - зна­чением "семь", обо­значение 3.14 - значением "три целых и четырна­дцать сотых".

Объекты в алгоритмах играют роль предметов, над которыми про­из­водят­ся определенные операции. Классы объектов отличаются друг от друга в ос­новном тем, какие процессы обработки сообщений и информа­ции на них опре­делены. Например, над объектами "натуральные числа" опреде­лены одномест­ная операция "переход к следующему натуральному числу" и двухместные опе­рации "сложение" , "умножение" и "вычитание". В качест­ве результата эти опера­ции вырабатывают натуральное число. Кроме того, име­ется двухместная опера­ция "деление с остатком", выраба­тывающая в каче­стве результата два натураль­ных числа -частное и оста­ток.

Множество объектов, для которых определено некоторое количе­ство опе­раций, называется множеством объектов определенного типа (вида, сорта). Та­ким образом, тип объектов характеризуется операциями, кото­рые могут над ними выполняться. Самые распространенные - число­вые объекты: множества целых, рациональных, вещественных (ма­шин­ных) и комплексных (машинных) чисел. Существуют и более сложные ма­те­ма­ти­че­ские объекты - пространства и многообразия в гео­метрии, вы­ра­же­ния в ал­гебре, на которых определены сложные опера­ции. Можно так­же ука­зать такой класс объектов, как символы, обозна­чаемые словами над не­ко­торыми наборами знаков.

Объектами являются также значения истинности, а именно "ис­ти­на" и "ложь".

1.4.4. Псевдокод для записи алгоритмов

Решение задачи на компьютере после ее постановки и фор­мулиров­ки в математическом виде предполагает этап так называемой алгоритми­за­ции. Алго­ритмизацией называют процесс создания алгоритма реше­ния сфор­му­лированной задачи. Дело в том, что для большинства за­дач за­ранее не су­ществует алгоритма их решения - алгоритм приходится конст­руиро­вать за­ново.

Для построения алгоритма и его записи нужен какой-ни­будь язык за­писи. Для простых за­дач можно сразу же при­ступать к непо­средствен­ному использованию выбран­ного языка программи­рования. Для сложных задач при­ходится записывать ал­горитм ре­шения на некото­ром промежу­точном языке (этап алгоритмизации), а затем уже на его основе раз­раба­тывать про­грамму реше­ния задачи на выбранном языке программирова­ния (этап программирования). Необходимость в до­полнительной ра­боте по за­писи ал­горитмов вы­зывается сле­дующими со­ображениями.

Во-первых, алгоритм на промежуточном языке записывают, не вда­ва­ясь в излишние подроб­ности, что при­водит к более ясному пред­ставле­нию о процедуре решения и позволяет в итоге бы­с­т­рее изба­виться от раз­лич­ного рода ошибок.

Во-вто­рых, это способ сохранения значительной части работы в ви­де, не зави­сящем от конкретного языка программиро­вания, а зави­сящем только от специфики самой задачи. По записи алгоритма на промежуточ­ном языке доста­точно просто составляется про­грамма решения за­дачи на языке про­граммирования. Это обстоятельство особенно важно в настоя­щее время стремительного развития вычислительной тех­ники и програм­миро­вания.

Для записи ал­горитмов не существует каких-то стандартных языков, та­ких, например, какие существуют для программирования. Каждый из спе­циалистов вырабатывает для этого некоторую удобную для него не­форма­лизованную "смесь" из естест­венного языка и элементов сущест­вующих язы­ков про­грам­мирова­ния.

Мы для записи алгоритмов будем использовать близ­кий к фор­маль­но­му ограниченный вариант русского языка, понятный и не приво­дящий к различ­ного рода двусмысленностям, называемый ино­гда псевдокодом. Основные элемен­ты данного языка будут вводиться и пояс­няться по мере необходимости.