Інформатика. Основи алгоритмізації та програмування

Щоб писати програми різного рівня складності, спочатку необхідно отримати знання по тому, як це робиться. І починати бажано з самої основи алгоритмізації та програмування. Ось про них ми і поговоримо в рамках статті.

Що таке інформатика?

Так називається комплексна технічна наука, завдання якої – систематизація прийомів створення, обробки, передачі, збереження і відтворення даних з використанням обчислювальної техніки. Також до неї відносять принципи функціонування і методи управління, які допомагають досягти мети. Сам термін «інформатика» має французьке походження і є гібридом слова «інформація» і «автоматика». Виник він завдяки розробці і поширенню нових технологій збору, обробки і передачі даних, які були пов'язані з їх фіксацією на машинних носіях. Ось яке походження має інформатика. Основи алгоритмізації та програмування є одним з найбільш важливих напрямків цієї науки.

Чим вона займається?

Перед інформатикою стоять такі завдання:

Апаратна і програмна підтримка обчислювальної техніки.

Засоби забезпечення взаємодії людини і комп'ютерних складових між собою.

Для позначення технічної частини часто застосовується термін «інтерфейс». Ось перед нами довільна програма. Основи алгоритмізації та програмування завжди використовуються при створенні продуктів масового розповсюдження, які «повинні» завоювати широку аудиторію. Адже для популярності розробляється програма має оптимально працювати і виглядати.

Подання алгоритмів

Вони можуть бути записані значною кількістю способів. Найбільш популярними є наступні:

Словесно-формульне опис. Мається на увазі розміщення тексту і конкретних формул, які будуть пояснювати особливості взаємодії в усіх окремих випадках.

Блок-схема. Мається на увазі наявність графічних символів, які дають можливість зрозуміти особливості взаємодії програми всередині себе та з іншими додатками або апаратної складової комп'ютера. Кожен з них може відповідати за окрему функцію, процедуру або формулу.

Алгоритмічні мови. Мається на увазі створення окремих способів опису під конкретні випадки, які показують особливості і черговість виконання завдань.

Операторні схеми. Мається на увазі створення прототипу - в ньому буде показано взаємодію на підставі шляхів, які пройдуть окремі операнди.

Псевдокод. Начерк костяка програми.

Запис алгоритму

Як почати створювати свій прообраз програми, функції або процедури? Для цього достатньо користуватися такими загальними рекомендаціями:

У кожного алгоритму повинно бути своє ім'я, яке пояснює його зміст.

Обов'язково слід подбати про присутність початку і кінця.

Повинні описуватися вхідні і вихідні дані.

Слід вказати команди, за допомогою яких будуть виконуватися певні дії над конкретною інформацією.

Способи запису

Уявлень алгоритму може бути цілих п'ять. Але ось способів запису лише два:

Формально-словесний. Він характеризується тим, що опис проводиться головним чином з використанням формул і слів. Утримання, а також послідовність виконання етапів алгоритму в цьому випадку записується на природній професійній мові в довільній формі.

Графічний. Найбільш поширений. Для нього використовуються блокові символи або схеми алгоритмів. Зв'язок між ними показується з допомогою спеціальних ліній.

Розробляємо програмну структуру

Можна виділити три основних види:

Лінійний. При цій структурі всі дії виконують послідовно в порядку черги і всього один раз. Схема виглядає як послідовність блоків, розташованих зверху вниз, залежно від порядку їх виконання. Отримані первинні і проміжні дані не можуть вплинути на напрям обчислювального процесу.

Розгалужене. Знайшов широке застосування на практиці, при вирішенні складних завдань. Так, якщо необхідно брати до уваги початкові умови або проміжні результати, то необхідні обчислення виконуються у відповідності з ними і напрямок обчислювального процесу може змінюватися в залежності від одержуваного результату.

Циклічний. Щоб полегшити собі роботу з багатьма завданнями, деякі ділянки програмного коду має сенс багаторазово повторювати. Щоб не прописувати скільки разів і що потрібно зробити, використовують циклічну структуру. Вона передбачає наявність послідовності команд, яка буде повторюватися до виконання заданої умови. Використання циклів дозволяє багаторазово знизити трудомісткість написання програми.

Програмування

Важливим є вибір мови програмування, на якому будуть створюватися програми. Слід врахувати, що багато з них «заточені» під конкретні умови роботи (наприклад, в браузері). В цілому мови програмування поділяють на дві групи:

Функціональні.

Операторні:

- не процедурні; - процедурні. Можете передбачити, які з них найчастіше застосовуються? Операторно-процедурні – ось відповідь. Вони можуть бути орієнтовані на машини або незалежними. До перших відносять ассемблеры, автокоды, символічного кодування. Незалежні ділять, грунтуючись на їх орієнтації:

процедурні;

проблемні;

об'єктні.

Кожен з них має свою сферу застосування. Але для написання програм (корисних додатків або ігор) найчастіше використовуються об'єктно-ориентрованные мови. Звичайно, можна скористатися й іншими, але справа в тому, що вони є найбільш проробленими для створення кінцевих продуктів споживання для широких мас. Так, і якщо поки що у вас немає точного бачення, з чого почати, пропоную звернути увагу на основи алгоритмізації та об'єктно-орієнтованого програмування. Зараз це дуже популярний напрямок, по якому можна знайти безліч навчального матеріалу. Взагалі основи алгоритмізації та мов програмування зараз потрібні з огляду на те, що існує нестача кваліфікованих розробників, і їх важливість в майбутньому буде тільки рости.

Висновок

При роботі з алгоритмами (а в подальшому і з програмами) слід прагнути продумати всі деталі до самої дрібної. В подальшому виявлення кожного непроработанного ділянки коду призведе тільки до додаткових робіт, збільшення витрат на розробку і термінів виконання завдання. Ретельне планування і опрацювання всіх нюансів дозволить значно заощадити час, зусилля і гроші. Що ж, зараз можуть сказати, що після прочитання цієї статті у вас є поняття про основи алгоритмізації та програмування. Залишилося тільки застосувати ці знання. Якщо є бажання вивчити тему більш детально, можу порадити книгу «Основи алгоритмізації та програмування» (Семакін, Шестаков) 2012 року.