Var X, y, deltaX, a, b: real;

n, i : integer;

begin

{ вычисление числа повторений тела цикла }

n := trunc ((b - a) / deltaX) + 1;

for i := 1 to n do

begin

x := a + (i-1)* deltaX; { вычисление текущего х }

y := sin ( sqr (x));

writeln ('x =', x:10:3, ' y =' ,y:10:3);

end

end.

Вопрос№12

Массив – это упорядоченная совокупность переменных одно­го типа, называемых элементами массива.

Массив может быть одномерным или многомерным. Одномерный массив (линейный) соответствует в математике понятию вектора. Двумерный массив соответствует понятию матрицы. Трехмерный массив можно считать набором матриц или кубом. Массивы большей размерности на практике встречаются редко.

Все элементы имеют одно и то же имя, совпадающее с именем массива. Каждый элемент снабжает­ся индексом (порядковым номером), определяющим его относительную позицию в ряду других элементов. Индекс элемента записывается вслед за его именем в квадратных скобках, например, a[3], max[10] и т.д.

Характеристиками каждого массива являются его имя, размер­ность и длина. Имя массива выбирается по тем же правилам, что и имя простой (неиндексированной) переменной. Под длиной массива будем понимать количест­во составляющих его элементов.

В программе каждый массив должен быть описан. Его описание может быть сделано либо в разделе описания переменных – var, либо в двух разделах: описания типов – type и описания переменных – var.

Описание массива в разделе переменных выглядит так:

Var имя массива : array [тип индекса] of тип элементов;

В качестве элементов массива могут выступать переменные любого типа, допустимого в языке. Тип индекса задает количество элементов в массиве; это количество определяется числом возможных значений типа, указанного в описании массива. Для индексации элементов массива чаще всего используется ограниченный тип, который образуется из какого-либо порядкового типа, кроме longint,

Пример 4.1

a) var amper : array [0..30] of real;

Описан массив с именем amper, состоящий из 31 элемента типа real; индексация его элементов начинается с нуля и заканчивается целым числом 30.

б) var v, w: array [-1..15] of integer;

Описаны два эквивалентных массива v и w целого типа, содер­жащие по 17 элементов в каждом.

Описание массивов с помощью описания типов. Этот способ вклю­чает себя два этапа: сначала в разделе описания типов объявляется пользовательский тип, а затем в разделе описания переменных указывается имя массива, принадлежащего данному типу:

type имя типа = array [тип индекса] of тип элементов;

Var имя массива : имя типа;

Пример 4.2.

type vec = array [-5..10] of integer;

var b: vec;

Обращение к элементу массива. Массивы не могут обрабатываться целиком. Для того, чтобы получить доступ к элементу массива, нужно записать обращение к нему, которое выглядит как

Имя массива [ индекс ]

В качестве индекса можно использовать константу, переменную или выражение, соответствующие типу индексов, объявленному в опи­сании массива.

Пример 4.3

b[100], c[k], yes[j+2]

Приведены обращения к элементам массивов с именами b, c и yes. Значения переменных k и j должны быть определены заранее.

Ввод и вывод одномерных массивов. Для ввода и вывода всего массива или его части используют операторы цикла, как правило, оператор for.

Пример 4.4

var

z : array [10..100] of integer;

k : integer;

begin

for k := 10 to 100 do read (z [ k ]);

for k := 21 to 30 do write (z [ k ]);

В приведенном фрагменте программы вводятся все элементы мас­сива z целого типа, а выводятся 10 его элементов – с 21-го по 30-й.

Отдельные элементы массивов вводятся так же, как и простые переменные.

Вопрос №13

Язык программирования – набор правил, определяющих систему записей, составляющих программу, синтаксис и семантику используемых грамматических конструкций.

Алгоритм, записанный по правилам языка программирования, является исходной программой на этом языке.

Компьютеры непосредственно выполняют программы на машинном языке программирования данной ЭВМ. При этом программа представляет собой набор отдельных команд компьютера. Эти команды являются достаточно "простыми", например, сложение, умножение, сравнение и пересылка отдельных данных. Каждая команда содержит в себе сведения о том, какая операция должна быть выполнена (код операции), с какими операндами (адреса данных или непосредственно сами данные) выполняются вычисления и куда (адрес) должен быть помещен результат.

Машинные языки были первыми языками программирования. Программирование на них затруднительно ввиду того, что, во-первых, эти языки различны для каждого типа ЭВМ, во-вторых, являются трудоемкими для большинства пользователей по причине необходимости знания особенностей каждой ЭВМ и большого количества реализуемых ею операций (команд). Данные языки обычно используются для разработки системных программ. Однако чаще применяются специальные экономичные языки – Ассемблеры, близкие к соответствующим машинным языкам. Их называют языками низкого уровня.

Языки программирования высокого уровня значительно ближе и понятнее человеку, нежели компьютеру. Особенности устройства конкретных вычислительных машин в них не учитываются, поэтому создаваемые программы легко переносятся на другие ЭВМ, для которых создан транслятор этого языка.

Первые языки высокого уровня относились к так называемому процедурному стилю программирования. В программах, соответствующих этому стилю основное внимание уделяется описанию тех действий (процедур), которые необходимо произвести с исходными данными для получения результата.

Pаsса1 (Паскаль) является одним из наиболее популярных среди прикладных программистов процедурным языком программирования, особенно для ПЭВМ. Этот язык удобен для организации диалога, обеспечивает создание надежных программ, позволяет осуществлять манипулирование с нечисловыми данными, дает возможность пользователям вводить и использовать необходимые для них типы данных произвольного характера.

В языке Pascal реализован ряд концепций, рассматриваемых как основа "дисциплинированного" программирования и заимствованных впоследствии разработчиками многих языков. Одним из существенных признаков языка Pascal является последовательная и достаточно полная реализация концепции структурного программирования.

Смысл структурного программирования состоит в акцентировании отдельных блоков программы, её четкое разделение на части, выполняющие некоторые законченные операции: ветви условного оператора, тело цикла, вычисление некоторой совокупности выражений и т.д. При записи текста программы используется так называемая лесенка, что позволяет физически выделить отдельные блоки программы. Подобный прием позволяет проследить строение программы и лучше понять смысл выполняемых действий.

Кроме того, в языке реализована концепция определения новых типов данных на основе уже имеющихся.

Pascal характеризуется высоким уровнем, широкими возможностями, стройностью, простотой и краткостью, строгостью, способствующей написанию эффективных и надежных программ, высоким коэффициентом реализации на ЭВМ.

В настоящее время широко используются такие версии этого языка для ПЭВМ, как Воrland Раsсаl, Тurbо Раsсаl со специальной библиотекой объектно-ориентированного программирования Тurbo Vsion.

Язык АДА, созданный на основе языка ПАСКАЛЬ предназначен для программирования задач, решаемых в реальном масштабе времени, т.е. задачи решаются в том же темпе, что и описываемый или управляемый процесс.

В настоящее время на смену процедурному программированию приходят следующие новые стили программирования:

• функциональное;

• логическое;

• объектно-ориентированное.

Сущность функционального (аппликативного) программирования определена А. П. Ершовым как "... способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным способом расчленения программы на части является введение имени для функции, а единственным правилом композиции – оператор суперпозиции функции (функция от функции). Никаких ячеек памяти, ни операторов присваивания, ни циклов, ни, тем более, блок-схем, ни передачи управления".

Роль основной конструкции в функциональных языках играет выражение. К нему относятся скалярные константы, структурированные объекты, функции, тела функций и вызовы функций.

Аппликативный язык программирования включает следующие элементы:

• классы констант, которыми могут манипулировать функции;

• набор базовых функций, которые программист может использовать без предварительного объявления и описания;

• правила построения новых функций из базовых;

• правила формирования выражений на основе вызовов функций.

Аппликативные языки – языки программирования очень высокого уровня. Первым таким языком был LISP(ЛИСП) (LISt Processing – обработка списков), созданный в 1959 году. Цель его создания состояла в организации удобства обработки символьной информации. Существенная черта этого языка – унификация программ и структур данных: все выражения записываются в виде списков. Язык ЛИСП предназначается для обработки строк и рекурсивных данных, выполнения арифметических и логических операций. Он широко применяется в создании программ для интеллектуальных систем обработки информации.

Логическое, или реляционное программирование‚ открыло появление языка РROLOG (Пролог) (PROgramming in LOGic — программирование в терминах логики). Этот язык был создан французским ученым А. Кольмероэ в 1973 году. В настоящее время известны и другие языки, однако наиболее развитым и распространенным языком логического программирования является именно Пролог. Языки логического программирования широко используются в системах искусственного интеллекта.

Центральным понятием в логическом программировании является отношение – некоторое соответствие между парой каких-либо объектов (в арифметике и языке Pascal используются отношения между числами: =, >=, <> и т.д.). Программа представляет собой совокупность определений отношений между объектами (в терминах условий или ограничений) и цели (запроса), определяющей результат, который надо получить после выполнения программы. Языки логического программирования характеризуются:

- высоким уровнем;

- строгой ориентацией на символьные вычисления;

- возможностью инверсных вычислений, т. е. переменные в процедурах не делятся на входные и выходные;

- возможной логической неполнотой, поскольку зачастую невозможно выразить в программе определенные логические соотношения, а также невозможно получить из программы все выводы правильные.

Логические программы, в принципе, имеют небольшое быстродействие, т. к. вычисления осуществляются методом проб и ошибок, поиском с возвратами к предыдущим шагам.

В основе объектно-ориентированного стиля программирования лежит понятие объекта, а суть его выражается формулой:

объект = данные + набор операций (процедуры).

Каждый объект интегрирует в себе некоторую структуру данных и доступные только ему процедуры их обработки. Объединение данных и процедур в одном объекте называется инкапсуляцией и присуще только объектно-ориентированному программированию.

Для описания объектов используют класс, который определяет свойства и методы объекта, принадлежащего этому классу. Соответственно любой объект можно определить как элемент класса. Программирование этого стиля заключается в выборе имеющихся или создании новых объектов и организации взаимодействия между ними. При создании новых объектов их свойства могут добавляться или наследоваться от объектов-предков.

К наиболее современным объектно-ориентированным языкам программирования относятся С++ и Jаvа. Они являются языками высокого уровня.

Язык программирования С (Си) первоначально был разработан для реализации операционной системы UNIX в начале 70-х годов. В последующем приобрел высокую популярность среди программистов. Этот язык реализован на большинстве современных ЭВМ. Он является высокоэффективным языком для получения экономных машинных программ с точки зрения быстродействия и объема занимаемой памяти.

В Си сочетаются достоинства современных высокоуровневых языков с возможностями доступа к аппаратным средствам ЭВМ на уровне, который обычно доступен языкам низкого уровня типа языка Ассемблера. Язык Си имеет синтаксис, обеспечивающий краткость программы, а компиляторы способны генерировать эффективную машинную программу.

Язык С++ был разработан в начале 80-х годов Б. Cтрауструпом. Им была создана компактная компилирующая система, в которой за основу был взят язык С, дополненный элементами языков ВСРL, Simu1а-67 и А1gо1-68. К 1990 году была выпущена третья версия языка С++, принятая комитетом АNSI в качестве исходного материала для его стандартизации.

В 1990 году Д. Гослинг на основе расширения С++ разработал объектно-ориентированный язык Оаk, основным достоинством которого было обеспечение сетевого взаимодействия различных по типу устройств. Новая интегрируемая в Internet версия языка, получила название Jаvа. Первый браузер, который поддерживал язык Jаvа, получил название NоtJаvа. С января 1995 года Jаvа получает распространение в Intеrnеt.

Согласно официальному определению авторов, Jаvа «…является простым объектно-ориентированным и архитектурно нейтральным языком, типа, обеспечивающим надежность и безопасность, обладающим высокой производительностью в сочетании с многопоточностью и динамичностью».

В последнее время многие программы, в особенности объектно-ориентированные, реализуются как системы визуального программирования. Отличительной особенностью таких систем является мощная среда разработки программ из готовых «строительных блоков», позволяющая создать интерфейсную часть программного продукта в диалоговом режиме, практически без кодирования программных операций. К числу объектно-ориентированных систем визуального программирования относятся: Visual Basic, C++ Builder и Visual C++.

Вопрос№14

Математическое и программное обеспечение – совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и программ для реализации целей и задач информационной системы, а также нормального функционирования комплекса технических средств.

К средствам математического обеспечения относятся:

- средства моделирования процессов обработки информации;

- типовые задачи обработки информации;

- математические методы, используемые для решения типовые задачи обработки информации.

В состав программного обеспечения (ПО) входят общесистемные и специальные программные продукты. Программа – это упорядоченная последовательность команд для ЭВМ. Набор программ, составляющих ПО, принято распределять по уровням. Такое членение удобно для всех этапов работы с информационной системой, начиная с установки программ до практической эксплуатации и технического обслуживания.