26. Технология решения задач на эвм.

Основные этапы решения задач на ЭВМ:

Постановка задачи

Определение методов решения

Составление алгоритмов

Написание программ для ЭВМ

Отладка программ на ЭВМ

Получение результатов на ЭВМ

Постановка задач - точное и четкое определение требуемых результатов и исходных условий в задачах.

Результаты - правильные, если они отвечают требованиям поставленных задач.

Результаты - неправильные, если они противоречат поставленным требованиям.

Задачи могут быть частными (конкретными) и обобщенными (массовыми).

Определение методов решения

Метод решения - это общий способ решения некоторого класса задач.

Способ решения - правильный, если он дает правильные результаты.

Способ решения - неправильный, если он дает неправильные результаты.

Способ - последовательность действий, ведущая к получению результатов.

Метод решения - правильный, если он дает правильные результаты для любых исходных данных поставленной задачи.

Составление алгоритмов

Алгоритмизация - это составление алгоритмов для решения задач на ЭВМ.Исходным для решения задач на ЭВМ является точная постановка задач с четким выделение требуемого и исходного.

Алгоритм - результативный, если его выполнение приводит к получению результатов.

Алгоритм - правильный, если он дает правильные результаты для любых допустимых исходных данных.

Алгоритм содержит ошибки, если для он дает неправильные результаты либо не дает результатов вообще для некоторых допустимых исходных данных.

Написание и отладка программ на ЭВМ

Программирование - написание программ для ЭВМ может производится тремя способами:

написание программы исходя из условий задачи. (традиционный способ)

кодирование программ по детальным алгоритмам решения задач на ЭВМ

совместная разработка алгоритмов и программ (структурное проектирование)

Программа содержит ошибки, если ее выполнение на ЭВМ приводит к получению сбоев, отказов или получению не правильных результатов.

Ошибки в алгоритмах программах - одна из самых серьезных проблем в информатике и профессиональном программировании.

Отладка программ - поиск и исправление ошибок в программах на ЭВМ. Поскольку число ошибок неизвестно, то неизвестна и продолжительность отладки программ на ЭВМ.

Отсутствие ошибок в программах проверяется их тестированием на ЭВМ. Тестирование может выявить ошибки, но не может гарантировать отсутствие ошибок в программах. (Дейкстра)

Тестирование программ - это процесс проверки программ на ЭВМ с помощью тестов. Тесты - это наборы тестовых исходных данных с перечнем правильных результатам.

Получение неправильных результатов, сбоев или отказов говорит о наличии ошибок в программах. Тестирование может показать наличие ошибок в программах на ЭВМ

Набор тестов - структурно полный, если на этом наборе тестов выполняется каждая альтернатива, каждая последовательность и каждый цикл один или несколько раз.

Тестирование не может гарантировать отсутствие ошибок в программах.Гарантии отсутствия ошибок может дать только исчерпывающий анализ правильности алгоритмов и программ.

Анализ и доказательства правильности алгоритмов и программ можно и нужно проводить после структурно полного тестирования программ на ЭВМ.

Анализ правильности алгоритмов

Примеры анализа правильности алгоритмов и программ на языках Бейсик и Паскаль приведены в книгах Дейкстры и учебниках информатики Каймина.

Все примеры приведены с постановками задач, алгоритмами, спецификациями, текстами программ на Бейсике и доказательствами правильности программ.