- •1. Базовые понятия пpогpаммиpования. Действие, пpоцесс, алгоритм, программа.
- •2. Функциональная структура эвм. Основные устройства эвм, их функциональные характеристики.
- •3. Представление данных в памяти эвм. Понятие переменной, константы, типа, диапазона значений.
- •4. Требования к качеству программного продукта. Основные критерии качества.
- •5. Этапы разработки программ. Роль каждого этапа в получении качественного программного продукта. Технология программирования.
- •1. Постановка задачи.
- •7. Исполнение программы.
- •6. Главная метафора процедурно-ориентированных языков. Стиль программирования.
- •7. Внешняя спецификация задачи, ее роль в процессе разработки программы. Состав внешней спецификации, структура документа.
- •8. Состав языка программирования. Синтаксис и семантика языка. Метаязык для записи синтаксических правил.
- •9. Структурные уровни языка программирования. Уровни языка Паскаль. Особенности языка Паскаль.
- •10. Простейшие конструкции языка Паскаль. Основные символы, слова, выражения.
- •11. Элементарные инструкции языков программирования. Особенности кодирования инструкции на язык Паскаль.
- •12. Кодирование арифметических, логических и литерных инструкций на язык Паскаль.(бл она хочет кодирование инструкций или выражений?)
- •13. Организация ввода данных из стандартного файла input. Процедуры ввода.
- •14. Ввод данных из текстового файла в Турбо-среде.
- •15. Вывод данных в текстовый файл в среде Турбо-Паскаль.
- •16. Концепция структурного программирования. Принцип Дейкстры.
- •17. Основные правила композиции структурированных программ. Базисы Вирта и Дейкстры. Эквивалентность базисов.
- •18. Последовательность действий. Особенность реализации в языке Паскаль.
- •19. Альтернативные действия. Альтернатива и полуальтернатива. Особенность реализации в языке Паскаль. Синтаксис и семантика.
- •20. Повторяемые действия. Реализация итерационных циклов пока и до в языке Паскаль. Синтаксис и семантика, особенность реализации.
- •22. Выбор из нескольких альтернатив. Реализация в стандартном и Турбо-Паскале.
- •23. Скалярные типы данных в языке Паскаль. Упорядоченные и неупорядоченные типы.
- •24. Структурный тип данных "массив". Реализация массивов переменной длины.
- •25. Правила записи программного модуля.
- •26. Основные стратегии проектирования алгоритмов, их сравнительная характеристика.
- •27. Основные декомпозиционные структуры программ. Сегменты-блоки и сегменты-процедуры, их спецификация.
- •28. Рабочий проект программы. Top-down граф.
- •29. Правила получения окончательной программы. Документация проекта.
- •30. Начальные шаги проектирования программы. Связь с внешней спецификацией. Основные варианты абстракций верхних уровней.
- •31. Процедуры языка Паскаль. Типы процедур. Правила выбора, описания и использования процедур.
- •32. Функции. Правила описания и использования.
- •33. Чистые процедуры. Правила и способы подстановки параметров. Механизм подстановки.
- •34. Структура программы. Локализация объектов.
- •35. Побочный эффект. Причины возникновения и правила предупреждения.
- •36. Цель и содержание отладки программы. Классификация ошибок. Уровни корректности программы в процессе отладки.
- •37. Основные действия при отладке. Контроль программы. Фазы контроля.
- •38. Характеристика восходящего и нисходящего способов отладки.
- •39. Локализация и исправление ошибок в процессе отладки в Турбо-среде.
- •40. Функциональное и структурное тестирование. Метод тестовых счетчиков.
- •41. Документирование программ в процессе разработки. Состав документации.
- •43. Эффективность программы. Средства стандартного и Турбо-Паскаля для повышения эффективности.
- •44. Надежность программы. Организация надежного ввода. Средства Паскаля для повышения надежности.
- •45. Эргономичность программы. Роль структурного программирования в повышении эргономичности.
- •46. Мобильность программ. Отличие версии Турбо-Паскаль от стандартного Паскаля.
- •47. Метод бисекции (деления пополам). Использование его в алгоритмах сортировки и решения уравнений.
- •48. Способы организации надежного ввода из стандартного файла, влияние на структуру программы.
- •49. Организация массива из текстового файла. Процедуры, обеспечивающие различную степень зависимости от входных данных.
- •Var f1:text
- •50. Локализация процедур Паскаля. Внешние процедуры.
- •51. Структурирование циклов. Метод объединения условий при решении задачи информационного поиска в файле.
- •53. Структурирование циклов. Метод флажка на примере организации надежного ввода с детальным анализом каждой переменной.
- •54. Организация процесса нисходящей разработки многомодульных программ. Самодокументирование процесса.
- •55. Независимость программы от данных при работе с массивами переменной длины. Обеспечение этого свойства на этапе спецификации задачи.
- •56. Экономия вычислений при суммировании рядов. Использование рекуррентных соотношений.
- •57. Метод трассировки при визуальном и компьютерном способах отладки.
41. Документирование программ в процессе разработки. Состав документации.
Документирование программы:
Правильно построенный процесс разработки программ позволяет получать документацию параллельно, так что к окончанию отладки получается почти вся необходимая документация.
Документация на разработанную программу включает следующие части:
1. Постановка задачи (спецификация задачи: В спецификации различают две существенно разные ее части: функциональную и эксплуатационную спецификацию.
Функциональная спецификация описывает объекты, участвующие в задаче, входные и выходные данные, связь между ними, реакции на аномалии, разбиение задачи на подзадачи.
Эксплуатационная спецификация содержит требования к скорости работы программы и используемым ресурсам памяти, характеристиками ЭВМ, на которой программа должна работать, специальные требования к надежности и безопасности программы.
Очевидно, чем сложнее и больше решаемая задача, тем труднее составить исчерпывающие спецификации. Возможно, что некоторые требования придется уточнить после следующих этапов - проектирования и кодирования);
2. Проект алгоритма и структур данных (на псевдокоде);
3. Текст программы на языке программирования;
4. Отладочные тесты и результаты их работы (по мере тестирования заносятся в документацию);
5. Доказательство корректности (если оно является необходимой фазой отладки);
6. Руководство пользователю программы (на естественном языке). Составляется как правило самом в конце, как итог, основываясь на уже полученной документации.
43. Эффективность программы. Средства стандартного и Турбо-Паскаля для повышения эффективности.
В применении к программам термин ЭФФЕКТИВНОСТЬ относится либо к использованию ресурсов системы, либо скорости выполнения, либо к тому и другому. К ресурсам системы относится оперативная память, дисковое пространство, устройства, то есть то, что может выделяться и использоваться. Суждение о том, является программа эффективной или нет, субъективно, оно зависит от ситуации. Рассмотрим программу, которая при выполнении использует 147 Кбайт оперативной памяти, 2 Мбайта дискового пространства и затрачивает в среднем 70 минут. Если это короткая программа, выполняющаяся на персональном компьютере Apple 2, то по всей видимости не очень эффективна. Однако, если это программа, выполняющаяся на суперкомпьютере Cray, то вероятно, она эффективна.
С другой стороны, когда вы добиваетесь эффективности по какому-либо одному параметру, часто при этом ухудшаются другие показатели. Например, достижение более быстрого выполнения программы ведет к ее увеличению, если вы используете линейную программу вместо вызовов функций для увеличения скорости. Кроме того, достижение более эффективного использования дискового пространства за счет упаковки данных замедляет доступ к диску.
Существует несколько методик программирования, которые всегда дают эффективные программы или по крайней мере более эффективные, чем в других случаях. Существует также ряд методов, которые делают программу как быстрее, так и меньше.
Некоторые СРЕДСТВА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ:
1) Предотвращение дублирования кода: избыточный код не ссылается на код, который может быть выделен в подпрограмму. Кроме того, к избыточности относится и не необходимое дублирование аналогичных предложений внутри процедуры.
Пример (кусок кода).
Read(a);
Read(y);
if a<10 then WriteLn('Недопустимый ввод');
if Length(y)=0 then WriteLn('Недопустимый ввод');
В данном случае предложение WriteLn('Недопустимый ввод') встречается дважды. Однако, это не необходимо, так как фрагмент может быть переписан следующим образом:
Read(a);
Read(y);
if (a<10 or (Length(y)=0) then WriteLn('Недопустимый ввод');
В таком варианте код не только короче, но и будет в действительности выполняться быстрее, так как выполняется только одно предложение if/then вместо двух.
2) Использование процедур и функций: использование процедур и функций с локальными переменными составляет основу структурного программирования. Турбо-Паскаль является стеково-ориентированным языком: все локальные переменные и параметры используют стек для промежуточного запоминания. При вызове функции адрес возврата вызвавшей процедуры также помещается в стек. Это позволяет программе осуществить возврат в точку, из которой был вызов. Когда функция возвращает управление, данный адрес и все локальные переменные и параметры должны быть удалены из стека. Процесс заталкивания данной информации в стек называется последовательностью вызова, а процесс выталкивания информации из стека - последовательностью возврата. Эти последовательности требуют определенного времени и иногда довольно большого.
Можно подумать, что следует писать программы, которые состоят из нескольких больших процедур и которые, следовательно, будут работать быстрее. В большинстве случаев, однако, небольшие различия во времени выполнения не важны, а вот потеря структуры будет ощутимой. Но это другая проблема.
Положение таково, что убыстрение программы ведет к ее увеличению, а уменьшение программы ведет к ее замедлению. Использовать непосредственный код вместо вызовов функций следует только тогда, когда скорость имеет абсолютный приоритет. В противном случае рекомендуется повсеместное применение процедур и функций.
3) Предложение Case против цепочки if/then/else: цепочка if/then/else важна, так как она позволяет вам выполнить переходы по множеству ветвей с анализом данных различных типов, что не может быть сделано с помощью предложения case. Однако, если вы используете скалярные данные целые, действительные числа, символьные данные и перечисления, то следует применять предложение case, так как в общем случае предложение case порождает более компактный и быстрый объектный код, нежели серия предложений if/then/else.