Языки высокого, среднего и низкого уровня
Этот пример должен вас подтолкнуть к отличию уровня команд. Есть команды высокого, среднего и низкого уровня. Например, команда «Построить дом» – это команда высокого уровня. Команды «Заложить фундамент», «Возвести этажи с 1 по 16» и «Соорудить крышу» – это команды среднего уровня. Наконец, команды «Выкопать яму», «Забить сваи», «Положить кирпич», «Вставить стекло» – это команды низкого уровня.
Конечно, деление команд на уровни относительно и зависит от исходной задачи. Например, если исходная задача «Улучшить жилищные условия молодых ученых», то задача «Построить дом» может оказаться командой среднего или низкого уровня. Уровень команд определяется тем, кому они адресованы: они должны быть такого уровня, чтобы тот, кому они адресованы, понял их. По этому принципу делятся и языки. Существуют высокоуровневые языки (C#, Java, C++, Object Pascal), языки среднего (Си, Fortran, Pascal) и низкого уровня (Ассемблер). Как правило, высокоуровневые языки понимают конструкции языков среднего уровня, а языки среднего уровня допускают низкоуровневые вставки. Наверное, вы замечали, что умный человек часто все понимает с полуслова, а менее сообразительному индивиду приходится все разжевывать и объяснять очень подробно. Однако, если вы объясните подробно умному человеку, он все равно поймет.
При разработке крупных приложений, как правило, используются высокоуровневые языки, поскольку они позволяют сократить размер кода. Низкоуровневые языки и языки среднего уровня используются тогда, когда необходимо улучшить производительность программы или отдельных ее элементов. Например, сетевые и веб-приложения обычно пишутся на языках Java, C#, С++, в то время для разработки компиляторов, а также вычислительных программ используются языки Ассемблер, Си и Fortran. Тем не менее, стоит заметить, что по-настоящему оценить преимущества разных языков можно только, имея определенный опыт разработки.
Псевдокод
Рассмотренный нами алгоритм приготовления чая написан обычным человеческим языком, и в нем мы оперируем обычными человеческими понятиями. Компьютерные алгоритмы, предназначенные для обработки компьютерных данных, также можно писать на человеческом языке. Тем не менее, такие алгоритмы часто оказываются более понятными, если они написаны на некотором языке программирования. Но какой язык выбрать, если мы не знаем того языка, на котором написан алгоритм? В этом случае разумно использовать нечто среднее между человеческим языком и языком программирования. Именно для этой цели служит так называемый псевдокод. Он напоминает язык программирования своей четкостью и стройностью, но в то же время он не так далек от человеческого языка, чтобы его было трудно понять. Рассмотрим задачу вычисления суммарного балла, набранного выпускником на ЕГЭ по трем предметам. Возможный алгоритм таков:
-
Ввести с клавиатуры оценку по математике.
-
Ввести с клавиатуры оценку по русскому языку.
-
Ввести с клавиатуры оценку по информатике.
-
Вычислить сумму этих трех оценок.
-
Вывести сумму на экран.
Для написания псевдокода данного алгоритма введем обозначения, которые мы будем использовать:
|
Действие |
Русский язык |
Английский язык |
|
Ввод информации |
Ввод |
Input |
|
Вывод информации |
Вывод |
Output |
|
Проверка условия |
Если-то |
If-then |
|
Действие для ложного условия |
Иначе |
Else |
|
Множественный выбор |
Переключатель-случай |
Switch-case |
|
Цикл «For» |
Для i:=1..10 |
For i:=1..10 |
|
Цикл «While» |
Пока <условие> |
While <условие> |
|
Начало программы |
Начало |
Begin |
|
Конец программы |
Конец |
End |
|
Присвоение значения |
:= |
:= |
Данные обозначения не являются каким-то стандартом, и вместо слова Input можно использовать, например, Display, вместо Begin – Start и т.д. Выбор обусловлен тем, чтобы они были понятны и просты. Итак, наш псевдокод выглядит так:
Begin
Output «Введите оценку по математике»
Input math
Output «Введите оценку по русскому языку»
Input russ
Output «Введите оценку по информатике»
Input inform
sum := math+russ+inform
Output «Сумма баллов равна»
Output sum
End
Данная программа просит пользователя ввести 3 оценки и запоминает их в переменные math, russ и inform. Затем вычисляется сумма этих трех переменных и записывается в переменную sum, в таких случаях говорят, что переменной sum присваивается сумма переменных math, russ и inform. Наконец, значение переменной sum выводится на экран.