- •Литература
- •10. Основы программирования на языке turbopascal. Учебное пособие. Б. А. Крымов, а. О. Мовшин, с. В. Кулакова. Воронеж: вгта. 2000.
- •Тема 1. Основные понятия информатики
- •1.1. Место информатики в человеческой деятельности
- •1.2. Информационные процессы: подробности
- •1.2.1. Процесс сбора данных
- •1.2.2. Процесс хранения данных.
- •1.2.3. Процесс передачи данных
- •Оконечное оборудование
- •1.2.4. Процесс обработки данных
- •Тема 2. Алгоритмизация и программирование
- •2.1. Алгоритм и его свойства
- •2.2. Формы записи алгоритма
- •Var m, n : integer;
- •2.3. Базовые алгоритмические структуры
- •2.4. Последовательность подготовки и решения задачи на эвм
- •Var X,y,с11,с12,с21,с22,a,b,Dx,Dy,d : real;
- •2.5. Конструктивные элементы языка pascal
- •2.6. Структура программы на языке pascal Программа на pascal состоит из двух частей: описательная часть и собственно программные операторы (исполняемая часть – список действий).
- •Var m, n : integer;
- •Тема 3. Данные и выражения простых типов
- •3.1. Данные целого типа
- •Var имя1, имя2,...: integer;
- •3.2. Данные вещественного типа
- •Var имя1, имя2,...: real;
- •Var a2, result, psi : real;
- •3.3. Данные логического типа
- •Var имя1, имя2,...: boolean;
- •3.4. Данные символьного типа
- •Var имя1, имя2, ... : char;
- •3.5. Данные ограниченного типа
- •Var month : summer;
- •3.5. Порядок выполнения операций
- •Тема 4. Основные операторы языка pascal
- •4.1. Оператор присваивания
- •4.2. Ввод числовых данных с клавиатуры
- •4.3. Вывод данных на экран монитора
- •Writeln(a,b,c);
- •Writeln(a,' ',b,' ',c)
- •Var omega, q: real;
- •4.4. Условные и составные операторы
- •Полная форма условного оператора if предназначена для программирования разветвлений и имеет вид:
- •If Логическое выражение then оператор 1 else оператор 2;
- •Var a, b, max: real;
- •Краткая форма условного оператора if. Эта форма используется при программировании ответвлений и имеет вид:
- •If Логическое выражение then оператор 1;.
- •Var a, b : real;
- •Вложенная ветвящаяся структура
- •X, y, a, b : real;
- •Var X, a, z : real;
- •4.5. Операторы цикла
- •4.5.1. Оператор цикла с предусловием Структура оператора
- •X, y, deltaX, a, b : real;
- •4.5.2. Оператор цикла с постусловием
- •X, y, deltaX, a, b : real;
- •4.5.3. Вычисление сумм
- •Var s : real;
- •Var s : real;
- •X, s, eps, a : real;
- •X, s, eps, a : real;
- •4.5.4. Оператор цикла с параметром
- •Var X, y, deltaX, a, b: real;
- •Var s: real;
- •Тема 5. Структурированные типы данных
- •5.1. Одномерные массивы
- •Var имя массива : array [тип индекса] of тип элементов;
- •Var имя массива : имя типа;
- •Имя массива [ индекс ]
- •5.2. Организация циклов с использованием массивов
- •I: integer;
- •Var max : real;
- •I : integer;
- •Var I, kP,j : integer ;
- •5.3. Двумерные массивы
- •Var I, k : integer ;
- •Var c:array [-1..8,0..19] of real;
- •I,j:integer;
- •5.4. Примеры задач с двумерными массивами
- •Var mat : array [1..N, 1..N] of real ;
- •I, j, i1, i2 : integer ;
- •Var I, j : integer;
- •Тема 6. Подпрограммы
- •6.1. Вводные понятия
- •6.2. Процедуры
- •Var p, s : real;
- •Var имя1, имя2, ... : тип параметров;
- •6.3. Функции
- •Function имя функции (список форм. Параметров) : тип результата;,
- •Var p : real;
- •Тема 7. Обзор языков программирования
- •Приложение 1 Наиболее часто используемые служебные слова pascal
- •Приложение 2 Стандартные функции pascal
2.4. Последовательность подготовки и решения задачи на эвм
Подготовка и решение инженерной задачи на ЭВМ (электронной вычислительной машине) включает в себя ряд последовательно выполняемых этапов.
постановка задачи;
составление математического описания задачи;
разработка алгоритма решения;
составление текста программы;
ввод программы в ЭВМ, ее трансляция и отладка;
ввод исходных данных и выполнение программы (счет);
анализ результатов.
Постановка задачи должна включать в себя
- цель решения;
- словесную формулировку самой задачи в терминах той области знаний, для которой она решается;
- описание доступных средств достижения цели;
- перечень исходных данных, необходимых для решения задачи;
- перечень искомых величин и форму их представления;
- сведения о требуемой точности счета.
Во многих случаях в постановку задачи включают ее экономическое обоснование.
Математическое описание (математическая модель) задачи представляет собой формализованную запись содержания поставленной задачи в виде совокупности математических соотношений, которые связывают между собой исходные данные и результаты счета. Математическая модель технической или научной задачи формулируется, как правило, с использованием понятий таких математических дисциплин, как дифференциальное и интегральное исчисление, линейная алгебра и т.д.
Вспомним пример 1.1. Митя и Алеша вместе собрали 40 грибов. Митя собрал на 10 грибов больше, чем Алеша. Сколько грибов собрал каждый мальчик?
В постановке задачи сформулирована цель – узнать количество грибов, собранное каждым мальчиком. Записав условия задачи в формализованном виде, мы получим математическую модель. Обозначим х и у – количество грибов, собранное Митей и Алешей, соответственно. Составим систему уравнений
,
которая и является математической моделью процесса собирания грибов. Чтобы решить задачу, надо составить алгоритм, например, на основе правила Крамера.
Трансляция программы – перевод текста программы с алгоритмического языка (например, PASCAL) на язык машинных команд. Для этого используется специальная программа – транслятор, которая просматривает текст программы и осуществляет автоматический перевод.
Отладка программы – анализ работы программы и исправление ошибок. Существует два вида ошибок: синтаксические и семантические (см. далее определения синтаксиса и семантики языка программирования). Синтаксические ошибки обусловлены неправильным синтаксисом текста программы, т.е. если текст написан с нарушением правил выбранного языка программирования. Поскольку в транслятор заложены синтаксические правила языка, то при трансляции синтаксические ошибки обнаруживаются самим компьютером и выдаются соответствующие сообщения.
Семантические ошибки (смысловые) возникают при неправильно составленном алгоритме. В этом случае программа, даже составленная по всем правилам, выдает неправильный результат. Такие ошибки не могут быть исправлены автоматически, а требует активного вмешательства программиста. Наиболее универсальный способ обнаружения семантических ошибок – тестирование. Тестирование программы – пробное решение примеров с заранее известными ответами. Если ответ, полученный программой не совпадает с известным, это означает, что программа содержит ошибки. Правильно составленный тест позволяет достаточно точно определить ошибочный участок текста программы (локализовать ошибку), найти ее и исправить. Составление хороших тестов – весьма сложное занятие, требующее большого мастерства и опыта.
Пример 2.3. Пусть необходимо составить программу решения системы уравнений, полученной в примере 1.1. Воспользуемся для этого правилом Крамера. Представим данную систему в общем виде
Тогда, согласно правилу Крамера, решение будет иметь следующий вид:
; , где D = c11c22 – c21c12, Dx = ac22 – bc12,
Dy = c11b – c21a.
Соответствующая программа будет иметь вид: