Тема: «Алгоритмизация и программирование»

Название "алгоритм" произошло от латинской формы имени среднеазиатского математика аль-Хорезми — Algorithmi. Алгоритм — одно из основных понятий информатики и математики.

Алгоpитм — точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи.

Алгоритм – система команд (инструкций), определяющая процесс преобразования исходных данных (входная информация) в результат решения поставленной задачи (выходная информация).

В алгоритме отражается логика и способ формирования результатов решения с указанием необходимых расчетных формул, логических условий и соотношений для контроля достоверности выходной информации.

Алгоритм решения задачи должен иметь ряд обязательных свойств:

• дискретность – возможность разбиения процесса обработки информации на более простые этапы;

• определенность – однозначность выполнения отдельного шага преобразования информации;

• выполнимость – возможность получения желаемого результата при заданной входной информации за конкретное число шагов;

• универсальность – пригодность алгоритма для решения определенного класса задач;

• понятность для исполнителя — т.е. исполнитель алгоритма должен знать, как его выполнять.

• результативность (или конечность) - это свойство состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.

• массовость - это означает, что алгоритм решения задачи разрабатываетсяв общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.

Форма представления и содержания алгоритма обработки информации зависят от применяемых методов проектирования алгоритмов и инструментальных средств разработки программ.

Программирование – это теоретическая и практическая деятельность решения задачи средствами конкретного языка программирования и оформления полученных результатов в виде программы.

Программирование – творческий, интеллектуальный процесс и в любой программе присутствует и отражается определенная степень искусства программиста. Именно поэтому на стадии программирования возникает этап отладки программы – процесс обнаружения и устранения ошибок в программе, производимой по результатам ее тестирования на компьютере.

После окончательной отладки программа документируется, т.е. к ней прилагается описание назначения программы и инструкция по эксплуатации. Только после этого программа становится законченным программным продуктом, подготовленным к реализации как любой иной вид промышленной продукции.

Если рассматривать структуру построения алгоритмов, то можно выделить три основных типа их построения: линейный, разветвляющийся, циклический.

Линейным называется алгоритм, при выполнении которого исполнитель выполняет одну команду за другой в порядке их следования.

Разветвляющимся называется алгоритм, при выполнении которого действия исполнителя определяется результатами проверки некоторых условий.

Алгоритм, при исполнении которого отдельные команды или группы команд повторяются многократно, называется циклическим.

В реальности большинство алгоритмов содержат в себе эти три структуры. Компьютер, как мы знаем, может обрабатывать числовые, текстовые, графические, звуковые данные.

Данные, которые обрабатывается командами языка программирования, носят название величин. Величины могут быть числовыми (целые, вещественные), символьными и логическими. Величина характеризуется именем, типом и значением.

Средства записи алгоритмов

На практике наиболее распространены следующие формы представления алгоритмов:

• словесная (записи на естественном языке);

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задается в произвольном изложении на естественном языке.

• графическая (изображения из графических символов);

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий.

Такое графическое представление называется схемой алгоритма или блок-схемой.

Вблок-схеме каждому типу действий (вводу исходных данных, вычислению значений выражений, проверке условий, управлению повторением действий, окончанию обработки и т.п.) соответствует геометрическая фигура, представленная в видеблочного символа. Блочные символы соединяются линиями переходов, определяющими очередность выполнения действий.

команды обработки информации

-;

• псевдокоды (полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке, включающие в себя как элементы языка программирования, так и фразы естественного языка, общепринятые математические обозначения и др.);

Псевдокод представляет собой систему обозначений и правил, предназначенную для единообразной записи алгоритмов.

• программная (тексты на языках программирования).

Лекция 8.

Тема: «Программы-архиваторы. Антивирусные программные средства».

Термин "архивация" не совсем точен. Главное назначение программ-архиваторов - сжатие файлов с целью экономии памяти. Поскольку со сжатыми файлами часто невозможно работать по их прямому назначению, их используют для хранения копий файлов, т.е. для их архивации. Сжатию (уплотнению) могут быть подвергнуты: файлы, папки, диски. Сжатие файлов и папок необходимо либо для их транспортировки, либо для резервного копирования, либо для обмена информацией по сети Интернет. Уплотнение дисков применяют для повышения эффективности использования их рабочего пространства (обычно для дисков недостаточной емкости).

Существует много программ-архиваторов, имеющих различные показатели по степени и времени сжатия, эти показатели могут быть разными для различных файлов (текстовых, графических, исполняемых и т.д.), то есть один архиватор хорошо сжимает текстовый файл, а другой - исполняемый.

Архиватором (упаковщиком) называется программа, позволяющая за счет применения специальных методов сжатия информации создавать копии файлов меньшего размера, а также объединять копии нескольких файлов в один архивный файл, из которого можно при необходимости извлечь файлы в их первоначальном виде.

Весь спектр существующих сегодня архиваторов можно разделить на три группы, которые мы условно назовем файловыми, программными и дисковыми.

Файловые архиваторы позволяют упаковывать один или несколько файлов (например, все содержимое данного подкаталога вместе с вложенными в него подкаталогами) в единый архивный файл. Размер последнего, как правило, меньше, чем суммарный размер исходных файлов, но воспользоваться запакованными программами или данными, пока они находятся в архиве, нельзя, пока они не будут распакованы. Для распаковки архивного файла обычно используется тот же самый архиватор. 

Программные архиваторы действуют иначе. Они позволяют упаковать за один прием один единственный файл - исполняемую программу ЕХЕ-типа, но зато так, что заархивированная программа будет сразу после ее запуска на исполнение самораспаковываться в оперативной памяти и тут же начинать работу.

Дисковые архиваторы позволяют программным способом увеличить доступное пространство на жестком диске. Типичный дисковый архиватор представляет собой резидентный драйвер, который незаметно для пользователя архивирует любую записываемую на диск информацию и распаковывает ее обратно при чтении. Однако операции чтения/записи файлов несколько замедляются, поскольку процессору требуется время для упаковки и распаковки.

Для архивирования используются специальные программы - архиваторы или диспетчеры архивов. Наиболее известные архиваторы: WinZip; WinRar; WinArj. Эти программы обеспечивают возможность использования и других архиваторов, поэтому, если на компьютере, куда перенесены сжатые в них файлы, отсутствуют указанные программы, архивы можно распаковать с помощью другого архиватора. До сих пор широко используются и соответствующие программы, созданные в MS DOS, но способные работать и в Windows.

[ Почти все архиваторы позволяют создавать удобные самораспаковывающиеся архивы (SFX – Self-extracting-архивы) – файлы с расширением .ехе. Для распаковки такого архива не требуется программы-архиватора, достаточно запустить архив *.ехе как программу. Многие архиваторы позволяют создавать многотомные (распределенные) архивы, которые могут размещаться на нескольких дискетах].

Основными характеристиками программ-архиваторов являются:

• скорость работы;

• сервис (набор функций архиватора);

• степень сжатия – отношение размера исходного файла к размеру упакованного файла.

Основными функциями архиваторов являются:

• создание архивных файлов из отдельных (или всех) файлов текущего каталога и его подкаталогов, загружая в один архив до 32 000 файлов;

• добавление файлов в архив;

• извлечение и удаление файлов из архива;

• просмотр содержимого архива;

• просмотр содержимого архивированных файлов и поиск строк в архивированных файлах;

• ввод в архив комментарии к файлам;

• создание многотомных архивов;

• создание самораспаковывающихся архивов, как в одном томе, так и в виде нескольких томов;

• обеспечение защиты информации в в архиве и доступ к файлам, помещенным в архив, защиту каждого из помещенных в архив файлов циклическим кодом;

• тестирование архива, проверка сохранности в нем информации;

• восстановление файлов (частично или полностью) из поврежденных архивов;

• поддержки типов архивов, созданных другими архиваторами и др.