Дәріс 12. Информатиканың алгоритмдік негіздері. Бағдарламалау жүйелер.

Алгоритм ұғымы. Алгоритмнің қасиеттері және оларды сипаттаудың әдістері. Алгоритмнің түрлері. Алгоритмдік құрылымдар. Бағдарламалау жүйелер, топтамасы

Бағдарлама – магниттiк тасымалдаушыда (дискiде) файл түрiнде сақталып, әрбiр адамның командасы бойынша компьютер жадына жүктелiп, орындауға арналған машина тiлiндегi нұсқаулар жиыны. Көптеген мәселелер өзара байланыстағы бiр-бiрiмен бiрiгiп отырып жґмыс iстейтiн бағдарламалар кешендерiнiң көмегiмен шешiледi.

Алдын ала келiсiм нақты бағдарлама арқылы орындалатын әрекеттер (функциялар) жиынының және әр функцияның орындалу вариантын анықтайды.

Үнсiз келiсiм егер жұмыс iстеп отырған адам айқын түрде нұсқамаса, көрсетiлген немесе басқа әрекеттiң, яғни функцианың нақты атқарылу параметрлерiн (басқада варианттары болғанда) тағайындайды.

Интерфейс – бағдарламалық жабдық пен жұмыс iстейтiн адам арасындағы сұхбат жүргiзу шарттары мен келiсiмдер жиыны.

Бағдарламалық жасақ – информациалық технологиялардың елеулi бiр бөлiгi. Бағдарламасыз кез келген аппаратура жәй элементтер жиыны болады да, ол ешнәрсе iстей алмайды.

ЭЕМ бағдарламалары екi топқа бөлiнедi, олар:

1. жүйелi бағдарламалық жасақ;

2. қолданбалы (күделi) бағдарламалық жасақ.

Жүйелi бағдарламалар ЭЕМ-нiң аппараттық жабдықтар жұмысын басқарып, жұмыс iстеп отырған адамды қолданбалы бағдарламалармен байланыстырады.

Алгоритм түсiнiгi. Информатикада өңдеу ережесiн алгоритм дейдi. «Алгоритам» сөзi IX ғасырдағы Орта Азияның ұлы ғалымы Әл-Хорезм есiмiнiң латынша жазылуынан «algorithm» шыққан.

Алгоритм ұғымы адам тiршiлiгiнiң кез-келген саласында түрлiше қолданылуы мүмкiн. Бағдарлама құрудағы алгоритм ұғымы нақты бiр нәтижеге әкелетiн амалдар тiзбегiн анықтайды. Алгоритм ұғымының математикалық дәл анықтамасын беру мүмкiн емес, тек алгоритмнiң жуық анықтамасын беруге болады.

Алгоритм деп шектi сан қадам жасау арқылы белгiлi бiр топтағы кез-келген есептi шешуге арналған түсiнiктi және дәл қай амалды қандай ретпен орындалатынын көрсететiн нұсқаулар тiзбегiн айтады.

Алгоритмнiң негiзгi қасиеттерi.

1. Дискреттiлiк – нұсқаулардың тiзбек құратынын, әрбiр тiзбек келесiге көшкенде орындалып болуын және олардың орындалуы жеке қадам жасауды талап ететiнiн көрсетедi.

2. Анықталғандық – алгоритмнiң әрбiр қадамы нақты бiр адамы анықтауы керек екенiн және келесi қадамда не орындалатындығы айқын болуын талап етедi.

3. Нәтижелiк – алгоритмнiң орындалуы нақты нәтиже беретiндiгiн бiлдiредi.

4. Жалпыламалық – алгоритмнiң жеке бiр есеп үшiн емес, осы сияқты есептердiң бүкiл тобына арналғандығын көрсетедi.

Алгоритмнiң блок-сұлбасын мынадай геометриалық фигуралар арқылы бейнелеу келiсiлген.

• эллипс, алгоритмнiң басы және соңын белгiлеу

• параллелограмм, берiлгендердi енгiзу немесе шығару амалын бейнелеу

• тiктөртбұрыш, меншiктеу амалы не кез-келген әрекеттi бейнелеу

• ромб, берiлген шартты тексерудi бейнелеу

- мәлiметтердiң берiлу бағытын көрсетедi

Есептiң шартына сәйкес алгоритмегi әрекеттер өзiнiң жазылу ретiне сәйкес тiзбектелiп не белгiлi бiр шартқа байланысты тармақталып не болмаса қайталанып орындалады. Алгоритмлегi әрекеттердiң орындалу тәртiбi белгiлi бiр нұсқаулар бойынша басқарылады. Осындай нұсқауларды басқару құрылымдары деп атайды.

Басқару құрылымдарының үш түрi бар: сызықтық (тiзбектеу), тармақтау және қайталау.

СЫЗЫҚТЫҚ:Сызықтық түрдегi алгоритмнiң блок-сұлбасы басқару құрылымы бiрнеше қарапайым әрекеттердiң тiзбегiнен бiр күрделi әрекет құрастыруға болатындығын көрсетедi. Сызықтық түрдегi алгоритмде операторлар бiртiндеп ретiмен орындалады.

Сызықтық алгоритмнiң қарапайым блок-сұлбасы:

Мысалы, ұшбұрыштың үш қабырғалары а, в, с берiлген, оның ауданын есептейтiн алгоритм жазыңыз.

ұшбұрыштың ауданын анықтау блок сұлбасы

ТАРМАҚТАУ:Тармақталган алгоритмде басқару шарттың орындалу –орындалмауына байланысты берiлген екi бағыттың бiреуiне берiледi, яғни бұл басқару құрылымы белгiлi шарт бойынша әртүрлi әрекеттердiң бiрiн орындауға болатындығы көрсетедi. Тармақталған алгоритмнiң қарапайым блок-сұлбасы:

Иә жоқ

ҚАЙТАЛАУ: Қайталау алгоритмiнде бағдарламаның белгiлi бiр бөлiгi, қандай да бiр шарттың орындалуына байланысты бiрнеше рет қайталанады, яғыни басқару құрылымы қайталау денесi деп аталатын белгiлi бiр әрекеттiң орындалуын бiрнеше рет қайталау керек дегендi көрсетедi. Қайталау саны белгiлi бiр шартқа байланысты не алдын –ала белгiлi болады. Белгiлi шартқа байланысты қайталаудың екi түрi бар:

1. «әзiрге» қайталау;

2. «дейiн» қайталау.

Қайталау саны алдын-ала белгiлi болса, оны «параметрлiк» қайталау дейдi.

1. «Әзiрге» қайталау.

Егер басқару құрылымы белгiлi А шартын қанағаттандырса, онда қайталау денесi В әрекетiн орындауды қайталай беру керек, болмаса еш әрекет орындалмауы керек. «Әзiрге» қайталау басқару құрылымының блок-сұлбасы:

ЕСКЕРТУ: 1. Егер орындауды бастағанда А шарты қанағаттандырылмаса, онда В мүмкiн орындалмайды.2. Егер орындауды бастағанда А шарты қанағаттандырылса және В әрекетiнiң орындалуы А шартының мәнiне әсер етпесе, онда В әрекетi шексiз рет орындала бередi.