Білет №1

1. Основи програмування. Теорія.

Етапи розв’язування задач за допомогою комп’ютера. Поняття "алгоритм". Властивості алгоритму. Поняття “програмування”, “комп’ютерна програма”. Сучасні мови програмування.

Нині важко уявити собі життя сучасної людини без комп'ютера. Люди використовують його для розв'язання найрізноманітніших задач: від виконання складних обчислень у наукових дослідженнях та економіці до виконання кропіткої домашньої роботи (наприклад: такі процеси як прання білизни, приготування їжі, миття посуду з використанням сучасної побутової техніки зараз комп'ютеризовані. Комп'ютеру можна доручити навіть функції домашнього секретаря). Комп'ютер—це помічник людини, без нього неможлива обробка величезного потоку інформації, який кожного дня все зростає: будь то оформлення складної документації, створення та обробка графічних зображень, розв'язування математичних задач, отримання даних з будь-якої теми, тощо. Це далеко не повний перелік всіх можливостей нашого помічника.

Для розв'язання цих задач комп'ютер озброєний найрізноманітнішим програмним забезпеченням, яке поділяється на чотири великих категорії: операційні системи, системні утиліти, системи програмування, прикладне програмне забезпечення.

Основні етапи розв'язування задачі за допомогою комп'ютера такі:

• постановка задачі;

• побудова математичної моделі;

• розробка алгоритму;

• опис алгоритму мовою програмування;

• тестування та налагоджування програми;

• експлуатація програми.

Алгоритм — послідовність, система, набір систематизованих правил виконання обчислювального процесу, що обов'язково приводить до розв'язання певного класу задач після скінченного числа операцій.[1] При написанні комп'ютерних програм алгоритм описує логічну послідовність операцій. Для візуального зображення алгоритмів часто використовують блок-схеми.

Кожен алгоритм є списком добре визначених інструкцій для розв'язання задачі. Починаючи з початкового стану, інструкції алгоритму описують процес обчислення, які відбуваються через послідовність станів, які, зрештою, завершуються кінцевим станом. Перехід з одного стану до наступного не обов'язково детермінований — деякі алгоритми містять елементи випадковості.

Властивості алгоритмів

Алгоритми мають ряд важливих властивостей:[32]

Скінченність

алгоритм має завжди завершуватись після виконання скінченної кількості кроків. Процедуру, яка має решту характеристик алгоритму, без, можливо, скінченності, називають методом обчислень.

Дискретність

процес, що визначається алгоритмом, можна розчленувати (розділити) на окремі елементарні етапи (кроки), кожен з яких називається кроком алгоритмічного процесу чи алгоритму.[31]

Визначеність

кожен крок алгоритму має бути точно визначений. Дії, які необхідно здійснити, повинні бути чітко та недвозначно визначені для кожного можливого випадку.

Вхідні дані

алгоритм має деяку кількість (можливо, нульову) вхідних даних, тобто, величин, заданих до початку його роботи або значення яких визначають під час роботи алгоритму.

Вихідні дані

алгоритм має одне або декілька вихідних даних, тобто, величин, що мають досить визначений зв'язок із вхідними даними.

Ефективність

Алгоритм вважають ефективним, якщо всі його оператори досить прості для того, аби їх можна було точно виконати за скінченний проміжок часу з допомогою олівця та аркушу паперу.

Масовість

властивість алгоритму, яка полягає в тому, що алгоритм повинен забезпечувати розв`язання будь-якої задачі з класу однотипних задач за будь-якими вхідними даними, що належать до області застосування алгоритму.

Програмування — процес створення комп'ютерних програм та/або програмного забезпечення. Програмування поєднує в собі елементи інженерії (існує навіть відповідна спеціальна галузь інженерії — програмна інженерія (англ. software engineering), фундаментальних наук (перш за все математики) і мистецтва.

Комп'ю́терна програ́ма (англ. Computer program) — набір послідовних інструкцій у вигляді слів, цифр, кодів, схем, символів чи в будь-якому іншому вигляді, виражених у формі, придатній для зчитування та виконання обчислювальною машиною (комп'ютером), які приводять його у дію для досягнення певної мети або результату (це поняття охоплює як операційну систему, так і прикладну програму, виражені у сирцевому або об'єктному кодах)[

можна сказати є більш зрозумілими людині, ніж комп'ютеру. Особливості конкретних комп'ютерних архітектур в них не враховуються, тому створені програми легко переносяться з комп'ютера на комп'ютер. Здебільшого достатньо просто перекомпілювати програму під певну комп'ютерну архітектурну та операційну систему. Розробляти програми на таких мовах значно простіше і помилок допускається менше. Значно скорочується час розробки програми, що особливо важливо при роботі над великими програмними проектами.

Наразі у середовищі розробників вважається, що мови програмування, які мають прямий доступ до пам’яті та регістрів або мають асемблерні вставки, потрібно вважати мовами програмування з низким рівнем абстракції. Тому більшість мов, які вважалися мовами високого рівня до 2000-го року зараз вже такими не вважаються.

Адресна мова програмування

Фортран

Кобол

Алгол

Pascal

Java

C

C++

Objective C

Smalltalk

C#

Delphi