Процесс решения задач на эвм. Этапы решения задачи. Классификация задач.

На ЭВМ могут решаться задачи различного характера, например: научно-инженерные; разработки системного программного обеспечения; обучения; управления производственными процессами и т. д.

1. Постановка задачи: сбор информации о задаче; формулировка условия задачи; определение конечных целей решения задачи; определение формы выдачи результатов; описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

2. Анализ и исследование задачи, модели: анализ существующих аналогов; анализ технических и программных средств; разработка математической модели; разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма: выбор метода проектирования алгоритма; выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.); выбор тестов и метода тестирования; проектирование алгоритма.

4. Программирование: выбор языка программирования; уточнение способов организации данных; запись алгоритма на выбранном языке программирования.

5. Тестирование и отладка: синтаксическая отладка; отладка семантики и логической структуры; тестовые расчеты и анализ результатов тестирования; совершенствование программы.

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.

7. Сопровождение программы: доработка программы для решения конкретных задач; составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.

Перечисленные этапы связаны друг с другом. Например, анализ результатов может показать необходимость внесения изменений в программу, алгоритм или даже в постановку задачи. Для уменьшения числа подобных изменений необходимо на каждом этапе по возможности учитывать требования, предъявляемые последующими этапами. В некоторых случаях связь между различными этапами, например, между постановкой задачи и выбором метода решения, между составлением алгоритма и программированием, может быть настолько тесной, что разделение их становится затруднительным.

Математическая модель. Компоновка. Компиляция.

Математическая постановка задачи – это формулировка нашей задачи как задачи некоторого раздела математики. На этом этапе также рассматриваются вопросы: Что дано? Что найти? Как найти? Однако это формулируется на языке математики.

Свойства математическая постановка задачи: модель объекта не тождественна реальному объекту; модель объекта не определяется однозначно реальным объектом; для любой выбранной модели объекта необходимо доказать соответствие ее реальному объекту; в случае приближенной модели объекта результаты решения задачи также являются приближенными.

Компиляция- трансляция программы, составленной на исходном языке высокого уровня, в эквивалентную программу на низкоуровневом языке, близком машинному коду.

Компоновка- расположение, структуризация отдельных частей в целостном объекте.

Структурный подход в программировании. Объектный подход.

Структу́рное программи́рование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков.

Алгоритм. Свойства алгоритма, схема алгоритма.

Алгоритм – совокупность правил, предписаний исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение указанной цели, решение поставленной задачи.

Свойства: Дискретность - это свойство алгоритма, когда алгоритм разбивается на конечное число элементарных действий (шагов); Понятность - свойство алгоритма, при котором каждое из этих элементарных действий (шагов) являются законченными и понятными; Детерминированность - свойство, когда каждое действие

(операция.указание.шаг.требование) должно пониматься в строго определённом смысле, чтобы не оставалась места произвольному толкованию. чтобы каждый, прочитавший указание, понимал его однозначно; Массовость - свойство, когда по данному алгоритму должна решаться не одна, а целый класс подобных задач; Результативность – свойство, при котором любой алгоритм в процессе выполнения должен приводить к определённому результату. Отрицательный результат также является результатом.

Блок-схема – графическое изображение структуры алгоритма, в котором каждый этап процесса обработки данных представляется в виде геометрических фигур или блоков, имеющих определенную конфигурацию, в зависимости от характера выполняемых действий.

Алгоритм линейной структуры. Привести пример на VBA.

Линейный алгоритм - это такой, в котором все операции выполняются последовательно одна за другой.

Алгоритм разветвляющейся структуры. Привести пример на VBA.

Алгоритмы разветвленной структуры применяются, когда в зависимости от некоторого условия необходимо выполнить либо одно, либо другое действие

Алгоритм разветвляющейся структуры. Структура «выбор».

Алгоритм циклической структуры с предусловием. Привести пример на VBA.

Алгоритмом циклической структуры обеспечивают выполнение отдельных фрагментов заданное или конечное (но неопред. число раз), до получения результата при выполнении некоторого условия.

Пример.

Sub Сумма()

Dim sum1 As Integer, sum2 As Integer, i As Integer

Randomize

i = 10

Do While i > 0 ‘цикла выполняется, пока логическое условие истинно

sum1 = sum1 + Int((10 * Rnd) + 1)

i = i - 1

Loop

MsgBox "Сумма чисел=" & sum1

End Sub

Алгоритм циклической структуры с постусловием. Привести пример на VBA.

Алгоритмом циклической структуры обеспечивают выполнение отдельных фрагментов заданное или конечное (но неопред. число раз), до получения результата при выполнении некоторого условия. Для операторов цикла данной группы характерно обязательное выполнение операторов в цикле хотя бы один раз.

Sub Сумма()

Dim sum1 As Integer, sum2 As Integer, i As Integer

Randomize

i = 10

Do ‘цикла выполняется, пока логическое условие ложно

sum2 = sum2 + Int((10 * Rnd) + 1)

i = i - 1

Loop Until i = 0

MsgBox "Сумма чисел=" & sum2

End Sub

Алгоритм цикла со счетчиком (параметром). Привести пример на VBA.

Алгоритм. Базовые конструкции циклических алгоритмов.