^{АЛЬМЕТЬЕВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ИНСТИТУТ}

^{Методика подготовки}

^{и решения задачи на ПК}

^{Решение задачи на ПК – сложный и трудоемкий процесс, включающий в себя выполнение всех предусмотренных программой вычислений и вывод результатов расчета на экран дисплея или на печать. Весь этот процесс может быть представлен как последовательность нескольких этапов.}

^{Традиционно выделяются следующие основные этапы решения задачи на ПК:}

1. ^{Постановка задачи.}

2. ^{Математическое или информационное моделирование.}

3. ^{Разработка или выбор алгоритма.}

4. ^{Программирование.}

5. ^{Ввод программы и исходных данных в ПК.}

6. ^{Тестирование и отладка программы.}

7. ^{Исполнение отлаженной программы и анализ результатов.}

^{Постановка задачи – точное описание исходных данных, условий задачи и целей ее решения. На этом этапе подробно описывается исходная информация, и формируются требования к результату; описывается поведение программы в особых случаях.}

^{Многие условия задачи, заданные в форме различных словесных описаний, необходимо выразить на точном (формальном) языке математики.}

^{Математическое или информационное моделирование - создание математической модели решаемой задачи, которая может быть реализована на ПК. Данный этап очень тесно связан с первым и выделять его имеет смысл только в том случае, когда нет единого метода решения.}

^{Разработка или выбор алгоритма - определение последовательности точно определенных действий, которые надо выполнить для получения результата. При этом последовательность действий может задаваться посредством словесного и графического описаний. Этот этап тесно связан со следующим этапом программирование.}

^{Программирование - процесс создания (разработки) программы, т.е. описание алгоритмов с помощью инструкций выбранного языка программирования.}

^{Окончательный программный продукт получается после отладки и испытания программы.}

^{Тестирование и отладка программы – поиск, локализация и исправление ошибок, допущенных при программировании и вводе данных с клавиатуры. Отладка программы заключается в тестировании программы на контрольных примерах, в качестве которых могут служить экспериментальные данные.}

^{Исполнение отлаженной программы и анализ результатов - задание исходных данных и анализ результатов, полученных в ходе выполнения программы.}

Глава 1

^{АЛГОРИТМИЗАЦИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ}

^{А лгоритмизация — техника составления алгоритмов для решения задач на компьютере.}

^{1.1 АЛГОРИТМ И ЕГО СВОЙСТВА}

^{В основе решения любой задачи лежит понятие алгоритма. Под алгоритмом принято понимать “точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к исходному результату”.}

^{А лгоритмы - это последовательность действий со строго определенными правилами выполнения.}

^{Составление алгоритмов подразумевает существование определенных исполнителей, которые будут выполнять действия, предписываемые алгоритмами. В роли исполнителей могут выступать роботы, механические устройства, компьютеры или люди.}

^{Для компьютера необходимы детальные описания всех действий и элементов изображения, вплоть до точного указания их местоположения.}

Свойства алгоритма

^{При составлении алгоритма следует учитывать ряд требований, выполнение которых приводит к формированию необходимых свойств:}

• ^{определенность;}

• ^{конечность;}

• ^{результативность;}

• ^{массовость;}

• ^{дискретность.}

• ^{Определенность - единственность толкования правил выполнения действий и порядка их выполнения. Алгоритм должен быть однозначным, исключающим произвольность толкования любого из предписаний и заданного порядка исполнения.}

• ^{Конечность - необходимость завершения каждого из действий, входящих в алгоритм, и завершенность выполнения алгоритма в целом.}

• ^{Результативность - обязательность получения через определенное число шагов определенных результатов или сообщения о невозможности решения.}

• ^{Массовость - возможность применения одного и того же алгоритма для решения однотипных задач с различными исходными данными. Это дает возможность создавать типовые программы для решения задач при различных вариантах задания значений исходных данных.}

• ^{Дискретность — расчленение вычислительного процесса на отдельные этапы, элементарные операции.}

^{1.2 СПОСОБЫ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВ}

^{В настоящее время современные компьютеры могут работать с числами, словами, рисовать различные графические изображения, накапливать информацию и поддерживать диалог с людьми. Всё это вычислительные машины выполняют по определенным алгоритмам, которые можно реализовать различными способами.}

^{К способам описания алгоритмов относятся следующие основные способы их представления:}

1. ^{словесный (записи на естественном языке);}

2. ^{структурно-стилизованный (записи на языке псевдокода);}

3. ^{программный (тексты на языках программирования);}

4. ^{графический (схемы графических символов).}

1. Словесный способ записи алгоритма.

^{Этот способ представляет собой описание последовательных этапов обработки данных и задается в произвольном изложении на естественном языке. Способ основан на использовании общепринятых средств общения между людьми и, с точки зрения написания, трудностей для авторов алгоритмов не представляет. Однако для “исполнителей” такие описания алгоритмов часто не приемлемы. Они строго не формализуемы, страдают многословностью записей, допускают неоднозначность толкования отдельных предписаний. Поэтому такой способ описания алгоритмов не имеет широкого распространения.}

^{Пример. Дано число х. вычислить, если возможно, , в противном случае сделать соответствующее сообщение.}

^{Алгоритм}

1. ^{Задать значение переменной х.}

2. ^{Проверить условие х0. Если условие верно, то перейти к шагу 3, если нет, то перейти к шагу 4.}

3. ^{Вычислить значение и перейти к шагу 5.}

4. ^{Вывести сообщение “Знаменатель равен нулю, поэтому значение у нельзя вычислить” и перейти к шагу 6.}

5. ^{Вывести значение у.}

6. ^{Завершить вычисление.}