Алгоритмические языки высокого уровня в силу своей лаконичности и строгости правил построения предложений дисциплинируют мышление. Логическое несовершенство метода, скрытые изъяны сравнительно легко обнаруживаются при попытке его описания на алгоритмическом языке. [1]
Алгоритмические языки высокого уровня используются для написания текстов прикладных и системных программ. Входные языки проектирования обеспечивают описание задания на проектирование. [2]
Алгоритмические языки высокого уровня ( такие, например, как алгол или фортран), конечно, более удобны для человека, так что появление этих языков и соответствующих трансляторов существенно сократило сферу применения машинных языков, однако не ликвидировало ее полностью. Необходимость ( или целесообразность) использования в ряде случаев машинного языка обусловливается двумя основными факторами. [3]
Трансляторы па алгоритмический язык высокого уровня весьма просты и эффективны. В них удобно обрабатывать произвольные функциональные зависимости, описание которых задается пользователем на входе языковой подсистемы на алгоритмическом языке, совпадающем с объектным.
Из чего состоит программа? Алгоритмический язык.
К таким описаниям достаточно добавить операторы объявления переменных, пролога и эпилога, реализующие стандартный интерфейс, и полученный текст можно передавать на выход. Использование широко распространенного алгоритмического языка в качестве объектного обеспечивает машинную независимость пакета проектирования. Необходимость дополнительной обработки объектных программ компиляторами из состава используемой ОС и низкая вычислительная эффективность полученной рабочей программы по сравнению с рабочей программой на машинном языке являются недостатками данного подхода. Поэтому при разработке языковой подсистемы пакета-транслятора целесообразно предусмотреть возможность смены набора модулей, ответственных за генерацию текста объектных программ на том или иным языке. При использовании принципа информационной локализованно-сти сделать это несложно. [4]
С помощью алгоритмических языков высокого уровня существует возможность выполнять обмены информацией с ВЗУ, не прерывая выполнения вычислительных операций в ОП. Для этого обмен с некоторым блоком в буфере ОП начинается заблаговременно, чтобы завершиться к моменту, когда записанная в него новая информация окажется необходимой для продолжения вычислительного процесса. Такой подход, хотя и сложен, иногда помогает решать вопрос о минимизации фактического времени для задач, в которых последовательность обменов с ВЗУ может быть определена заранее. Существует ряд операционных систем, которые на ЭВМ серии ЕС реализуют виртуальную память. Так называют системное объединение ОП и ВЗУ типа МД, в котором распределение памяти, необходимой для размещения информации. Корректное определение фактического времени в этом случае значительно сложнее, так же, как и его минимизация из-за наличия неконтролируемых алгоритмом обменов с Мд, входящими в состав виртуальной памяти. [5]
Как программировать на русском языке | Алгоритмы
Важным преимуществом алгоритмических языков высокого уровня по сравнению с машинным языком или автокодом является их универсальность, независимость от ЭВМ. Программа, написанная на таком языке, может выполняться на разных машинах. Составителю программы не нужно знать систему команд ЭВМ, на которой он предполагает проводить вычисления. При переходе на другую ЭВМ программа не требует переделки. [6]
Языки программирования — известные алгоритмические языки высокого уровня ФОРТРАН , АЛГОЛ-60, ПЛ / 1 и машинно-ориентированные языки — автокоды ( языки ассемблера), на которых записывается специальное программное обеспечение САПР. Достоинствами алгоритмических языков высокого уровня являются машинная независимость и удобство программирования. Программы, записанные на этих языках, легко адаптируются на ЭВМ различного типа. Недостатки этих языков состоят в пониженных эффективности и универсальности, что вызывает увеличение машинного времени по сравнению с программами, составленными на языке ассемблера, и не всякая сложная программа САПР на этих языках может быть написана. Для составления программ, в которых преобладают логические операции над адресами и другими двоичными кодами, следует применять языки ПЛ / 1, ПАСКАЛЬ, АДА. Для составления большинства программ используется язык ФОРТРАН, который обеспечивает получение достаточно эффективных программ. [8]
В качестве примера алгоритмического языка высокого уровня рассмотрим алгол-60 , уже упоминавшийся в предыдущей главе. Программы на алголе записываются с помощью нескольких служебных слов на английском языке и символов ( букв, цифр, математических знаков), которые используются для обозначения переменных и записи формул. Служебными словами в алголе являются слова: begin — начало, end — конец, real — вещественный, go to — перейти к, if — если, then — тогда и некоторые другие. В текстах программ они выделяются: в печатном издании набираются полужирным шрифтом, в рукописном тексте подчеркиваются. [9]
Проблемно-ориентированные языки обычно называют алгоритмическими языками высокого уровня . Уровень языка характеризует степень его близости к естественному, человеческому языку. Машинный язык не похож на человеческий. Он крайне беден в своих изобразительных средствах. Поэтому при записи на нем программ приходится пользоваться длинными и внешне однообразными фразами, а алгоритм разбивать на множество мелких, элементарных операций. Средства записи программ на алгоритмических языках высокого уровня более выразительны и привычны для человека. [10]
МИР ( АЛМИР-65) — проблемно-ориентированный алгоритмический язык высокого уровня , предназначен для описания алгоритмов решения инженерных и научно-исследовательских задач численными методами. [11]
Так как программа составлена на алгоритмическом языке высокого уровня — ПЛ / 1, то в подробном описании алгоритма нет нужды. [12]
При выполнении прикладной программы на алгоритмическом языке высокого уровня , подобного Фортрану или Бейсику, считывание кодов оператора присваивания с формулой вида / А приводит к автоматическому вызову из основной ( оперативной) памяти в быструю ( сверхоперативную) память ( где хранятся операнды) значений переменных, имена которых содержатся в выражении А. Результат выполнения операции автоматически засылается в ячейку памяти, которой соответствует выбранное имя / результата операции. [13]
Составление сколько-нибудь длинной программы ка алгоритмическом языке высокого уровня практически невозможно без использования аппарата процедур. Описание частей алгоритма в виде процедур позволяет, во-первых, сократить длину программы, во-вторых, делает ее структуру более наглядной и, в-третьих, позволяет проводить ее отладку по частям. [14]
В этот период появились так называемые алгоритмические языки высокого уровня , средства которых допускают описание всей необходимой последовательности вычислительных действий в наглядном, легко воспринимаемом виде. Программа, написанная на алгоритмическом языке, непонятна компьютеру, воспринимающему только язык своих собственных команд. Поэтому специальные программы, которые называются трансляторами, переводят программу с языка высокого уровня в машинный код. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Основные понятия алгоритмического языка
Он позволяет программисту пользоваться текстовыми мнемоническими кодами, присваивать символические имена регистрам компьютера и памяти, а также задавать удобные для себя способы адресации. Кроме того, он позволяет использовать различные системы счисления (например, десятичную или шестнадцатеричную) для представления числовых констант, использовать в программе комментарии и др.
Перевод программы с языка ассемблера на машинный язык осуществляется специальной программой, которая также называется ассемблером и является простейшим транслятором.
Алгоритмические языки являются машинно-независимыми, что облегчает работу программиста и повышает надежность создаваемых программ.
Основные преимущества алгоритмических языков таковы:
· текст программы на алгоритмическом языке более понятен, чем на машинном языке;
· набор операций, применяемых в языке, определяется классом решаемых задач;
· формат операторов языка позволяет с помощью одного оператора задавать целый этап обработки данных с помощью нескольких машинных команд;
· требуемые операции задаются с помощью обыкновенных математических обозначений;
· данным в алгоритмических языках присваиваются индивидуальные имена, выбираемые программистом;
· в языке может быть применен более широкий набор типов данных по сравнению с набором машинных типов данных.
| Алгоритмический язык (как и любой другой язык) образуют три составляющие: алфавит, синтаксис и семантика. |
Алфавит — это фиксированный для данного языка набор символов (т.е. «букв алфавита»), из которых должен состоять текст на этом языке.
Синтаксис — это правила построения конструкций языка, позволяющие определить правильность её написания. Точнее говоря, синтаксис языка представляет собой набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов и ключевые слова применяются на этом языке.
Семантика определяет смысловое значение конструкций языка. Семантика устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными конструкциями языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.
Каждое понятие алгоритмического языка подразумевает некоторую синтаксическую единицу (конструкцию) и определяемые ею свойства программных объектов или процесса обработки данных.
| Понятие языка определяется во взаимодействии синтаксических и семантических правил. Синтаксические правила показывают, как образуется данное понятие из других понятий и букв алфавита, а семантические правила определяют свойства данного понятия. |
Основными понятиями в алгоритмических языках обычно являются следующие.
Имена (идентификаторы) — употpебляются для обозначения объектов пpогpаммы (пеpеменных, массивов, функций и дp.).
Опеpации определяют действия, совершаемые над данными.
· аpифметические опеpации +, -, *, / и дp.;
· логические опеpации и, или, не;
· опеpация сцепки (иначе, «присоединения», «конкатенации») символьных значений дpуг с другом с образованием одной строки; изображается знаком «+».
Данные — те величины, обpабатываемые пpогpаммой. Имеется тpи основных вида данных: константы, пеpеменные и массивы.
· Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.
o Числовые 7.5, 12;
o логические да (истина) и нет (ложь);
o символьные «А», «+»и т.д.
o литеpные или текстовые «abcde», «информатика», «» (пустая строка).
· Пеpеменные – данные, которые обозначаются именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения пpогpаммы. Пеpеменные бывают целые, вещественные, логические, символьные и литерные.
· Массив — последовательность однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно общее имя. Положение отдельного элемента в массиве определяется его индексами и именем масива (одним, в случае одномерного массива, или несколькими, если массив многомерный).
Выpажения — пpедназначаются для выполнения вычислений и состоят из констант, пеpеменных, указателей функций (напpимеp, экспонента — exp(x)), объединенных знаками опеpаций.
Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, «многоэтажных» дробей и т.д.), что позволяет легко вводить их в компьютер с помощью клавиш клавиатуры.
Различают выражения арифметические, логические и строковые.
· Арифметические выражения служат для определения одного числового значения. Например, (1+sin(x))/2.
· Логические выражения описывают некоторые условия, которые могут удовлетворяться или не удовлетворяться. Таким образом, логическое выражение может принимать только два значения — » истина » или » ложь » (да или нет). Рассмотрим в качестве примера логическое выражение: x*x + y*y < r*r, определяющее принадлежность точки с координатами (x,y) внутренней области круга радиусом r c центром в начале координат. При x=1, y=1, r=2 значение этого выражения — «истина» (TRUE), а при x=2, y=2, r=1 — «ложь»(FALSE).
· Значения строковых (литерных) выражений — текcты. В них могут входить литерные константы, литерные переменные и литерные функции, разделенные знаком операции “+”. Например, А + В означает присоединение строки В к концу строки А. Если А = «куст «, а В = «зеленый», то значение выражения А+В есть » куст зеленый».
Оператор — это конструкция языка, представляющая собой законченную фразу алгоритмического языка, в которой определяется некоторый этап обработки данных. В состав опеpатоpов входят:
Операторы подpазделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые опеpатоpы пpедназначены для описания типа данных или стpуктуpы пpогpаммы, а исполняемые — для выполнения pазличных действий в программе (напpимеp, опеpатоp пpисваивания, опеpатоpы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и дp.).
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Алгоритмический язык, характеристика, структура и понятия кратко
Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про алгоритмический язык, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое алгоритмический язык, идентификатор, оператор , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Языки и методы программирования. Теория трансляции. алгоритмический язык это
1. формальный язык , предназначенная для записи алгоритмов .
Использование алгоритмического языка базируется на возможности формального определения правил конструирования алгоритмов. При формальном описании алгортимив существенная роль принадлежит выбора способа записи (кодирования) обрабатываемой информации и задания алгоритмических предписаний — элементарных шагов алгоритма, из которых он конструируется.
2. Длинное название языка программирования АЛГОЛ Алгоритмический язык программирования — это способ записи алгоритмов решения различных задач на ЭВМ в понятной для системы программирования (виртуальной ЭВМ) форме.
Алгоритм, записанный при помощи языка программирования будем называть текстом компьютерной программы (исходным кодом).
Основная цель системы програм мирования — анализ и перевод текста программы с языка программирования на машинный язык. В зависимости от того, какой из целей данный Алгоритмический язык программирования отвечает больше, выделяют т.н. языки низкого уровня и языки высокого уровня:
языки низкого уровня (императивные языки) – ориентированы на конкретный тип процессора, их оператор ы близки к машинному коду;
языки высокого уровня (декларативные языки) – языки, описывающие ключевые абстракции предметной области.
Характеристики алгоритмических языков
Алгоритмический язык определяется заданием алфавита (или словаря исходных символов), точным описанием ее синтаксиса (грамматики) и семантики . Некоторое непустой пидалфавит алгоритмического языка используется для кодирования исходной (обрабатываемой) информации. Известно, что даже алфавит из двух букв достаточно для кодирования любой информации.
Но, указанная азбука, как правило расширяется для обеспечения возможности более экономного и эффективного кодирования. Правила преобразования информации в различных алгоритмах достаточно разные и качественно разнообразны. Однако, все конкретные алгоритмы могут быть составлены с достаточно небольшого количества предписаний (инструкций).
Наборы предписаний, из которых возможно построить любые алгоритмы, которые только можно представить, называются алгоритмически полными . Алгоритмический язык называется универсальной , если в ней описывается алгоритмически полный набор предписаний (как следствие, любой алгоритм). Определение универсальной алгоритмического языка аналогично определению алгоритмической системы, то есть, общего способа записи алгоритмов.
Специфика алгоритмического языка проявляется, главным образом, в ее семантике, и заключается в том, что предложение языка должны быть алгоритмами, то есть, последовательностями предписаний, с помощью которых происходит обработка информации (реализуется алфавитное отображение). В каждой алгоритмическом языке должны быть средства для определения операторов , осуществляющих переработку информации, и операторов перехода (распознавателей), определяющих порядок выполнения этих операторов.
Операторы, в свою очередь, могут обозначать последовательности других более элементарных операций. Например, оператор умножения многозначных чисел обозначает последовательность некоторых действий над однозначными числами. Языка, с помощью которых строятся классические алгоритмические системы: ( нормальные алгоритмы Маркова, рекурсивные функции , машины Тьюринга , машины Поста и другие), несмотря на их универсальность, оказались практически неприемлемыми для описания алгоритмов решения задач при их реализации на ЭВМ . Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Это обстоятельство является следствием того, что все эти системы ориентированы на рассмотрение фундаментальных теоретических вопросов теории алгоритмов . Даже просто написание любого сложного алгоритма в любой из этих схем уже является самостоятельной сложной задачей. В связи с этим, решение практических задач с помощью ЭВМ вызвало появление алгоритмических языков программирования для которых алгоритмические языки служат теоретической основой. Каждое понятие алгоритмического языка подразумевает некоторую синтаксическую единицу (конструкцию) и определяемые ею свойства программных объектов или процесса обработки данных.
Структура алгоритмического языка
рис. структура алгоритмического языка Алфавит языка это фиксированный для данного языка набор основных символов, т.е. «букв алфавита», из которых должен состоять любой текст на этом языке никакие другие символы в тексте не допускаются. Синтаксис языка это правила построения фраз, позволяющие определить, правильно или неправильно написана та или иная фраза. Точнее говоря, синтаксис языка представляет собой набор правил, устанавливающих, какие комбинации символов являются осмысленными предложениями на этом языке. Семантика языка — определяет смысловое значение предложений языка. Являясь системой правил истолкования отдельных языковых конструкций, семантика устанавливает, какие последовательности действий описываются теми или иными фразами языка и, в конечном итоге, какой алгоритм определен данным текстом на алгоритмическом языке.
Понятия, используемые алгоритмическими языками
Понятие языка — определяется во взаимодействии синтаксических и семантических правил. Синтаксические правила показывают, как образуется данное понятие из других понятий и букв алфавита, а семантические правила определяют свойства данного понятия.
- аpифметические опеpации + , — , * , / и дp. ;
- логические опеpации и , или , не ;
- опеpации отношения< , >, = , = , <> ;
- опеpация сцепки (иначе, «присоединения», «конкатенации» ) символьных значений дpуг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком «+».
3. Данные — величины, обpабатываемые пpогpаммой. Имеется тpи основных вида данных: константы, пеpеменные и массивы.
- Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения. Пpимеpы констант:
- числовые 7.5 , 12 ;
- логические да (истина), нет (ложь);
- символьные (содержат ровно один символ) «А» , «+» ;
- литеpные (содержат произвольное количество символов) «a0», «Мир», «» (пустая строка).
4. Выpажения — пpедназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, пеpеменных, указателей функций (напpимеp, exp(x)), объединенных знаками опеpаций.
Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, «многоэтажных» дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.
Различают выражения арифметические, логические и строковые.
- Арифметические выражения служат для определения одного числового значения. Например, (1+sin(x))/2. Значение этого выражения при x=0 равно 0.5, а при x=p/2 — единице.
- Логические выражения описывают некоторые условия, которые могут удовлетворяться или не удовлетворяться. Таким образом, логическое выражение может принимать только два значения — «истина» или «ложь» (да или нет). Рассмотрим в качестве примера логическое выражение x*x + y*y < r*r , определяющее принадлежность точки с координатами (x, y) внутренней области круга радиусом r c центром в начале координат. При x=1, y=1, r=2 значение этого выражения — «истина», а при x=2, y=2, r=1 — «ложь».
- Cтроковые (литерные) выражения, значениями которых являются текcты. В строковые выражения могут входить литерные и строковые константы, литерные и строковые переменные, литерные функции, разделенные знаками операции сцепки. Например, А + В означает присоединение строки В к концу строки А . Если А =»куст «, а В = «зеленый», то значение выражения А + В есть «куст зеленый».
5. Операторы (команды). Оператор — это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав опеpатоpов входят:
- ключевые слова;
- данные;
- выpажения и т.д.
Операторы подpазделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые опеpатоpы пpедназначены для описания данных и стpуктуpы пpогpаммы, аисполняемые — для выполнения pазличных действий (напpимеp, опеpатоp пpисваивания, опеpатоpы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и дp.).
Вау!! Ты еще не читал? Это зря!
- преимущества алгоритмических языков перед машинными , машинные языки , алгоритмические языки ,
- машинные языкимашинные языки , машинный язык , язык ассемблера , машинно-ориентированные языки ,
- языки ассемблера
Если я не полностью рассказал про алгоритмический язык? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое алгоритмический язык, идентификатор, оператор и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Языки и методы программирования. Теория трансляции
Источник: intellect.icu