Понятие алгоритма. В общем алгоритм это точный набор инструкций, описывающих последовательность действий для достижения результата (решения некоторой задачи). По мере развития параллельности в работе компьютеров слово » последовательность» стали заменять более общим словом » порядок». Это связано с тем что какие то действия алгоритма должны быть выполнены только друг за другом, но какие то могут быть и независимыми.
Структурное программирование Цель структурного программирования — выбор структуры программы путем расчленения исходной задачи на подзадачи. Программы должны иметь простую структуру. Сложные, запутанные программы, как правило, являются неработоспособными, а их тестирование требует больших затрат.
Разработка алгоритма, являясь четким логичным процессом, упрощается на каждом уровне шаг за шагом. Затем в процессе задействуется следующий метод алгоритмизации — метод пошагового уточнения (совершенствования). Сначала задача рассматривается в целом, выделяются наиболее крупные ее части.
20. Программные модули. Основы программирования.
Алгоритм, указывающий порядок выполнения этих частей, описывается в структурированной форме, не вдаваясь в мелкие детали. Затем от общей структуры переходят к описанию отдельных частей. Таким образом, разработка алгоритма состоит из последовательности шагов в направлении уточнения алгоритма.
Идея модульного програмирования состоит в том, что алгоритм может быть представлен в виде системы, совокупности отдельных модулей. Каждый модуль рассматривается как самостоятельная, относительно независимая программа, которая может содержать набор данных и функций, доступных только из этого модуля. Модульное программирование позволяет значительно ускорить процесс за счет привлечения к работе нескольких специалистов сразу, доверив каждому разработку отдельного модуля. Кроме того, модульное программирование предполагает возможность использования заранее разработанных стандартных программ (т.н. библиотек стандартных подпрограмм).
На этапе проектирования алгоритма решения сложной задачи, состоящей из нескольких подзадач, используют два подхода: нисходящий и восходящий. При нисходящем проектировании вначале проектируются функции управляющей программы — драйвера. Затем более подробно представляют каждую подзадачу и разрабатывают другие модули. При нисходящем проектировании на каждом шаге функционирование модуля описывается с помощью ссылок на последующие, более подробные шаги. При восходящем проектировании вначале проектируют программы низшего уровня.
Базовые управляющие структуры, их назначение и преимущество использования.
Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:
• последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;
• ветвление — однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия; if, case
• цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие. (While, until, for)
Модули / Введение в программирование, урок 14 (JavaScript ES6)
Способы описания алгоритмов: словесный, графический.
Словесное описание алгоритма представляет собой описание структуры алгоритма на естественном языке. Например, к приборам бытовой техники, как правило, прилагается инструкция по эксплуатации или рецепты приготовления блюда.
Графическое описание алгоритма в виде блок-схемы – это описание структуры алгоритма с помощью геометрических фигур с линиями связи.
Псевдокод – описание структуры алгоритма на естественном, но частично формализованном языке. В псевдокоде используются некоторые формальные конструкции и общепринятая математическая символика. Строгих синтаксических правил для записи псевдокода не предусмотрено.
Системы счисления. Способы перевода чисел из системы в систему.
Системы счисления. Способы перевода чисел из системы в систему.
СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ — способы кодирования числовой информации, т.е. способ записи чисел с помощью некоторого алфавита, символы которого называют цифрами.
Величина числа может зависеть от порядка цифр в записи, а может и не зависеть. Это свойство определяется системой счисления и служит основанием для простейшей классификации таких систем, что позволяет все системы счисления разделить на три класса (группы):
Денежные знаки — это пример смешанной системы счисления.
Примером «чисто» непозиционной системы счисления является римская система.
Позиционные системы счисления делятся на несколько основных типов, таких как: двоичная, восьмеричная, десятичная и шестнадцатеричная.
Десятичная система включает в себя числа от 0 до 9, двоичная от 0 до 1, восьмеричная от 0 до 7, в шестнадцатеричную же входят числа от 0 до 9, а числа 10, 11, 12, 13, 14, 15 обозначаются буквами A, B, C, D, E, F соответственно.
Конечно же существует несколько способов(алгоритмов) перевода числа из одной системы в другую
Алгоритм замещения(далее)
2)ручной перевод чисел из десятичной системы в другую;
-для перевода целых чисел используется алгоритм деления:
осуществляется последовательное деление исходного числа на 2 и собираются остатки(коэффициенты нового разложения), начиная с последнего. Деление длится до получения частного, меньшего основания системы.
-для перевода правильных дробей осуществляется умножение дробной части на основание новой системы. В этой технике горизонтальная черта осуществляет исходное число, а вертикальная черта отделяет получающиеся целые части произведений, которые являются коэффициентами в разложении
0 | 250*2 0, 125(10)=0, 001(2)
(по аналогии и в остальных системах счисления)
*Перевод неправильных дробей осуществляется отдельно для целой и дробной части
Понятие о смешанных(промежуточных) системах исчисления(НАСТЯ)
Техника быстрого перевода из двоичной в другую(НАСТЯ)
Арифметические операции в различных системах счисления
Двоичное вычитание:
при вычитании в данном разряде при необходимости занимается единица из следующего старшего разряда, эта занимаемая единица равна двум единицам занимаемого старшего разряда.
110111, 01 110111, 01
— 1011, 10 — 1011, 10
100011, 11 11111, 11
Сложение:
В операции сложения, аналогично, при переполнении число переносится в старший разряд:
Разумеется, данные операции применимы и для остальных систем счисления
в восьмеричной: в шестнадцатеричной:
I Алгоритм замещения(алгоритм подбора коэффициентов)
Из десятичной в другие
1)Выберем систему счисления, в которую хотим перевести число(допустим р)
2)Найдем k и коэффициент α, так что умещалось в данное число.
3)Вычитаем из данного числа
4)Проделываем тоже самое для k-1, k-2…до тех пор пока данное число не станет равно 0.
5)Выписанные коэффициенты и есть данное число в выбранной системе счисления p.
II Промежуточные (смешанные) системы счисления.
В качестве смешанной системы счисления целесообразно использовать системы с основанием существенно упрощающий преобразование информации из системы в двоичную и наоборот.
Если (где Q, P, k-целые), то запись любого числа в смешанной системе счисления (Q-P) тождественно совпадает с записью этого числа в системе счисления с основанием Q
Источник: lektsia.com
Модульный принцип программирования
Часто в разных программах приходится многократно выполнять одни и те же действия. Например, выводить окно с предупреждением о невозможности отмены какого-либо действия. Естественным в таких случаях является использование библиотек, содержащих подпрограммы (процедуры) для выполнения стандартных действий. Такие «заготовки» можно использовать в качестве строительных «кубиков» при создании программы.
Эта идея была реализована в виде возможности подключения к программе модулей – библиотек готовых подпрограмм. Программист может не только использовать стандартные библиотеки процедур, но и создавать свои собственные модули.
При использовании библиотечных модулей всегда возникает проблема их состыковки с программой. Для облегчения этой работы, были разработаны стандарты, которые позволяют записывать библиотечные подпрограммы в форме, максимально облегчающей такую состыковку.
При программировании сверху вниз алгоритмы и данные делятся на относительно независимые части, называемые модулями. Некоторые из модулей являются стандартными и поставляются в составе языков программирования, например, вычисление элементарных математических функций квадратный корень, логарифм, синус и т. д. Но главные модули все равно приходится проектировать программистам.
Таким образом, алгоритм является деревом модулей: одни модули вызывают другие модули, начиная с самого верхнего первого модуля, называемого корневым модулем, или головной программой.
Модульность — в языках программирования — принцип, согласно которому программное средство (программа, библиотека, web-приложение и др.) разделяется на отдельные именованные сущности, называемые модулями.
§ один вход и один выход – на входе программный модуль получает определенный набор исходных данных, выполняет содержательную обработку и возвращает один набор результатных данных, т.е. реализуется стандартный принцип IPO (Input — Process — Output) – вход-процесс-выход;
§ функциональная завершенность – модуль выполняет перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;
§ логическая независимость – результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;
§ слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;
§ обозримый по размеру и сложности программный элемент.
Таким образом, модули содержат определение доступных для обработки данных, операции обработки данных, схемы взаимосвязи с другими модулями.
Каждый модуль состоит из спецификации и тела. Спецификации определяют правила использования модуля, а тело – способ реализации процесса обработки.
Модульный принцип написания программ самый старый по возрасту принцип программирования. Модульным он назван потому, что каждая задача для предстоящего программирования разбивается на какие-то цельные завершенные части.
И программирование ведется исключительно по этим частям – написали часть номер 1, протестировали ее, написали часть номер 2, протестировали ее – потом все вместе собрали и получили программный продукт. То есть программу в конечном итоге можно представить в виде мозаики, которую сначала рисует, а потом и собирает вместе программист. Большим плюсом данного подхода (и, собственно, причиной, по которой он появился) является возможность работы над программой не одного программиста, а нескольких или даже нескольких групп программистов. Простые и близкие языки модульного принципа – Pascal, и C, Phyton и даже Perl.
Модульное программирование – это организация программы как совокупности небольших независимых блоков (модулей), структура и поведение которых подчиняется определенным заранее правилам.
Модульное программирование предназначено для разработки больших программ.
Разработкой больших программ занимается коллектив программистов. Каждому программисту поручается разработка некоторой самостоятельной части программы. И он в таком случае отвечает за конструирование всех необходимых процедур и данных для этих процедур. Сокрытие данных (запрет доступа к данным из-за пределов модуля) предотвращает их случайное изменение и соответственно нарушение работы программы. Для взаимодействия отдельных частей (модулей) программы коллективу программистов необходимо продумать только интерфейс (взаимодействие) сконструированных модулей в основной программе.
Принципы модульного программирования программных продуктов во многом сходны с принципами нисходящего проектирования. Сначала определяются состав и подчиненность функций, а затем – набор программных модулей, реализующих эти функции.
Однотипные функции реализуются одними и теми же модулями. Функция верхнего уровня обеспечивается главным модулем; он управляет выполнением нижестоящих функций, которым соответствуют подчиненные модули.
При определении набора модулей, реализующих функции конкретного алгоритма, необходимо учитывать следующее:
§ каждый модуль вызывается на выполнение вышестоящим модулем и, закончив работу, возвращает управление вызвавшему его модулю;
§ принятие основных решений в алгоритме выносится на максимально «высокий» по иерархии уровень;
§ для использования одной и той же функции в разных местах алгоритма создается один модуль, который вызывается на выполнение по мере необходимости. В результате дальнейшей детализации алгоритма создается функционально-модульная схема алгоритма, которая является основой для программирования.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Модуль алгоритма представляет собой часть алгоритма ( алгоритм) задачи, характеризующуюся определенной степенью законченности и устойчивости к изменениям и обладающую возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с оригинальным проектным решением при создании АСУ. [1]
Модуль алгоритма представляет собой часть алгоритма ( алгоритм) задачи, он характеризуется определенной степенью законченности и устойчивости к изменениям и обладает возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с другими оригинальными модулями ( модулями пользователя) при создании АСУ. [2]
Модуль алгоритма представляет собой часть алгоритма ( алгоритм) задачи, характеризующуюся определенной степенью законченности и устойчивости к изменениям н обладающую возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с оригинальным проектным решением при создании АСУП. [3]
Модуль алгоритма ( экономическое обеспечение) представляет собой часть алгоритма ( алгоритм) задачи, характеризующуюся определенной степенью законченности я устойчивости к изменениям и обладающую возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с оригинальным проектным решением при создании АСУ. [4]
Рассмотрим назначение каждого модуля алгоритма . [6]
Объединение указанных программ с программами модулей алгоритмов допускается лишь в исключительных случаях. [7]
Стратегия настройки параметров сосредоточена в модуле алгоритма адаптации . Он имеет интеллект адаптивного регулятора в форме различных команд установки параметров в зависимости от значения текущего показателя качества. [8]
Программный модуль представляет программу, реализующую модуль алгоритма . Программа имеет стандартизованный вход и выход, обладает свойством параметрической настраиваемости. [9]
Каждое типовое проектное решение, построенное по модульному принципу, реализует определенные части задач. Модуль алгоритма представляет собой часть алгоритма решения задачи. Он характеризуется определенной степенью законченности и устойчивости к изменениям и обладает возможностью как многократного самостоятельного использования, так и использования в соединении с другими проектными решениями при создании АСУ. [10]
Предполагается, что такой порядковый номер присваивается каждому сообщению, поступающему в ЭЦВМ. Этот номер соответствует и каждому модулю алгоритма : обработки данного сообщения. [11]
Программный модуль представляет собой комплекс программ ( или одну программу), реализующих модуль алгоритма , куда входят и процедуры ввода-вывода данных. [12]
При моделировании динамики манипулятора на ЭЦВМ составлена программа, структура которой позволяет исследовать дополнительно большой класс многозвенных механизмов. Это достигается модульностью программы. Каждый модуль алгоритма оформлен в виде АЛГОЛ-про-цедуры, допускается замена модулей, дополнение алгоритма и изменение его. [13]
Основным принципом построения ТПР СМОД является модульность. Сущность данного принципа заключается в том, что каждое проектное решение расчленяется на отдельные составляющие — модули, каждый из которых реализует некоторую часть ТПР. Различают модуль алгоритма , программный модуль, модуль комплекса технических средств. [14]
Выполнение постановки задачи с применением типовых проектных решений ( ТПР) класса Задача имеет ряд особенностей. Отсюда каждая задача представляется как совокупность независимых, но информационно связанных модулей, представляющих в целом законченный вычислительный комплекс. Модуль алгоритма как часть алгоритма, законченная и устойчивая к изменениям, обладает возможностью многократного самостоятельного использования в соединении с оригинальными модулями ( модулями пользователя) при создании АСУП. [15]
Источник: www.ngpedia.ru