4. Программное представление алгоритма основано на использовании алгоритмических языков или формальных языков программирования, которые отличаются точной записью команд и недопустимостью произвольного толкования команд исполнителем[10]. Представление алгоритма на программном языке выражается в тексте компьютерной программы. О программе, выполняющей действия, предписанные алгоритмом, говорят, что она реализует данный алгоритм на компьютере.
Использование языка программирования позволяет сделать поэтапный переход в решении задачи от словесного описания алгоритма к машинному двоичному коду, который загружается в компьютер для исполнения программы.
Существенная часть программного обеспечения компьютера относится к инструментальным системам или системам программирования, которые предназначены для создания программных продуктов и включают все средства, необходимые для производства программ и формирования их в машинном коде.
Компьютерные программы необходимы для решения сложных задач, требующих привлечения компьютерной техники, за счет использования которой существенно экономится рабочее время и повышается производительность труда. Последовательность программного решения задачи складывается из следующих основных этапов.
Как создать программу на пк?!
1. Постановка задачи. Результат этапа чаще всего выражается в подготовке технического задания или разработке проекта, в рамках которого формулируется задача.
2. Построение модели. Существование модели упрощает процесс построения алгоритма, необходимого для решения сложных задачи.
3. Построение алгоритма как последовательности процедур, направленных на решения задачи и соединенных между собой логическими связями.
4. Разработка программы с целью подключения компьютера к решению поставленной задачи. Результатом этапа является представление алгоритма на языке программирования (создание текста программы).
5. Трансляция программы или перевод разработанного текста на машинный язык с помощью специальной программы-транслятора.
6. Запуск и отладка программы с целью выявления и устранения ошибок, допущенных на предыдущих этапах.
7. Передача программы заказчику заканчивается установкой созданной программы на аппаратные средства и обучением специалистов.
В процессе поэтапного решения задачи разработанный алгоритм программы последовательно формируется на различных языках (рис. 7.1). Результатом последовательного преобразования является программа в машинном двоичном коде, предназначенная для загрузки в компьютер.
Рис. 7.1. Процесс создания программы
Промежуточным этапом в преобразовании выступает язык программирования, который обеспечивает наименее затратный и наиболее эффективный путь к созданию компьютерной программы.
Источник: studopedia.su
Разработка алгоритма программы
Слово «Алгоритм» происходит от algorithmi — латинского написания имени аль-Хорезми, под которым в средневековой Европе знали величайшего математика из Хорезма (город в современном Узбекистане) Мухаммеда бен Мусу, жившего в 783-850 гг. В своей книге «Об индийском счете» он сформулировал правила записи натуральных чисел с помощью арабских цифр и правила действий над ними столбиком.
АЛГОРИТМЫ в ПРОГРАММИРОВАНИИ для новичков | Левенштейн, Фибоначчи, Факториал и т.д.
В дальнейшем алгоритмом стали называть точное предписание, определяющее последовательность действий, обеспечивающую получение требуемого результата из исходных данных. Алгоритм может быть предназначен для выполнения его человеком или автоматическим устройством. Создание алгоритма, пусть даже самого простого, — процесс творческий.
Он доступен исключительно живым существам, а долгое время считалось, что только человеку. Другое дело — реализация уже имеющегося алгоритма. Ее можно поручить субъекту или объекту, который не обязан вникать в существо дела, а возможно, и не способен его понять. Такой субъект или объект принято называть формальным исполнителем.
Примером формального исполнителя может служить стиральная машина-автомат, которая неукоснительно исполняет предписанные ей действия, даже если вы забыли положить в нее порошок. Человек тоже может выступать в роли формального исполнителя, но в первую очередь формальными исполнителями являются различные автоматические устройства, и компьютер в том числе.
Каждый алгоритм создается в расчете на вполне конкретного исполнителя. Те действия, которые может совершать исполнитель, называются его его допустимыми действиями. Совокупность допустимых действий образует систему команд исполнителя. Алгоритм должен содержать только те действия, которые допустимы для данного исполнителя.
Данное выше определение алгоритма нельзя считать строгим — не вполне ясно, что такое «точное предписание» или «последовательность действий, обеспечивающая получение требуемого результата». Поэтому обычно формулируют несколько общих свойств алгоритмов, позволяющих отличать алгоритмы от других инструкций.
Алгоритм – система точно сформулированных правил, определяющая процесс преобразования допустимых исходных данных (входной информации) в желаемый результат (выходную информацию) за конечное число шагов.
Алгоритм решения задачи имеет ряд обязательных свойств:
1. Дискретность (прерывность, раздельность) — алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или ранее определенных) шагов. Каждое действие, предусмотренное алгоритмом, исполняется только после того, как закончилось исполнение предыдущего.
2. Определенность — каждое правило алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.
3. Результативность (конечность) — алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.
4. Массовость — алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, то есть, он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся только исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.
5. Формализованность – предписания алгоритма должны быть записаны на некотором формальном (искусственном) языке.
В алгоритме отражаются логика и способ формирования результатов решения с указанием необходимых расчетных формул, логических условий, соотношений для контроля достоверности выходных результатов. В алгоритме обязательно должны быть предусмотрены все ситуации, которые могут возникнуть в процессе решения комплекса задач.
Алгоритм применительно к вычислительной машине – точное предписание, т.е. набор операций и правил их чередования, при помощи которого, начиная с некоторых исходных данных, можно решить любую задачу фиксированного типа.
Виды алгоритмов как логико-математических средств отражают указанные компоненты человеческой деятельности и тенденции, а сами алгоритмы в зависимости от цели, начальных условий задачи, путей ее решения, определения действий исполнителя подразделяются следующим образом:
1) Механические алгоритмы, или иначе детерминированные, жесткие (например алгоритм работы машины, двигателя и т.п.);
2) Гибкие алгоритмы, например стохастические, т.е. вероятностные и эвристические.
Механический алгоритм задает определенные действия, обозначая их в единственной и достоверной последовательности, обеспечивая тем самым однозначный требуемый или искомый результат, если выполняются те условия процесса, задачи, для которых разработан алгоритм.
3) Вероятностный (стохастический) алгоритм дает программу решения задачи несколькими путями или способами, приводящими к вероятному достижению результата.
4) Эвристический алгоритм (от греческого слова «эврика») – это такой алгоритм, в котором достижение конечного результата программы действий однозначно не предопределено, так же как не обозначена вся последовательность действий, не выявлены все действия исполнителя. К эвристическим алгоритмам относят, например, инструкции и предписания. В этих алгоритмах используются универсальные логические процедуры и способы принятия решений.
5) Линейный алгоритм – набор команд (указаний), выполняемых последовательно во времени друг за другом.
6) Разветвляющийся алгоритм – алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого ЭВМ обеспечивает переход на один из двух возможных шагов.
7) Циклический алгоритм – алгоритм, предусматривающий многократное повторение одного и того же действия (одних и тех же операций) над новыми исходными данными. К циклическим алгоритмам сводится большинство методов вычислений, перебора вариантов.
Цикл программы – последовательность команд (серия, тело цикла), которая может выполняться многократно (для новых исходных данных) до удовлетворения некоторого условия.
Вспомогательный (подчиненный) алгоритм (процедура) – алгоритм, ранее разработанный и целиком используемый при алгоритмизации конкретной задачи. В некоторых случаях при наличии одинаковых последовательностей указаний (команд) для различных данных с целью сокращения записи также выделяют вспомогательный алгоритм.
2.3.2 Алгоритм работы программы
Программа «Информационная система ГИБДД» выполняется по следующему алгоритму:
1. Загрузка программы в оперативную память;
2. Ожидание реакции пользователя;
3. В начале загружается главная форма. В главной форме пользователь может выбрать нужную базу данных, просмотреть справку и информацию о программе.
4. При выборе базы данных «Справочник частных владельцев» пользователь может просмотреть информацию о владельце, редактировать таблицу, добавить новые номера и закрыть эту форму.
5. При выборе базы данных «Справочник организации» пользователь также сможет редактировать таблицу, просмотреть информацию или закрыть эту форму.
6. При выборе базы данных «Регистрация ДТП» загружается форма базы данных ДТП, где пользователь может редактировать таблицу, просмотреть информацию или закрыть эту форму.
7. При выборе базы данных «Угон автомобилей» загружается форма, в которой хранятся данные об угонах или скрывшихся с места ДТП автомобилях. Здесь пользователь также может редактировать таблицу, просмотреть информацию или закрыть эту форму.
8. При выборе пункта меню «Справка » отобразится окно с подсказками по работе в программе.
9. При выборе пункта «О программе» будет выведена информация о разработчике программы.
10. При нажатии кнопки «Выход» загружается форма, предупреждающая о действительности выхода из программы. При нажатии кнопки «нет» пользователь вернется в главную форму, а при нажатии кнопки «да» пользователь выйдет из программы.
2.3.3 Блок — схема программы
2.4 Инструментальные средства разработки
2.4.1 Анализ инструментальных средств
При выборе программных средств, для разработки программы «Информационная система ГИБДД», необходимо учитывать возможности описания структуры данных, определение модулей программы и связи между ними, оценки развитости аппарата структур и типов данных.
Учёт этих возможностей позволит сделать программу легкодоступной для использования, позволит предупредить возникновение логических ошибок, обеспечить надёжность программного обеспечения и его модифицируемость.
Для написания программы «Информационная система ГИБДД» была выбрана среда программирования Delphi.
Существует несколько способов решения поставленной задачи:
— языки программирования (Паскаль, Си, Visual Basic);
— среда объектного визуального программирования Delphi;
Macromedia Flash – очень мощное, при этом простое в использовании, средство создания анимированных проектов на основе векторной графики с встроенной поддержкой интерактивности.
Flash не требует ничего дополнительного для перехода со ссылке, открытия окна браузера или выполнения чего-либо посредством HTML.
Имеется возможность создавать кнопки, нажатие которых приводит к выдаче информации и воспроизведению звука или переносящее в другое место фильма проекта. Поэтому презентация в проекте может проходить в предопределённой последовательности или по пути указанному пользователем.
Для разработки интерактивных элементов во Flash используют три основных компонента: событие (event), порождающее определённое действие; действие (action), порождающее тем или иным образом событием; целевой объект (target), выполняющий действие или изменяемый событием.
Прогресс компьютерных технологий определил процесс появления новых разнообразных звуковых систем для записи алгоритмов – языков программирования. Смысл появления такого языка – оснащённый набор вычислительных формул дополнительной информации, превращает данный набор в алгоритм.
Можно писать программы непосредственно на машинном языке, хотя это и сложно. В начале 1950-х г.г. машинный язык был единственным языком. Далее были созданы языки высокого уровня, работающие через трансляционные программы, которые вводят «исходный код» (гибрид английских слов и математических выражений, которые считает машина), и в конечном итоге заставляет компьютер выполнять соответствующие команды, которые даются на машинном языке.
Существуют также другие среды программирования, с помощью которых можно было бы разработать данную программу. Такие как:
— среда программирования С++ — это универсальный язык программирования, который позволяет разрабатывать программы в соответствии с разными типами программирования: процедурным, объектно-ориентированным, параметрическим.
— система программирования Microsoft Visual Basic for Windows, обладая простыми в обращении средствами визуального проектирования, позволяет в полной мере использовать преимущества графической системы Windows и быстро конструировать эффективные приложения.
Источник: kazedu.com
Алгоритм создания программы
Понятие алгоритма так же фундаментально для информатики, как и понятие информации. Исполнителем алгоритма может быть как человек, так и техническое устройство.
Последовательность создания алгоритма для Delphi:
Полный набор исходных данных задачи;
Разработка самого алгоритма;
Написание программного кода;
Создание справочной системы;
Полученный алгоритм (программа) должен обладать следующим набором свойств:
дискретность (алгоритм разбит на отдельные шаги — команды);
однозначность (каждая команда определяет единственно возможное действие исполнителя);
понятность (все команды алгоритма входят в систему команд исполнителя);
результативность (исполнитель должен решить задачу за конечное число шагов).
Большая часть алгоритмов обладает также свойством массовости (с помощью одного и того же алгоритма можно решать множество однотипных задач).
Полный набор исходных данных задачи
Подразумевается, что для начала работы необходимо подготовить все данные которые будут определены в алгоритме. Если данные будут включены, например, после написание кода, то внести новые данные будет невозможно.
Разработка самого алгоритма
На данном этапе создания алгоритма необходимо определить последовательность действий, которые нужно получить для удовлетворительного результата (цели). Алгоритм может состоять из различных вариантов прохода алгоритма. Если задача может быть решена несколькими способами, то возможны различные варианты алгоритма. В таком случае программист выбирает наиболее подходящий вариант алгоритма.
Написание программного кода
После того как разработан алгоритм программы, можно приступать к написанию программного кода.
Этот этап разработки компьютерной программы, на котором обнаруживают, локализуют и устраняют ошибки. Чтобы понять, где возникла ошибка, приходится:
узнавать текущие значения переменных;
выяснять, по какому пути выполнялась программа.
Существуют две взаимодополняющие технологии отладки.
Использование отладчиков — программ, которые включают в себя Пользовательский интерфейс для пошагового выполнения программы: оператор за оператором, функция за функцией, с остановками на некоторых строках исходного кода или при достижении определённого условия.
Вывод текущего состояния программы с помощью расположенных в критических точках программы операторов вывода — на экран, принтер, громкоговоритель или в файл. Вывод отладочных сведений в файл называется журналированием.
Процесс исследования программного обеспечения (в нашем случае, программ написанная в Borland Delphi) с целью получения информации о качестве продукта.
Необходимо создать приложение, с помощью программы Delphi, в которую будет подключена БД Access. Интерфейс приложения должен состоять из таблиц БД и кнопок, при нажатии на которые будет выполнен какой-либо запрос.
Источник: studwood.net