13002

Програмування. Основні етапи розробки прикладних програм

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

ЛЕКЦІЯ 9 1.1: Програмування. Основні етапи розробки прикладних програм. Під програмуванням розуміють представлення в деякій символічній формі певного алгоритму. В якості символічної форми може використовуватися будьяка мова спілкування спеціально створена штучна...

Украинкский

2013-05-07

42.5 KB

6 чел.

ЛЕКЦІЯ 9

1.1: Програмування. Основні етапи розробки прикладних програм.

Під програмуванням розуміють представлення в деякій символічній формі певного  алгоритму. В якості символічної форми може використовуватися будь-яка мова спілкування, спеціально створена штучна мова, набір графічних знаків.

Алгоритмом прийнято вважати деяку послідовність команд, виконання яких в певному порядку дає очікуваний результат. Таким чином програмування і розробка алгоритму тісно пов’язані, оскільки самі алгоритми можуть бути записані мовою програмування. Поняття алгоритму не є строго визначеним.

Розробка програм вимагає детального аналізу як алгоритму так і самої програми, адже деколи послідовність команд може давати некоректний результат, тому виділяють певні ключові етапи забезпечення, на кожному етапі виконуються певні етапи, що дозволяє усунути різні недоліки.

1.2: Етапи розробки прикладних програм.

Постановка задачі. На цьому етапі замовник формулює проблему і вимоги до очікуваного результату. Тут можливі непорозуміння, оскільки „замовник” і „виконавець-програміст” є спеціалістами у своїх предметних областях.

Опис математичної моделі. Реальне явище або процес замінюється певним математичним співвідношенням, при цьому допускаються певні спрощення в математичній моделі.

Розв’язання математичної моделі. Якщо математичні співвідношення допускають точні розв’язки , то нема потреби використовувати наближені методи. Якщо ж модель є достатньо складною, то використовується якийсь із наближених чисельних методів.

Побудова алгоритму розв’язку. Часто одну і ту ж задачу можна розв’язати різними способами. Отримавши різні алгоритми, звичайно обирається найефективніший з них. В якості критерію ефективності вибирається час виконання, точність отриманого результату, використанням системних ресурсів. Оскільки час роботи суттєво залежить від машини, на якій реалізується алгоритм, то швидкодію алгоритму прийнято в кількості так званих „важких” операцій. Під „важкими” розуміють ті операції, на які процесор затрачає більше часу та ресурсів. Для математичних задач – операції  множення, ділення та звернення до функції, для задач обробки структур даних – операція порівняння, для задач системного програмування процесора – операція пересилки даних.

Якщо не вдається точно порахувати кількість важких операцій, то проводиться їхня оцінка. Тобто вибирається деяка функціональна оцінка алгоритму, яка визначає складність алгоритму в залежності від розміру задачі.

Крім оцінки ефективності алгоритму встановлюють такі властивості, як стійкість та коректність, а для алгоритмів послідовних наближень ще й збіжність.

Під стійким алгоритмом розуміють такий алгоритм, який при значній змінні вхідних даних незначно змінює результат.

Під коректним алгоритмом розуміють такий алгоритм, який дає єдиний стійкий розв’язок за скінчену кількість кроків. Остання умова означає, що він не повинен зациклюватися.

Проаналізувавши всі параметри, вибирається найбільш ефективний.

В будь-якому випадку алгоритм повинен будуватися без орієнтації на якусь конкретну мову програмування.

Програмна реалізація алгоритму. Вибір мови програмування здійснюється з двох основних міркувань:

а) можливостями мови;

б) наявність матеріальних ресурсів та апаратних засобів.

При програмуванні проводиться верифікація програм та їх оптимізація. Це ніби продовження аналізу ефективності алгоритму та покращення за рахунок можливостей певної мови програмування.

Під верифікацією  розуміється правильності програми.

Документування програми.  При передачі П.З. замовнику, складається додатковий файл коментарів та пояснень. Такі пояснення в окремому файлі використовуються, якщо програма передається у вигляді виконуваного чи командного файлу, тобто тоді, коли текст програми не є об’єктом передачі. Якщо ж передбачається передача тексту програми, то в цьому випадку бажане включення коментарів у програмі, що полегшують розуміння її замовником.

1.3. Структурне програмування. Основні структурні     елементи алгоритмів.

При розробці великих програмних систем виникає проблема контролю за виконанням всього проекту. Одним із способів вирішення принципів цієї проблеми є принцип „розділяй і володарюй”. Він передбачає розбиття основної задачі на деякі під задачі, які більш-менш незалежні. Кожен з компонентів теж може поділятися на під задачі. При цьому зрозуміло, що алгоритм розв’язку теж розділяється на під алгоритми. Такий поділ значно полегшує розробку і від лагодження певних частин.

Такий поділ – структурна декомпозиція, а програмування за цим принципом – структурним. Структурне програмування – дедуктивне (від складного до простого).

В структурному програмування більшість програм можна представити як послідовність викликів окремих найбільш загальних підпрограм.

Кожна з таких підпрограм в свою чергу має аналогічну будову, тобто теж складається з викликів інших підпрограм. Такий поділ може

продовжуватися до рівня елементарних операторів мови програмування, тому виникає питання: які основні структурні елементи можна виділити в алгоритмів і програм. Для побудови основних елементів алгоритму використовують три базових елементи.

 - об’єднуюча частина. Це точка алгоритму, в якій нічого не виконується. Це лише вхід чи вихід з окремого блоку алгоритму.

  -  функціональна вершина. Відповідає окремій дії алгоритму.    Виклик підпрограм, елементарний оператор мови.

    - предикатна вершина. Точка розгалуження в алгоритмі, яка здійснює передачу управління на певний під алгоритм при певній умові.

При допомозі цих трьох елементів можна побудувати будь-яку конструкцію алгоритму, а отже і весь алгоритм.

Зрозуміло, що такий стиль програмування можна реалізувати в засобах структурних мов програмування. Їх особливістю є те, що програми мають строго визначену структуру. Основні частини програми, які відповідають за окремі алгоритми, за своєю будовою подібні до головної програми, тобто мають таку ж структуру.

До структурних мов програмування відносять Pascal, C++,Delphi. В цих мовах основною компонентою є програми, процедури або функції. Це є ніби програма, яка виконує окрему частину алгоритму. Структурні мови зручні тим, що на основі них можна будувати модулі, бібліотеки зовнішніх програм, які використовуються декількома програмами одночасно.

PAGE  1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56585. ПРИНУДИТЕЛЬНЫЕ МЕРЫ МЕДИЦИНСКОГО ХАРАКТЕРА 281 KB
  Проблема применения принудительных мер медицинского характера относится к числу комплексных междисциплинарных проблем науки и практики. Существует как минимум три аспекта правового регулирования принудительных мер медицинского характера
56588. Розвиток пізнавальної компетентності в учнів 4 класу на уроках української мови. Речення 52.5 KB
  Діти пішли в ліс по гриби ось і ліс біліють молоді берези суворо стоять міцні дуби на галявинці вишикуються молоденькі осики дзвінко виспівує славка десь відстукує дятел Андрійко знайшов перший гриб Наталка побачила товстеньких боровичків...
56589. Розвиток пізнавальної компетентності в учнів 4 класу на уроках української мови. Повторення вивченого в 3-му класі 54 KB
  Через кору він проступає назовні. А тому треба берегти березу. Усе в лісі радіє, а береза плаче. Берези, з яких випускають багато соку, засихають і швидко гинуть. Таке враження, що це сльози берези. Під гарячим промінням сонця сік швидко тече по її білому тілу. Сік у берези – це те саме, що кров у людини.
56590. Як зробити навчання української мови в початковій школі цікавим для дитини 64 KB
  Такі або аналогічні запитання ставлять періодично перед собою вчителі початкових класів. Моє глибоке переконання, що саме використання віршованих правил і казок на уроках української мови, дає можливість учневі не тільки легко запам’ятати визначення, але і добре засвоїти його.
56592. Естетичний вплив мови на людину 372 KB
  Для того щоб забезпечити привабливість змісту навчання мови, належний виховний і розвивальний потенціал, намагаюся, щоб у свідомості учнів утверджувалися високо вартісні якості української мови, зокрема її естетична цінність
56593. Українська мова. Методичні вказівки 451 KB
  Мета самостійної роботи студентів двоєдина: формування самостійності як риси особистості і засвоєння знань, умінь, навиків. На молодших курсах самостійна робота з української мови ставить за мету розширення і закріплення знань і умінь, що здобуваються студентом на традиційних формах занять