Основы программирования — Осенний семестр; Михалкович С.С.; 2008; I

Материал из Вики ИТ мехмата ЮФУ
Перейти к: навигация, поиск

Алгоритм

Свойства алгоритма

  • дискретность
  • элементарность команд
  • определенность команд
каждая команда имеет четкое однозначное значение
  • конечность
каждый А. должен когда-то завершаться при любом наборе исходных данных
  • результативность
после выполнения А. известно, что считать результатом
  • массовость
применимость ко множеству исходных данных

Связанные понятия

Спецификация задачи — точное, однозначное описание задачи. Включает формулировку входных и выходных данных.

Исполнитель алгоритма — устройство, имеющее некоторую систему команд, и способное их исполнять.

Процессор — исполнитель машинных кодов.

Пример.

Дано: x, y, z.
Найти max

Алгоритм 1. (словесное описание) 

Если x>y и x>z, то максимум - это x
Если y>x и y>z, то максимум - это y
Если z>x и z>y, то максимум - это z

Алгоритм 2. (псевдокод) 

max := x
Если y<max то max := y
Если z<max то max := z

Эквивалентными называются алгоритмы, имеющие одинаковые наборы исходных данных и выдающие одинаковый результат при одинаковых исходных данных.

Способы описания алгоритмов

  • словесный
  • псевдокод
  • блок-схемы

Пример. А.2., представленный блоксхемой.

2.JPG

  • диаграммы деятельности (activity diagram) UML

Пример. А.2., представленный диаграммой деятельности

2-1.JPG

  • язык программирования (ЯП)

Команды алгоритма также называются:

  • операторы языка
  • инструкции языка

Правила записи программ на Object Pascal

По Шпаргалке

Пример программы, вычисляющей длину и площадь круга.
Общие правила записи программ на Паскале. Оформление, комментарии

PascalABC.NET. Как скачать, инсталлировать. (сайт системы программирования PascalABC.NET)

Синтаксис и семантика ЯП

Определения

Синтаксис — формальные правила описания конструкций ЯП.

Семантика — описывает смысл конструкций ЯП, а также задает ряд ограничений.

Способы описания синтаксиса

  • БНФ (Бэкуса-Наура формы, 1960, Алгол-60).

Пример. 

<цифра> ::= 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9
<идентификатор> ::= <буква> | <идентификатор><буква> | <идентификатор><цифра>

0, 1, ... 9

называют терминалами (лексемами) — это "конечные символы", т.е. по умолчанию известные в ЯП.

<цифра>

так называемый нетерминал (нетерминальный символ).
Он определяется через терминалы, другие нетерминалы и самого себя. Причем в последнем случае правило задания нетерминала называется рекурсивным (как определение нетерминала <идентификатор>)
  • РБНФ (Расширенные БНФ)
[] — 0 или 1 повторение.
{} — 0 и более повторений

Пример. 

<идентификатор> ::= <буква> {<буква> | <цифра>}
  • Синтаксические диаграммы (Вирт, Паскаль)

Грамматика языка — совокупность всех синтаксических правил данного ЯП, обычно заданных в форме БНФ.

Грамматика не учитывает все виды ошибок, в ЯП формулируются дополнительные семантические правила.

Замечание 1. Способы 1-3 эквивалентны.

Замечание 2. Синтаксис определяет лексемы языка.

Лексемы Паскаля

  1. спецсимволы: := += *
  2. ключевые слова (begin, end, if, for)
  3. идентификаторы (a, b1)
  4. константы (2, 'ABC', #5)
  5. комментарии (3 вида)
{...}
(*...*)
//...

Обзор современных ЯП

(самостоятельно на форуме)

Переменные и их описание

Основные сведения

Переменная — это ячейка памяти компьютера, имеющая имя и тип.

Тип определяет размер переменной и множество принимаемых ею значений.

В языке Pascal любая переменная перед использованием должна быть описана.
Обычно переменные описываются в разделе описаний.

<xh4> Синтаксис в виде РБНФ </xh4> 

<программа> ::= [program <имя>;] 
               <раздел описаний> 
               begin
                 <операторы>
               end.
<операторы> ::= <оператор>{; <оператор>}
<раздел описаний> ::= {<секция раздела описаний>}
<секция раздела описаний> ::= <секция описания переменных> | <с.о. констант> | <с.о. типов> | <с.о. подпрограмм>...

Пример секции описания переменных. 

var
   a,b: real;
   i: integer;
<секция описания переменных> ::= var<подсекция>{< подсекция>}
<подсекция> ::= <список имен>: <тип>;
<список имен> ::= <имя>{,<имя>}
<тип> ::= <имя>

Внутриблочные переменные

В PascalABC.NET возможно внутриблочное описание переменных: 

begin
  var i,j: integer;
  var r: real := 5.2;
  var Pi := 3.14;

В последнем случае происходит автоопределение типов.

Типы

  • Целые
integer (4 байта)
shortint (1)
smallint (2)
int64 (8)
  • Вещественные
real (8)
single (4)
  • Символьные
char (2 — Unicode)
  • Строковые
string
string[200]
shortstring = string[255]
  • Логический
boolean (1) | [True False]
Источник — «http://it.mmcs.sfedu.ru/_wiki/index.php?title=Основы_программирования_—_Осенний_семестр;_Михалкович_С.С.;_2008;_I&oldid=2390»