как называется вспомогательный алгоритм записанный на языке программирования процедурой
Jeff Lewis
Одним из главных языков программирования на низком уровне является ассемблер. Ассемблер используется для написания кода, который прямо взаимодействует с процессором и памятью компьютера. Он позволяет разработчикам оптимизировать код для конкретной аппаратной платформы и максимально использовать ее возможности.
Язык программирования на низком уровне также включает в себя языки, такие как С и С++, которые предоставляют возможность более высокоуровневого программирования, но всё ещё дают разработчику контроль над аппаратными ресурсами. Эти языки, как правило, используются при разработке операционных систем, драйверов и встроенного программного обеспечения.
Основным преимуществом использования языка программирования на низком уровне является возможность максимально использовать аппаратные ресурсы компьютера. Разработчики могут писать оптимизированный код, который выполняется быстрее и эффективнее. Это особенно важно при работе с высоконагруженными системами, такими как игры, графические приложения и серверы.
Однако, программирование на низком уровне также имеет свои сложности. Этот тип программирования более трудоемкий и требует более глубоких знаний аппаратуры компьютера. Разработчики должны учитывать особенности каждой аппаратной платформы и писать код, который будет правильно работать на разных устройствах.
В целом, язык программирования на низком уровне предоставляет разработчикам большой контроль над аппаратными ресурсами компьютера и позволяет достичь максимальной производительности. Этот тип программирования особенно полезен при создании высокопроизводительных систем. Однако, он требует от разработчиков более глубоких знаний и опыта работы с аппаратурой компьютера.
ВЫПОЛНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ КОМПЬЮТЕРОМ. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой. Программа данные, предназначенные. — презентация
Презентация на тему: » ВЫПОЛНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ КОМПЬЮТЕРОМ. Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой. Программа данные, предназначенные.» — Транскрипт:
1 ВЫПОЛНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ КОМПЬЮТЕРОМ
2 Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой. Программа данные, предназначенные для управления конкретными компонентами системы обработки информации в целях реализации определённого алгоритма. Трансляция программы преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в программу на другом языке и, в определённом смысле, равносильную первой.
3 Этапы программирования: Анализ задачи; Проектирование — разработка алгоритма; Кодирование и компиляцию — написание исходного текста программы и преобразование его в исполнимый код с помощью компилятора; Тестирование и отладку — выявление и устранение ошибок; Сопровождение.
4 На заре компьютерной эры, в е годы ХХ века, программы писались на машинном языке и представляли собой очень длинные последовательности нулей и единиц. Составление и отладка таких программ являлись чрезвычайно трудоемким делом. Каждая программа учитывала аппаратные ресурсы ЭВМ.
5 Язык программирования формальная знаковая система, предназначенная для записи компьютерных программ. Низкого уровня Высокого уровня Если язык близок к естественному языку программирования, то он называется языком высокого уровня, если ближе к машинным командам, – языком низкого уровня.
6 Стили программирования: Процедурное программирование Функциональное программирование Логическое программирование Объектно-ориентированное программирование
7 Процедурное программирование Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Особенность таких языков программирования состоит в том, что задачи разбиваются на шаги и решаются шаг за шагом. Используя процедурный язык, программист определяет языковые конструкции для выполнения последовательности алгоритмических шагов. Пример: Basic, Фортран, Pascal, Модула-2.
8 Функциональное программирование Способ составления программ, в которых единственным действием является вызов функции, единственным способом расчленения программы на части является введение имени для функции, а единственным правилом композиции оператор суперпозиции функции. Никаких ячеек памяти, ни операторов присваивания, ни циклов, ни, тем более, блок-схем, ни передачи управления. Примеры: Hope, Miranda, Haskell.
9 Логическое программирование Центральным понятием в логическом программировании является отношение. Программа представляет собой совокупность определений отношений между объектами (в терминах условий или ограничений) и цели (запроса). Основан на математической логике. Примеры: Planner, Prolog.
10 Объектно-ориентированное программирование В основе объектно-ориентированного стиля программирования лежит понятие объекта, а суть его выражается формулой: «объект=данные + процедуры». Каждый объект интегрирует в себе некоторую структуру данных и доступные только ему процедуры обработки этих данных, называемые методами. Объединение данных и процедур в одном объекте называется инкапсуляцией и присуще объектно- ориентированному программированию. Примеры: Delphi, Visual Basic, Object Pascal…
11 Программы-трансляторы Существует два вида трансляторов: интерпретаторы (это транслятор, который производит пооператорную обработку и выполнение исходного кода программы), компиляторы (преобразует всю программу в модуль на машинном языке, после чего программа записывается в память компьютера и лишь потом исполняется). ИнтерпретаторыКомпиляторы
12 Язык ассемблера язык программирования низкого уровня, команды которого соответствуют инструкциям процессора вычислительной системы. Трансляция программы в исполняемый машинный код производится ассемблером программой- транслятором, которая и дала языку ассемблера его название.
Тест: Управление и алгоритмы
Думаете, что знаете достаточно много о компьютере?! Но информатика очень разнообразна! 15 простых вопросов помогут узнать насколько вы сильны в информатике. Цель данного теста — проверить ваши знания в теме «Управление и алгоритмы».
Проходили 134 раза 5190 Прочие тесты
В избранное
Начало теста
Алгоритм — это:
- правила выполнения определенных действий
- ориентированный граф, указывающий порядок исполнения некоторого набора команд
- набор команд для компьютера
- понятное и точное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на достижение направленных целей
Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется:
- листингом
- протоколом алгоритма
- программой
- исполнителем алгоритмов
Что нельзя считать алгоритмом?
- перечень обязанностей дежурного по классу
- кулинарный рецепт
- инструкцию по изготовлению поделки из бумаги
Совокупность всех команд, которые может выполнить конкретный исполнитель, — это .
- система алгоритмов
- система команд
- система задач
- система программ
Что не можно отнести к свойствам алгоритма?
- точность
- конечность
- дискретность
- понятность
- формальность
Какой алгоритм называется разветвленным?
- многократное повторение одних и тех же действий
- операции выполняются друг за другом
- если ход его выполнения зависит от истинности тех или иных условий
Какой вариант алгоритма представлен на блок-схеме?
- циклический алгоритм
- линейный алгоритм
- алгоритм ветвления
Циклическим называется алгоритм, в котором:
- выполнение операций зависит от условия
- операции выполняются друг за другом
- одни и те же операции выполняются многократно
Закончите предложение: «Блок-схема — форма записи алгоритмов, при которой для обозначения различных шагов алгоритма используются ….»
- рисунки
- списки
- формулы
- геометрические фигуры
Человек, робот, автомат, устройство, компьютер, который выполняет чьи-то команды — это …
- раб
- помощник
- программа
- исполнитель
Какой вариант алгоритма представлен на блок-схеме?
- циклический алгоритм
- линейный алгоритм
- алгоритм ветвления
Свойство алгоритма, заключающиеся в том, что алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке, называется:
- детерминированность
- массовость
- дискретность
- результативность
- конечность
Закончите предложение: «Геометрическая фигура прямоугольник используется в блок-схемах для обозначения:
- ввода и вывода данных
- начала и конца алгоритма
- принятия решения
- выполнения действия
Вместо многоточия вставьте подходящий ответ для следующего утверждения: «От любого исполнителя не требуется…»:
- выполнять вспомогательные алгоритмы
- формально выполнять команды алгоритма
- соблюдать последовательность действий
- понимать смысл алгоритма
- умение точно выполнять команды
Закончите предложение: «Геометрическая фигура овал используется в блок-схемах для обозначения …
- начала и конца алгоритма
- ввода или вывода данных принятия
- решения
- выполнения действия
Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы
1. Семакин, И. Г. Информатика. Базовый уровень : учебник для 11 класса / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер,Т. Ю. Шеина. – 4-е изд. – М. : БИНОМ, Лаборатория Знаний, 2015. – 264 с. : ил.
2. Семакин, И. Г. Информатика. Базовый уровень. 10-11 классы: методическое пособие / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 100 с.
3. Залогова, Л. А. Информатика и ИКТ: Задачник-практикум : в 2 т. И74 Т. 1 / Л. А. Залогова [и др.]; под ред. И. Г. Семакина, Е. К. Хеннера. – 3-е изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2011. – 309 с. : ил.
4. Цветкова, М. С. Информатика. УМК для старшей школы [Электронный ресурс] : 10-11 классы. Базовый уровень. Методическое пособие для учителя / Авторы-составители: М. С. Цветкова, И. Ю. Хлобыстова. – Эл. изд. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. – 86 с. : ил.
Тема
Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы
Тип урока
Открытие новых знаний
Цель деятельности учителя
Обучающая: сформировать представление о вспомогательных алгоритмах и разновидностях подпрограмм языка программирования Паскаль и умения их применять при решении задач на практике.
Деятельностная : формирование умений реализации новых способов действий и способностей к выявлению причин затруднений.
Развивающая : способствовать развитию памяти, внимания, логического и аналитического мышления учащихся, а также их познавательного интереса.
Задачи
— ввести определения понятий «вспомогательный алгоритм», «подпрограмма»;
— сформировать представление о разновидностях подпрограмм языка программирования Паскаль;
— сформировать представление о параметрах подпрограмм;
— сформировать умения использовать подпрограммы при решении задач с помощью языка программирования Паскаль.
Термины, понятия
Вспомогательный алгоритм, подпрограмма
Образовательные ресурсы
Авторский ЭОР: Презентация «Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы»
Учебник: Семакин, И. Г. Информатика. Базовый уровень : учебник для 11 класса / И. Г. Семакин, Е. К. Хеннер, Т. Ю. Шеина. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2015. – 264 с.
Планируемые результаты
Образовательные
Личностные : формирование ответственного отношения к учению, целостного научного мировоззрения.
Предметные : освоение обучающимися в ходе изучения предмета представлений о вспомогательных алгоритмах и подпрограммах, формирование умений использовать подпрограммы при решении задач с помощью языка программирования Паскаль.
Метапредметные : Умение соотносить свои действия с планируемыми результатами, осуществлять контроль своей деятельности в процессе достижения результата, определять способы действий в рамках предложенных условий и требований, корректировать свои действия в соответствии с изменяющейся ситуацией, освоение обучающимися универсальных учебных действий (познавательные, регулятивные и коммуникативные).
Владеют базовыми понятиями по теме
Универсальные учебные действия (УУД)
Личностные УУД: широкая мотивационная основа учебной деятельности, включающая социальные, учебно-познавательные мотивы; ориентация на понимание причин успеха в учебной деятельности.
Познавательные УУД: постановка и формулирование проблемы, самостоятельное создание алгоритмов деятельности при решении проблем творческого и поискового характера, выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий, рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности.
Коммуникативные УУД: умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи, умение работать индивидуально.
Регулятивные УУД: осознание возникшей проблемы, определение последовательности и составление плана и последовательности действий для решения возникшей проблемы.
Организация пространства
Формы работы
Технологии , методы , приемы обучения
Программно-технические р есурсы:
Необходимое техническое оборудование:
— компьютер с операционной системой Windows 7 Профессиональная;
Программное обеспечение:
— пакет программ Microsoft Office ;
-презентация MS PowerPoint «Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы».
Организация структуры урока
1 этап. Организационный момент (1 мин.)
Цель деятельности
Деятельность учителя
Деятельность ученика
Наглядные средства , ЭОР
Включение в деловой ритм. Подготовка класса к работе.
Приветствие учащихся, проверка готовности кабинета к проведению урока, проверка отсутствующих, сообщение темы урока.
2 этап. Мотивация учебной деятельности. Актуализация знаний (5 мин)
Выявить уровень знаний по изученному материалу. Определить типичные недостатки и ошибки. Систематизировать теоретические знания.
— В своей жизни при решении различных проблем человек часто использует вспомогательные средства, не создавая их каждый раз заново. Важное место в истории развития техники занимает изобретение колеса, и с тех пор это изобретение используется в различных машинах и механизмах, но никто не придумывает колесо заново.
— В программировании мы также можем встретить подобное явление, когда написанная один раз программа используется неоднократно. Как вы думаете, когда необходимо использовать одну и ту же программу неоднократно в рамках одной задачи?
— Иными словами такая программа выступает вспомогательным алгоритмом в решении задачи. С понятием вспомогательного алгоритма вы встречались в 9 классе. Вспомните, что называют вспомогательным алгоритмом?
— Для чего используются вспомогательные алгоритмы?
— А как называется вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования?
— Если в 9 классе вы рассматривали реализацию подпрограмм в рамках Алгоритмического языка программирования, то сегодня мы рассмотрим разновидности подпрограмм и их реализацию в Паскаль.
— В рамках одной задачи возникает необходимость использовать одну и ту же задачу, если необходимо найти ответ для разных наборов данных.
— Вспомогательный алгоритм – это алгоритм решения некоторой подзадачи исходной (основной) задачи.
— Вспомогательные алгоритмы используются для упрощения программирования сложных задач.
— Вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования, называется процедурой.
3 этап. Сообщение темы урока и постановка его целей. (2 мин.)
Сформировать познавательные мотивы.
— Открываем тетради, записываем число, классная работа и тему нашего урока – «Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы» (слайд 1)
-Какие бы цели вы поставили перед собой на уроке?
Учащиеся записывают число, классная работа и тему урока в тетрадь.
Запись в тетрадях:
Тема «Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы»
Учащиеся предлагают варианты целей урока.
4 этап. Первичное усвоение новых знаний (15 мин.)
Сформировать конкретные представления по теме и содержанию урока, побуждать учащихся самих искать решение задач.
— Важнейшим методологическим приёмом структурного программирования является декомпозиция решаемой задачи на подзадачи – более простые, с точки зрения программирования, части исходной задачи. Алгоритмы решения таких подзадач называются вспомогательными алгоритмами. Вспомогательным алгоритмом мы назовём алгоритм, по которому решается некоторая подзадача из основной задачи и который, как правило, выполняется многократно. Запишите данное определение понятия вспомогательного алгоритма, представленного также на слайде (слайд 2) в тетрадь.
— (слайд 3) Как уже вы говорили, в языках программирования вспомогательные алгоритмы называются подпрограммами. В Паскале различаются две разновидности подпрограмм: процедуры и функции.
— Рассмотрим использование процедуры как вспомогательного алгоритма на примере следующей задачи: даны два натуральных числа a и b . Требуется определить наибольший общий делитель трёх величин: a + b , a 2 + b 2 , a × b (слайд 4).
— Какой алгоритм в данной задаче будет являться вспомогательным?
— Данная задача решается с помощью алгоритма Евклида. На слайде представлена идея алгоритма Евклида на языке формулы (слайд 5), разъясним его подробнее. В самом простом случае алгоритм Евклида применяется к паре положительных целых чисел и формирует новую пару, которая состоит из меньшего числа и разницы между большим и меньшим числом. Процесс повторяется, пока числа не станут равными. Найденное число и есть наибольший общий делитель исходной пары.
— Приведём алгоритм решения поставленной задачи на учебном Алгоритмическом языке и проанализируем его (слайд 6).
— Из чего состоит алгоритм решения поставленной задачи?
— Сколько обращений к процедуре присутствует в основном алгоритме «Задача»?
— Как вы определили количество обращений к процедуре в основном алгоритме?
— Правильно (слайд 7). Здесь M , N и K являются формальными параметрами процедуры, M и N – параметры-аргументы, K – параметр-результат. Рассмотрим отличительные особенности параметров процедуры.
— Параметры подпрограмм используются для обмена значениями между вызываемой и вызывающей частями программы. Описываемые в заголовке объявления подпрограммы параметры называются формальными, а те, которые подставляются на их место при вызове, – фактическими (слайд 8). Запишите это в тетрадь.
— Параметры подпрограмм разделяются на параметры-значения, параметры-переменные и параметры-константы.
— Рассмотрим, как решение поставленной задачи программируется на языке программирования Паскаль (слайд 9). Основное отличие процедур в Паскале от процедур в Алгоритмическом языке состоит в том, что процедуры в Паскале описываются в разделе описания подпрограмм, а в Алгоритмическом языке процедура является внешней по отношению к вызывающей программе.
— В данном примере обмен аргументами и результатами между основной программой и процедурой производится через параметры. Описание процедуры на Паскале имеет следующий формат, представленный на слайде (слайд 10). Запишите его в тетрадь.
— Квадратные скобки указывают на то, что список формальных параметров может отсутствовать, то есть возможна процедура без параметров. Параметры могут быть параметрами-переменными и параметрами-значениями. На слайде (слайд 11) вы можете видеть запись параметров-переменных и параметров-значений, которые следует записать в тетрадь.
— Чаще всего аргументы представляются как параметры-значения, а для передачи результатов используются параметры-переменные. Процедура в качестве результата может передавать в вызывающую программу множество значений (в частном случае – одно), а может ни одного. Теперь рассмотрим правила обращения к процедуре. Обращение к процедуре производится в форме оператора процедуры, который вы можете видеть на слайде (слайд 12) и должны записать его в тетрадь.
— Если описана процедура с формальными параметрами, то обращение к ней производится оператором процедуры с фактическими параметрами. Можно выделить следующие правила соответствия между формальными и фактическими параметрами: соответствие пo количеству, соответствие по последовательности и соответствие пo типам (слайд 13).
— Выясним, как же происходит взаимодействие между формальными и фактическими параметрами. Взаимодействие формальных и фактических параметров через параметры-переменные называется передачей по ссылке: при обращении к процедуре ей передается ссылка на переменную, заданную в качестве фактического параметра. Эта ссылка и используется процедурой для доступа к этой переменной (слайд 14).
— Другой вариант взаимодействия формальных и фактических параметров называется передачей по значению: вычисляется значение фактического параметра (выражения), и это значение присваивается соответствующему формальному параметру.
— Вернёмся к рассмотренному примеру решения задачи с использованием процедуры (слайд 15). Формальные переменные М и N являются параметрами-значениями. Это аргументы процедуры. Параметр К является параметром-переменной. В ней получается результат работы процедуры. В обоих обращениях к процедуре соответствующим фактическим параметром является переменная С, через неё основная программа получает результат.
— Рассмотрим другой вариант программы, решающей ту же задачу, однако в неё используется процедура без параметров (слайд 16). Для её понимания нам требуется объяснить новое для нас понятие, называемое областью действия описания.
— Областью действия описания любого программном объекта (переменной, типе, константы и т. д.) является тот блок, на который это описание распространяется. Если данный блок вложен в другой (подпрограмма), то присутствующие во вложенном блоке описания являются локальным. Они действуют только в пределах внутреннего блока. Описания же, расположенные во внешнем блоке, называются глобальными по отношению к внутреннему блоку. Если глобально описанный объект используется во внутреннем блоке, то на него распространяется внешнее (глобальное) описание (слайд 17).
-(слайд 18) Вернёмся к программам NOD 1 и NOD 2. Какие переменные в программе NOD 1 являются локальными, а какие глобальные?
— Правильно. Однако внутри процедуры переменные A, B, C не используются. Связь между внешним блоком и процедурой осуществляется через параметры.
— B программе N OD 2 все переменные являются глобальными. В процедуре Evklid нет ни одной локальной переменной (нет и параметров). Переменные М и N, используемые в процедуре, получают свои значения через оператор присваивания в основном блоке программы и изменяют значения в подпрограмме. Результат получается в глобальной переменной К, значение которой выводится на экран. Здесь обмен значениями между основной программой и процедурой производится через глобальные переменные.
— Использование механизма передачи через параметры делает процедуру более универсальной, независимой от основной программы. Однако в некоторых случаях оказывается удобнее использовать передачу через глобальные переменные. Чаще такое бывает с процедурами, работающими с большими объемами информации. В этой ситуации глобальное взаимодействие экономит память компьютера.
— Теперь выясним, что такое подпрограмма-функция. Обычно функция используется в том случае, когда результаты работы подпрограммы должна быть скалярная (простая) величина. Тип результата называется типом функции. Формат описания функции представлен на слайде (слайд 19).
— У функции в списке формальных параметров могут присутствовать параметры-переменные и параметры-значения. Всё это – аргументы функции. Если аргументы передаются глобально, то параметры могут вообще отсутствовать.
— Программа решения рассмотренной выше задачи с использованием функции представлена на слайде (слайд 20).
— Давайте сравним решение задачи с помощью процедуры и с помощью функции и найдём отличие (слайд 21). В чём состоит отличие между данными подпрограммами?
— Правильно. Обращение к функции является операндом в выражении, его запись представлена на слайде (слайд 22). Запишите себе в тетрадь.
— Правила соответствия между формальными и фактическими параметрами те же. Сравнивая приведённые программы, можно сделать вывод, что программа N OD 3 имеет определенные преимущества перед другими. Функция позволяет получить результат путем выполнения одного оператора присваивания. Здесь также иллюстрируется возможность того, что фактическим аргументом при обращении и функции может быть это же функция.
— По правилам стандарта Паскаля, возврат в вызывающую программу из подпрограммы происходит, когда выполнение подпрограммы доходит до ее конца (последний End ). Однако в современных версиях Паскаля есть средство, позволяющее выйти из подпрограммы в любом ее месте. Это оператор-процедура Exit. На слайде (слайд 23) представлена функция определения большего из двух данных вещественных чисел.
— Подпрограмму Евклида можно составить иначе, если воспользоваться операцией mod (получение остатка от деления), имеющейся в Паскале. Идея алгоритма исходит из справедливости равенства, представленного на слайде (слайд 24). Тогда функцию Evklid можно переписать иным образом.