Вопросы для абитуриентов, поступающих на специальность 0712 (150302) «Триботехника» после окончания техникума, или после окончания 3-го курса техникума
Скачать 1.34 Mb.
|
| В настоящее время подавляющая часть программ пишется на языках Си и C++. Интерфейс любой операционной системы (так называемый API - Application Program Interface), т.е. набор системных вызовов, предназначенных для разработчиков прикладных программ, как правило, представляет собой набор функций на языке Си. Наконец, современные объектно-ориентированные языки также основаны на языке Си. Это язык C++, занимающий промежуточное положение между традиционными и объектно-ориентированными языками, а также объектно-ориентированные языки Java и C#. В курсе будем использовать псевдокод для неформальной записи алгоритмов, а также языки Си, C++ и C# для практического программирования. Применение объектно-ориентированных языков C++ и C# значительно облегчает программирование оконных приложений в системах типа Windows, тогда как при разработке программ, не связанных с графическим интерфейсом (например, математических расчетов), можно обойтись и более простым языком Си. Управляющие конструкции алгоритмического языка Большинство алгоритмических языков относится к так называемым процедурным языкам, в которых основной единицей является оператор. Оператор представляет собой команду на выполнение некоторого действия. Язык, таким образом, состоит в основном из фраз в повелительном наклонении. Альтернативой операторам являются описания, определяющие объекты или типы объектов и их взаимосвязи. Считается, что чем больший процент составляют описания, тем более совершенным является язык. Существуют алгоритмические языки, состоящие в основном из описаний (функциональные языки), однако, данный курс ограничивается процедурными языками. Всякий алгоритм предназначен исполнителю, который однозначно понимает команды алгоритма. Пример: опишем алгоритм проезда от Аэровокзала в Москве до аэропорта Домодедово. алгоритм Проезд от Аэровокзала до Домодедово через МКАД | Дано: находимся у Аэровокзала | Надо: оказаться в аэропорту Домодедово начало алгоритма | повернуть направо на центральный проезд | Ленинградского проспекта в сторону центра; | проехать до второго светофора; | выполнить разворот на перекрестке | проехать по Ленинградскому проспекту из центра | до пересечения с Московской кольцевой дорогой; | переехать мост над кольцевой дорогой и | повернуть направо на внешнюю часть кольцевой дороги; | двигаться по кольцевой дороге в направлении против | часовой стрелки до Каширского шоссе; | повернуть направо на Каширское шоссе в сторону из города; | двигаться, никуда не сворачивая, до | аэропорта Домодедово; конец алгоритма Строки алгоритма представляют собой фразы в повелительном наклонении, которые предназначены исполнителю алгоритма, т.е. любому водителю, который может отличить внешнюю сторону кольцевой дороги от внутренней. Строки алгоритма выполняются последовательно; считается, что исполнитель алгоритма способен не задумываясь выполнить каждую его команду. Большинство алгоритмов не сводится, однако, к последовательному выполнению команд, в них присутствуют ветвления и циклы. При ветвлении в зависимости от условия выполняется одна из двух ветвей программы; для этого используется оператор "если ... то ... иначе ... конец если". Например, можно модифицировать приведенный выше алгоритм, используя выбор одного из двух альтернативных путей, в зависимости от наличия транспортной пробки. алгоритм Оптимальный путь от Аэровокзала до Домодедово | Дано: находимся у Аэровокзала | Надо: оказаться в аэропорту Домодедово начало алгоритма | если нет пробки на Ленинградском проспекте | | в направлении из центра | | то | | // ...выполняем предыдущий алгоритм... | | Проезд от Аэровокзала до Домодедово через МКАД | | иначе | | повернуть направо на боковой проезд | | Ленинградского проспекта в сторону центра; | | доехать до пересечения с Беговой улицей; | | повернуть направо на Третье транспортное кольцо; | | ехать по Третьему транспортному кольцу против | | часовой стрелки до пересечения с Варшавским шоссе; | | повернуть направо на Варшавское шоссе | | в сторону из центра; | | ехать прямо до развилки с Каширским шоссе; | | на развилке с Каширским шоссе проехать прямо в сторону | | Каширского шоссе; // Варшавское уходит направо | | двигаться, никуда не сворачивая, до | | аэропорта Домодедово; | конец если конец алгоритма Здесь исполнитель алгоритма сначала должен проверить условие нет пробки на Ленинградском проспекте в направлении из центра Если это условие истинно, то выполняется первый алгоритм "Проезд от Аэровокзала до Домодедово через МКАД"; если ложно - часть алгоритма между строками "иначе" и "конец если". Следует отметить, что 1) здесь выполняется алгоритм "Проезд от Аэровокзала до Домодедово через МКАД", описанный ранее. Возможность использования (вызова) описанных ранее алгоритмов является важной чертой любого алгоритмического языка, позволяющей строить более сложные алгоритмы из имеющихся заготовок; 2) дважды был использован символ комментария //. Текст, расположенный справа от этого символа, игнорируется исполнителем алгоритма, он нужен лишь составителю алгоритма или тому, кто затем будет его исправлять или модифицировать. Комментарии являются важнейшей составной частью любых программ, это способ общения программистов друг с другом (или даже с самим собой, что нужно при разработке больших программ, которая занимает длительное время). Комментарии объясняют, что составитель алгоритма имел в виду в случаях, когда идея алгоритма не очевидна с первого взгляда. Второй важнейшей конструкцией алгоритмического языка является конструкция "цикл пока". Заголовок цикла состоит из ключевых слов "цикл пока", за которыми следует некоторое условие. Дальше записывается тело цикла, завершаемое строкой "конец цикла". При выполнении цикла исполнитель сначала проверяет условие в заголовке тела цикла. Если условие истинно, то выполняется тело цикла. Затем вновь проверяется условие в заголовке цикла, опять выполняется тело цикла, если условие истинно, и так до бесконечности. Если же условие ложно с самого начала или становится ложным в результате предыдущего выполнения тела цикла, то тело цикла не выполняется и цикл завершается. Таким образом, по выходу из цикла условие, записанное в его заголовке, всегда ложно. Если условие ложно перед началом цикла, то цикл не выполняется ни разу! Программисты иногда называют "цикл пока" циклом с предусловием, поскольку условие продолжения цикла проверяется перед выполнением тела цикла, а не после него. Иногда используют циклы с постусловием (do... while), когда тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз, а условие продолжения проверяется после каждой итерации. Всегда предпочтительнее использовать цикл с предусловием, это помогает избежать многих ошибок. Для иллюстрации конструкции "цикл пока" можно привести следующую модификацию алгоритма проезда. алгоритм Добраться из Аэровокзала до Домодедово | Дано: находимся у Аэровокзала | Надо: оказаться в аэропорту Домодедово начало алгоритма | | цикл пока пробка на Ленинградском проспекте | | выпить чашку кофе в кафе Аэровокзала | | ждать полчаса | конец цикла | | Проезд от аэровокзала до Домодедово через МКАД конец алгоритма Здесь снова использован определенный ранее алгоритм "Проезд от аэровокзала до Домодедово". Условие продолжения цикла проверяется перед выполнением тела цикла, но не в процессе его выполнения! Так, если пробка рассосалась после чашки кофе, то все равно нужно ждать полчаса. Теперь можно подвести итоги. Запись алгоритма на неформальном языке представляет собой последовательность команд исполнителю алгоритма. Запись может также включать управляющие конструкции: ветвление, или условный оператор, и цикл "пока". Условный оператор выглядит следующим образом: если условие | то | последовательность действий 1 | иначе | последовательность действий 2 конец если Последовательность действий 1 выполняется, когда условие истинно; в противном случае выполняется последовательность действий 2. Ключевое слово "иначе" и последовательность действий 2 могут отсутствовать; в этом случае, когда условие ложно, исполнитель ничего не делает. Цикл "пока", или цикл с предусловием выглядит следующим образом: цикл пока условие | последовательность действий конец цикла Сначала проверяется условие в заголовке цикла. Если оно истинно, то выполняется последовательность действий, составляющая тело цикла. Это повторяется неограниченное число раз, пока условие истинно. Цикл заканчивается, когда условие при очередной проверке оказывается ложным. Важно отметить, что условие проверяется перед каждым выполнением тела цикла, но не в процессе его выполнения. Помимо элементарных действий, в записи алгоритма можно использовать другие алгоритмы. Для вызова другого алгоритма нужно просто указать его название. (В некоторых языках, например, в Фортране, для вызова алгоритма используется ключевое слово CALL.) Также в записи алгоритма могут присутствовать комментарии, которые игнорируются исполнителем алгоритма. Для отделения комментария будут использоваться знаки // (двойная косая черта) в соответствии с синтаксисом языка C++. Понятие переменной Алгоритм состоит из команд исполнителю. Исполнитель может, в свою очередь, командовать другими исполнителями. Компьютер можно рассматривать как универсальный исполнитель, который управляет другими исполнителями. Рассмотрим, к примеру, автомобиль с инжекторным двигателем. В нем работой двигателя управляет компьютер (его иногда называют микропроцессорный блок). Компьютер получает данные от разнообразных датчиков (датчики положения коленчатого вала и дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, скорости, детонации, кислорода и др.) и отдает приказания исполняющим системам двигателя - модулю зажигания, бензонасосу, форсункам двигателя, регулятору холостого хода, системе продувки адсорбера и т.д. Таким образом, и датчики, и исполняющие системы двигателя управляются компьютером, который выступает в роли универсального исполнителя. Запись алгоритма для универсального исполнителя может включать команды, адресованные ему непосредственно, а также команды, которые нужно передать подчиненным исполнителям. В чем разница между универсальным и простейшими подчиненными исполнителями? Как правило, универсальный исполнитель имеет собственную память, и выполнение им команд может приводить не к каким-либо внешним действиям, а к изменению его внутреннего состояния. Например, используя сигналы от датчика фазы, компьютер автомобиля вычисляет текущие обороты двигателя (которые показывает на тахометре). Используя эти данные и информацию, поступающую от датчика скорости автомобиля, компьютер может вычислить, какая передача включена в определенный момент времени. Далее вычисляется текущая нагрузка на двигатель и устанавливается, какой должна быть смесь бензина и воздуха, подаваемая в цилиндры двигателя. В зависимости от этого подаются команды на открытие форсунок. От степени обогащения смеси зависит момент зажигания - чем богаче смесь, тем позже момент зажигания; таким образом, подаче команды модулю зажигания предшествуют достаточно сложные вычисления. Таким образом, компьютер автомобиля, управляющий работой двигателя, хранит в любой момент времени в своей памяти текущие скорость, передачу, нагрузку на двигатель, температуру охлаждающей жидкости, требуемую степень обогащенности смеси и многие другие параметры. Эти параметры периодически перевычисляются на основании сигналов от разнообразных датчиков. В зависимости от значений параметров, компьютер передает те или иные сигналы управляющим системам двигателя. Значение каждого параметра хранится в определенном участке памяти компьютера и может меняться в процессе выполнения алгоритма. Такой участок памяти компьютера называется переменной. Понятие переменной - важнейшее понятие алгоритмического языка. Переменные встроены в конструкцию универсального исполнителя. Каждой переменной присваивается имя. В рассмотренном примере используются переменные "скорость", "обороты двигателя", "передача", "нагрузка", "температура", "обогащенность смеси", "угол опережения зажигания" и другие. С каждой переменной связан ее тип, т.е. множество значений, которое она может принимать. Например, "передача" принимает целые значения от 1 до 5 (обратная и первая передачи не различаются), тогда как "скорость", а также "обогащенность смеси" принимают вещественные значения (скорость измеряется в м/сек, обогащенность смеси может измеряться либо соотношением кислорода и паров бензина в единице объема, либо в процентах относительно стехиометрической смеси 14/1, соответствующей полному сгоранию паров бензина). С переменной можно выполнять два действия: прочитать текущее значение переменной; записать новое значение в переменную или, как говорят программисты, присвоить новое значение переменной. В алгоритмическом языке чтение значения переменной выполняется в результате использования ее имени в любом выражении. Запись нового значения переменной выполняется с помощью так называемого оператора присваивания. Он выглядит следующим образом: имя переменной := выражение; Знак := читается как присвоить значение. Во многих языках вместо него используется просто знак равенства: имя переменной = выражение; При выполнении оператора присваивания сначала вычисляется значение выражения в правой части, затем оно записывается в переменную, имя которой указано в левой части. Старое значение переменной при этом стирается. Например, скорость автомобиля вычисляется по количеству импульсов от датчика скорости в единицу времени: датчик скорости посылает 6 импульсов на каждый пройденный метр. скорость := число импульсов от датчика скорости / (6 * интервал времени); Переменная "число импульсов от датчика скорости" в течение каждого интервала времени суммирует число импульсов. В начале каждого интервала она обнуляется. Полученная в результате скорость выражается в м/с. Если нужно получить скорость в км/час, то дополнительно выполняется следующее действие: скорость := скорость * 3600 / 1000; Здесь переменная "скорость" входит как в правую, так и в левую части оператора присваивания. В правой части используется старое значение этой переменной, вычисленное в м/сек. Поскольку час содержит 3600 секунд, то при домножении на 3600 получается расстояние в метрах, проходимое за 1 час; после деления на 1000 получается расстояние в километрах. Вычисленное значение затем присваивается переменной "скорость". Суммируем сказанное выше: универсальный исполнитель, или компьютер, - это исполнитель, который может управлять другими исполнителями. Запись алгоритма для универсального исполнителя может включать команды, которые он должен передать подчиненным исполнителям, и команды, изменяющие внутреннее состояние самого универсального исполнителя; внутреннее состояние универсального исполнителя определяется состоянием его памяти. Память - это материальный носитель (лента машины Тьюринга, ламповая или ферритовая память первых компьютеров, полупроводниковая память современных компьютеров), который хранит информацию. Эту информацию можно читать и перезаписывать; переменная - это область памяти универсального исполнителя, хранящая порцию информации. Любая переменная имеет имя и тип. Тип переменной определяется множеством всех значений, которые она может принимать. Память универсального исполнителя можно рассматривать как набор переменных; с переменной можно выполнять два действия: прочитать ее текущее значение и записать в нее новое значение (старое теряется). В алгоритмическом языке значение переменной читается, когда ее имя используется в любом выражении, значение которого надо вычислить. Для записи нового значения в переменную применяется оператор присваивания, который имеет вид |
Похожие:
 | Загирова Румия Ахатовна Дата рождения: 10. 07. 1960 Образование: высшее Учебное заведение После окончания школы, мы остались работать в родном совхозе «Ямбухтинский». Затем, по велению райкома партии, я поступила на экономический... |  | Готов ответить на все Ваши вопросы… Заельцовском районе города Новосибирска. Вырос в неполной необеспеченной семье. После 8-го класса школы №159 поступил в Новосибирский... |
| Реферат Студент 2-го курса(гр. 28) Брюсселе, Вене и Будапеште. После поражения Германии он участвует в подписании капитуляции в качестве эксперта, принимает участие... | | Продукция оксида азота мононуклеарами крови у больных лекарственно-чувствительным... У больных лекарственно-устойчивым тл до и после проведения курса интенсивного лечения секреция no• моноцитами крови снижалась и увеличивалась... |
| Или, что такое эссе и как его написать? Все просто: получено задание от преподавателя как результат окончания очередного полугодия или семестра, как результат окончания... | | Конспект Конспект краткое изложение или краткая запись содержания В помощь подготовке старшеклассников к самообразовательной работе после окончания школы |
| Элективный курс «Устройство автомобиля» Многие учащиеся собираются после окончания 9-го класса получать среднее профессиональное или среднее специальное образование на базе... | | Программа элективного курса «Великие россияне» пояснительная записка ... |
| Весной после окончания учебного года педагоги, управляющий совет... Весной после окончания учебного года педагоги, управляющий совет Горячевской средней школы, возглавляемый Т. Г. Осиповой, представители... | | Конспект воспитательного мероприятия * В помощь подготовке старшеклассников к самообразовательной работе после окончания школы |
| Тематическое планирование по английскому языку для 11 класс Какими качествами надо обладать, чтобы найти достойную работу после окончания школы? | | Протокол №1 от 31. 08. 2012 г «Русский язык и литература» на филологических факультетах педагогических университетов проводится диалектологическая практика. Она... |
| Конспект непосредственно образовательной деятельности В помощь подготовке старшеклассников к самообразовательной работе после окончания школы | | Отчет по педагогической практике в трехдневный срок после окончания... ... |
| Хотеенкова Лариса Давыдовна «Русский язык и литература» на филологических факультетах педагогических университетов проводится диалектологическая практика. Она... | | «Утверждаю» Директор школы Индивидуальные беседы с учащимися 7-9 классов о продолжении обучения после окончания моу всош №1 |
