Методика расчета с использованием компьютерного программирования

Алгоритмы.

Появление алгоритмов связывают с  зарождением математики. Более 1000 лет  назад (в 825 году) ученый из города Хорезма  Абдулла (или Абу Джафар) Мухаммед бен Муса аль-Хорезми создал книгу по математике, в которой описал способы выполнения арифметических действий над многозначными числами. Само слово алгоритм возникло в Европе после перевода на латынь книги этого математика.

Алгоритм – описание последовательности действий (план), строгое исполнение которых приводит к решению поставленной задачи за конечное число шагов.

Вы постоянно сталкиваетесь  с этим понятием в различных сферах деятельности человека (кулинарные книги, инструкции по использованию различных  приборов, правила решения математических задач...). Обычно мы выполняем привычные действия не задумываясь, механически. Например, вы хорошо знаете, как открывать ключом дверь. Однако, чтобы научить этому малыша, придется четко разъяснить и сами эти действия и порядок их выполнения: 
1. Достать ключ из кармана. 
2. Вставить ключ в замочную скважину. 
3. Повернуть ключ два раза против часовой стрелки. 
4. Вынуть ключ.

Если вы внимательно оглянитесь вокруг, то обнаружите множество алгоритмов которые мы с вами постоянно выполняем. Мир алгоритмов очень разнообразен. Несмотря на это, удается выделить общие свойства, которыми обладает любой алгоритм.

Свойства алгоритмов:

1. Дискретность (алгоритм должен  состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке); 
2. Детерминированность (любое действие должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае); 
3. Конечность (каждое действие и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения); 
4. Массовость (один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными); 
5. Результативность (отсутствие ошибок, алгоритм должен приводить к правильному результату для всех допустимых входных значениях).

Виды алгоритмов:

1. Линейный алгоритм (описание действий, которые выполняются однократно  в заданном порядке); 
2. Циклический алгоритм (описание действий, которые должны повторятся указанное число раз или пока не выполнено задание); 
3. Разветвляющий алгоритм (алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий)  
4. Вспомогательный алгоритм (алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя).

Для более наглядного представления  алгоритма широко используется графическая форма - блок-схема, которая составляется из стандартных графических объектов.

Стадии создания алгоритма:

1. Алгоритм должен быть представлен  в форме, понятной человеку, который  его разрабатывает. 
2. Алгоритм должен быть представлен в форме, понятной тому объекту (в том числе и человеку), который будет выполнять описанные в алгоритме действия.

Объект, который будет выполнять  алгоритм, обычно называют исполнителем.

Исполнитель - объект, который выполняет  алгоритм.

Идеальными исполнителями являются машины, роботы, компьютеры...

Компьютер – автоматический исполнитель  алгоритмов.

Алгоритм, записанный на «понятном» компьютеру языке программирования, называется программой.

Введение в язык программирования Basic.

Для представления алгоритма в  виде, понятном компьютеру, служат языки программирования. Сначала разрабатывается алгоритм действий, а потом он записывается на одном из таких языков. В итоге получается текст программы - полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования. Затем этот текст программы специальными служебными приложениями, которые называются трансляторами, либо переводится в машинный код (язык нулей и единиц), либо исполняется.

Языки программирования - искусственные  языки. От естественных они отличаются ограниченным числом "слов", значение которых понятно транслятору, и  очень строгими правилами записи команд (операторов).

Для написания текста программы  можно использовать обычный текстовый  редактор (например, Блокнот), а затем  с помощью компилятора перевести  её в машинный код, т.е. получить исполняемую  программу. Но проще и удобнее  пользоваться специальными интегрированными средами программирования.

Basic (Бейсик) создавался в 60-х годах в качестве учебного языка и очень прост в изучении. По популярности занимает первое место в мире.

Некоторые операторы языка  Basic.

REM – оператор комментария. Все что следует после этого оператора до конца строки игнорируется компилятором и предназначено исключительно для человека. Т.е. здесь можно писать что угодно. Удобно использовать комментарий в начале программы для указания её названия и назначения.

пример: 
REM Это комментарий 
можно и так: 
' Это тоже комментарий

CLS - очистить экран. Вся информация, которая была на экране стирается.

PRINT (вывод, печать) – оператор вывода.

пример: 
PRINT "Привет! Меня зовут Саша."

На экран будет выведено сообщение: Привет! Меня зовут Саша.

INPUT (ввод) – оператор ввода. Используется для передачи в программу каких-либо значений.

пример: 
INPUT а

На экране появится приглашение  ввести данные (появится знак "?") и компьютер будет ждать их ввода. Для ввода необходимо ввести данные с клавиатуры и нажать ввод (enter).

INPUT "Введите число а: ", а

Компьютер выведет на экран: 'Введите число а:' и будет ждать ввода данных.

END – оператор конца программы.