Разработка алгоритмов функционирования БД

В процессе решения прикладных задач выбор подходящего алгоритма вызывает определенные трудности. Алгоритм должен удовлетворять следующим противоречащим друг другу требованиям:

1. Быть простым для понимания, перевода в программный код и отладки;

2. Эффективно использовать вычислительные ресурсы и выполняться по возможности быстро.

Если разрабатываемая программа, реализующая некоторый алгоритм, должна выполняться только несколько раз, то первое требование наиболее важно. В этом случае стоимость программы оптимизируется по стоимости написания (а не выполнения) программы. Если решение задачи требует значительных вычислительных затрат, то стоимость выполнения программы может превысить стоимость написания программы, особенно если программа выполняется многократно. Поэтому более предпочтительным может стать сложный комплексный алгоритм (в надежде, что результирующая программа будет выполняться существенно быстрее). Таким образом, прежде чем принимать решение об использовании того или иного алгоритма, необходимо оценить сложность и эффективность этого алгоритма.

Сложность алгоритма – это величина, отражающая порядок величины требуемого ресурса (времени или дополнительной памяти) в зависимости от размерности задачи.

Таким образом, будем различать временную Т(п) и пространственную V(п) сложности алгоритма. При рассмотрении оценок сложности используется обычно временная сложность. Но пространственная сложность оценивается аналогично.

Самый простой способ оценки – экспериментальный, т.е. запрограммировать алгоритм и выполнить полученную программу на нескольких задачах, оценивая время выполнения программы. Однако этот способ имеет ряд недостатков. Во-первых, экспериментальное программирование – это, возможно, дорогостоящий процесс. Во-вторых, необходимо учитывать, что на время выполнения программ влияют следующие факторы:

1. Временная сложность алгоритма программы;

2. Качество скомпилированного кода исполняемой программы;

3. Машинные инструкции, используемые для выполнения программы.

Наличие второго и третьего факторов не позволяют применять типовые единицы измерения временной сложности алгоритма (секунды, миллисекунды и т.п.), так как можно получить самые различные оценки для одного и того же алгоритма, если использовать разных программистов (которые программируют алгоритм каждый по своему), разные компиляторы и разные вычислительные машины [4, стр.10].

Алгоритм - четкое описание последовательности действий, которые необходимо выполнить при решении задачи. Можно сказать, что алгоритм описывает процесс преобразования исходных данных в результаты, т.к. для решения любой задачи необходимо:

1. Ввести исходные данные;

2. Преобразовать исходные данные в результаты (выходные данные);

3. Вывести результаты;

Разработка алгоритма решения задачи - это разбиение задачи на последовательно выполняемые этапы, причем результаты выполнения предыдущих этапов могут использоваться при выполнении последующих. При этом должны быть четко указаны как содержание каждого этапа, так и порядок выполнения этапов. Отдельный этап алгоритма представляет собой либо другую, более простую задачу, алгоритм решения которой известен (разработан заранее), либо должен быть достаточно простым и понятным без пояснений. Разработанный алгоритм можно записать несколькими способами:

1. На естественном языке;

2. В виде блок-схемы;

3. В виде R-схемы.

Алгоритм запуска приложения простой и можно представить в виде следующей блок-схемы:

Рисунок 5 – Алгоритм запуска базы данных

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

Данный алгоритм также представлен в виде интерфейса информационной работы, пользователи информационной системы могут запустить информационную базу нажав на иконку приложения правой кнопкой мыши, выбрать пункт меню «Открыть» и в открывшемся диалоговом окне авторизации выбрать имя пользователя/сотрудника магазина, как это представлено на рисунке 6:

Рисунок 6 – Окно авторизации пользователя*

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

В соответствии с алгоритмом на рисунке 5, если введенные данные в поле пользователь или поле пароль не соответствуют истине, тогда процедура возвращается обратно отказывая в доступе к информационной базе данных.

Программа выглядит как меню, состоящее из множества пунктов. По меню можно передвигаться с помощью клавиш “стрелка вниз” и “стрелка вверх”, либо курсором мыши, выйти из меню можно с помощью нажатия клавиши “Esc”, либо нажать на кнопку «Закрыть». Вход в пункты меню происходит при нажатии клавиши “Enter”. При входе в какой либо пункт меню, по программе вызывается соответствующая процедура.

При входе в программу данные, хранящиеся в файле, автоматически открываются. Для того, чтобы внести наименование нового товара необходимо войти в пункт меню «Товары»:

Рисунок 7– Выбор пункта меню «Товары»*

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

Для ввода данных о новом товаре нужно заполнить следующие основные реквизиты:

1. Наименование товара;

2. Основной поставщик;

3. Производитель товара;

4. Код товара;

5. Цена продажи розничная;

6. Цена продажи оптовая;

7. Облагается налогом на добавленную стоимость (НДС);

8. Вид товара;

9. Размещаемый склад;

10. Артикул товара.

Данные реквизиты с перечнем других менее важных реквизитов представлено на рисунке 8:

Рисунок 8 – Форма заполнения данных о новом товаре*

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

При выходе из программы, данные автоматически сохраняются.

Алгоритм ввода информации в справочники системы имеет разветвленную структуру, когда в зависимости от некоторого условия необходимо выполнить либо одно, либо другое действие.

В данном случае задается определенное условие, при удовлетворении этого условия выполняется следующая процедура, т.е. «Истина», при не удовлетворении этой процедуры, тогда выполняется процедура «Ложь», в листинге кода это выражается условными операторами.

Алгоритм функционирования базы данных в нашей разрабатываемой информационной системе учета товаров в магазинах оптово-розничной торговли представлен на рисунке 9. Данный алгоритм имеет характеры линейной и разветвлённой структуры функционирования с обязательным выполнения определенных условия для прохождения цепочек процедур.

Рисунок 9 - Алгоритм функционирования информационной системы

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

Для того чтобы ввести информацию о новом служащем необходимо войти в пункт меню «Сотрудники» и ввести информацию о новом сотруднике. Перечень основной информации в разрабатываемой информационной системе следующий:

1. ФИО;

2. Место проживания;

3. Пароль присваемый для идентификации пользователя;

4. Должность;

5. Дата принятия на работу;

6. РНН;

7. Телефон;

8. Номер удостоверения личности;

9. Образование;

10. Адрес проживания;

Интерфейс окна создания нового сотрудника представлено на рисунке 10:

Рисунок 10 – Форма заполнения нового сотрудника*

*П р и м е ч а н и е – рисунок разработан автором

В других справочниках информационной системы такой же аналогичный алгоритм ввода новых данных. В целом механизм ввода данных в разрабатываемую информационную систему простой из расчета минимальной квалификации кассиров и кладовщиков на местах.