Алгоритм и программа

Валиахметова Ю. И., Карамова Л. М., Васильева Л. И.

Н90 Программирование: учеб. пособие/Ю. И. Валиахметова, Л.М. Карамова, Л. И. Васильева; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2015. – 106с.

ISBN 978-5-4221-0545-8

Аннотация

Предназначено для студентов всех форм обучения, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 02.03.03 «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и 09.03.04 «Программная инженерия», изучающих дисциплину «Программирование».

Разработано в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.

Табл. 4. Библиогр.: 13 назв.

УДК 004.042(07)

ББК 32.973-018я7

ISBN

© Уфимский государственный

авиационный технический университет, 2015
Оглавление

Введение. 6

1.... Алгоритм и программа. 6

1.1. Препроцессор. 9

1.2. Структура программы.. 10

1.3. Описания и определения. 11

Контрольные вопросы.. 11

2. Базовые средства языка СИ++. 12

2.1. Состав языка. 12

2.2. Константы в Си++. 13

2.3. Типы данных в Си++. 14

2.3.1. Тип int 15

2.3.2. Тип char 15

2.3.3. Тип wchar_t 16

2.3.4. Тип bool 16

2.3.5. Типы с плавающей точкой. 16

2.3.6. Тип void. 16

2.4. Переменные. 16

2.5.Знаки операций в Си++. 18

2.5.1. Операции присваивания. 21

2.5.2. Условная операция или арифметический if 21

2.5.3. Операция явного (преобразования) приведения типа. 21

2.5.4. Выражения. 21

Контрольные вопросы.. 22

3. Ввод и вывод данных. 24

3.1. Форматированный вывод. 24

3.2. Форматированный ввод данных. 28

3.3. Чтение строк. 30

Контрольные вопросы.. 31

4. Операторы языка Си++. 32

4.1. Базовые конструкции структурного программирования. 32

4.2 Пустой оператор. 33

4.3 Составной оператор (блок) 33

4.4. Оператор «выражение». 34

4.5. Составные операторы.. 34

4.6. Операторы выбора. 34

4.7. Операторы циклов. 36

4.7.1.Цикл с предусловием. 37

4.7.2. Цикл с постусловием. 38

4.7.3. Цикл с параметром. 38

4.8. Операторы перехода. 40

5. Примеры решения задач с использованием основных операторов Си++ 42

5.1. Программирование ветвлений. 44

5.2. Программирование арифметических циклов. 45

5.2.1. Арифметические циклы.. 45

5.2.2. Итерационные циклы.. 47

5.2.3. Вложенные циклы.. 50

6.Указатели. 51

6.1. Понятие указателя. 51

6.2. Операции с указателями. 52

7.Ссылки. 54

7.1. Понятие ссылки. 54

7.2. Правила работы со ссылками. 55

8. Массивы.. 55

8.1. Определение массива в С/С++. 56

8.2. Обработка одномерных массивов. 56

8.2.1. Перебор массива по одному элементу. 57

8.2.2 Формирование псевдодинамических массивов. 57

8.2.3. Использование датчика случайных чисел для формирования массива. 58

8.2.4. Примеры программ для обработки массивов. 59

8.2.5. Перебор элементов массива по два. 61

8.3. Классы задач по обработке массивов. 64

8.3.1. Задачи 1-ого класса. 64

8.3.2. Задачи 2-ого класса. 65

8.3.3. Задачи 3-ого класса. 65

8.3.4. Задачи 4-ого класса. 66

8.4. Сортировка массивов. 67

8.4.1. Сортировка методом простого включения (вставки) 68

8.4.2. Обменная сортировка. 69

8.4.3. Сортировка методом простого выбора. 69

8.4.4. Пузырьковая сортировка. 70

8.4.5. Шейкерная или челночная сортировка. 71

8.5. Поиск в отсортированном массиве. 73

8.6. Слияние отсортированных массивов. 74

9. Динамическая память. 75

10. Указатели и массивы.. 77

10.1. Одномерные массивы и указатели. 77

10.2. Многомерные массивы и указатели. 77

10.3. Динамические массивы.. 78

11. Символьная информация и строки. 80

12. Функции в С++. 85

12. 1. Объявление и определение функций. 85

12.2. Прототип функции. 88

12.3. Параметры функции. 89

12.4. Локальные и глобальные переменные. 91

12.5. Функции и массивы.. 91

12.5.1. Передача одномерных массивов как параметров функции. 91

12.5.2. Передача строк в качестве параметров функций. 95

12.5.3. Передача многомерных массивов в функцию.. 95

12.6. Функции с начальными (умалчиваемыми) значениями параметров. 96

12.7. Подставляемые (inline) функции. 97

12.8 Функции с переменным числом параметров. 98

12.9. Перегрузка функций. 99

12.10.Шаблоны функций. 100

12.11. Указатели на функцию.. 102

12.12. Ссылки на функцию.. 104

13. Вопросы к экзамену. 105

14. Примеры задач для подготовки к экзамену. 106

15. Список литературы.. 108

Введение

В первом семестре рассматриваются основные конструкции языка Си и базовая технология программирования (структурное программирование).

Алгоритм и программа

Алгоритм – это понятное и точное предписание исполнителю выполнить последовательность действий для достижения поставленной цели или получения результата. Иными словами это рецепт изменения или использования начальных данных, ведущий к достижению какой-либо цели.

Совокупность средств и правил для представления алгоритма в виде,пригодномдля выполнения вычислительной машиной, называется языком программирования. Алгоритм, записанный на этом языке, называется программой.

Сначала всегда разрабатывается алгоритм действий, а потом он записывается на одном из языков программирования. Текст программы обрабатывается специальными служебными программами – трансляторами. Языки программирования – это искусственные языки. От естественных языков они отличаются ограниченным числом «слов» и очень строгими правилами записи команд (операторов). Совокупность этих требований образует синтаксис языка программирования, а смысл каждой конструкции – его семантику.

Свойства алгоритма

1. Массовость: алгоритм должен применяться не к одной задаче, а к целому классу подобных задач (алгоритм для решения квадратного уравнения должен решать не одно уравнение, а все квадратные уравнения).

2. Результативность: алгоритм должен приводить к получению результата за конкретное число шагов (при делении 1 на 3 получается периодическая дробь 0,3333(3), для достижения конечного результата надо оговорить точность получения этой дроби, например, до 4 знака после запятой). При невозможности получить желаемый результат алгоритм должен сообщать об этом, причем обработка такой ситуации часто оказывается достаточно сложной.

3. Определенность (детерминированность) – каждое действие алгоритма должно быть понятно его исполнителю (инструкция к бытовому прибору на японском языке для человека, не владеющего японским языком не является алгоритмом, т. к не обладает свойством детерминированности). Для каждого исполнителя существует своя система команд исполнителя. Т.о. правильный алгоритм должен содержать только команды из системы команд исполнителя.

4. Дискретность – процесс должен быть описан с помощью неделимых операций, выполняемых на каждом шаге (т. е. шаги нельзя разделить на более мелкие шаги).

5. Точность – последовательность действий исполнителя однозначно определяется исходными данными, у исполнителя нет права выбора действий в процессе исполнения.

Алгоритмы можно представить в следующих формах:

1) словесное описание алгоритма (псевдо языки);

2) графическое описание алгоритма (блок-схемы);

3) с помощью языков программирования.