Паскаль учебник

ВВЕДЕНИЕ

"... недостойно  совершенства человеческого подобно рабам  тратить часы на вычисления."

                                             Лейбниц

За последние годы работа  с информацией без  помощи  вычислительной  техники  становится практически немыслимой. Овладение  навыками программирования на одном из языков высокого уровня является обязательным  элементом образования и культуры каждого инженера.

Созданием языков программирования занимаются в  большинстве случаев очень квалифицированные специалисты, часто группы программистов, а иногда даже международные коллективы. Однако подавляющее большинство  языков  программирования  умирало, едва родившись. Лишь к немногим из них был проявлен  интерес, и  буквально единицы получили действительно широкое распространение. К таким "счастливым" языкам  принадлежит язык Паскаль, разработанный Никлаусом Виртом в 1968-1971гг. в Цюрихском Институте информатики (Швейцария). Первоначальная цель разработки языка  диктовалась необходимостью инструмента "для обучения программированию как системной дисциплине". Однако  очень  скоро   обнаружилась чрезвычайная эффективность языка Паскаль в самых разнообразных приложениях: от решения небольших задач численного характера до разработки сложных  программных  систем – компиляторов, баз данных, операционных систем и т.д. Существуют многочисленные реализации языка  практически для всех машинных архитектур; разработаны десятки диалектов и проблемно-ориентированных  расширений языка Паскаль; обучение  программированию  и научно-технические публикации часто базируются на этом языке.

1. ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ НА ЭВМ

Так как ЭВМ  является "слепым"  исполнителем  программ, то успешное решение задачи полностью определяется квалификацией программиста.

В общем случае  решение  задачи  на  ЭВМ можно разбить на следующие этапы:

·постановка задачи;

·разработка алгоритма;

·составление программы;

·трансляция программы;

·отладка и  выполнение программы;

·анализ результатов.

Слово "алгоритм" произошло от  имени  узбекского  математика Аль Хорезми, который в IX в. разработал правила четырех арифметических действий  над  числами  в  десятичной  системе  счисления. Примерами алгоритмов  могут служить врачебные и кулинарные рецепты, способы решения квадратных и дифференциальных  уравнений.

В программировании используется такое определение алгоритма: "алгоритм – это  точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату".

Алгоритм должен обладать следующими основными свойствами:

·детерминированность  (определенность) – при заданных исходных данных обеспечивается  однозначность  искомого  результата;

·массовость – пригодность для задач данного типа при исходных данных, принадлежащих заданному подмножеству;

·результативность – реализуемый  вычислительный  процесс  выполняется за конечное число этапов с выдачей осмысленного результата;

·дискретность – разбиение на отдельные этапы, выполнение которых не вызывает сомнений.

Под программой  понимают  описание, воспринимаемое  ЭВМ  и достаточное для решения на ней определенной задачи. Для создания программы используются  искусственные языки, называемые языками программирования. ЭВМ, как правило, непосредственно воспринимает и выполняет программы, написанные только на одном из языков программирования – машинном языке для  данной  ЭВМ. С помощью специальных  программ  можно  получить  опосредованное "понимание" других  языков. Одна  из  таких программ – транслятор. Транслятор – это  программа, осуществляющая перевод текстов с  одного  языка  на  другой, т.е.  с   входного   языка (Паскаль, Си, Пл-1 и  т.д.)  на машинный язык реальной ЭВМ. Программа, попадающая на вход транслятора, называется исходной,  а  результат  трансляции  – объектной программой.

2. Графический СПОСОБ ОПИСАНИЯ АЛГОРИТМОВ

Одним из самых трудоемких этапов решения задачи на ЭВМ является разработка алгоритма. Человечество разработало эффективный  алгоритм  завязывания шнурков на  ботинках. Многие  дети с пятилетнего возраста могут это делать. Но дать чисто словесное  описание  этого  алгоритма без картинок и демонстрации - очень трудно.

 При разработке алгоритмов чаще всего используют  следующие способы их описания: словесный, графический, с помощью языков программирования.

Рассмотрим два способа: графический и с помощью языков  программирования.

Графический способ записи алгоритмов – наиболее наглядный и распространенный. Он основан на  использовании геометрических фигур (блоков), каждая из которых отображает конкретный  этап  процесса  обработки  данных, соединяемых между собой прямыми линиями, называемыми линиями потока. Обозначение и назначение элементов графических схем алгоритмов  приведено в табл.1.  В поле каждого блочного символа указывают выполняемую функцию. При  необходимости  справа  можно  поместить комментарии, относящиеся к данному блоку или направлению потока. Каждый блочный символ (кроме начального и конечного)  помечается порядковым  номером. Для  отличия ситуаций пересечения и слияния потоков  последняя  изображается  точкой. Линии   потока, имеющие направление вверх или направо, дополняются стрелками.