Tin học. Các nguyên tắc cơ bản của thuật toán hóa và lập trình

Mục lục:

Tin học. Các nguyên tắc cơ bản của thuật toán hóa và lập trình
Tin học. Các nguyên tắc cơ bản của thuật toán hóa và lập trình
Anonim

Để viết các ứng dụng có mức độ phức tạp khác nhau, trước tiên bạn cần có kiến thức về cách thực hiện. Và mong muốn bắt đầu từ chính cơ sở của thuật toán hóa và lập trình. Đó là những gì chúng ta sẽ nói trong bài viết.

Khoa học máy tính là gì?

khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình
khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình

Đây là tên một ngành khoa học kỹ thuật phức tạp, có nhiệm vụ hệ thống hóa các phương pháp tạo, xử lý, truyền, lưu trữ và tái tạo dữ liệu bằng công nghệ máy tính. Nó cũng bao gồm các nguyên tắc hoạt động và phương pháp quản lý giúp đạt được mục tiêu. Bản thân thuật ngữ "khoa học máy tính" có nguồn gốc từ tiếng Pháp và là sự kết hợp giữa các từ "thông tin" và "tự động hóa". Nó nảy sinh do sự phát triển và phổ biến của các công nghệ mới để thu thập, xử lý và truyền dữ liệu, được liên kết với việc cố định chúng trên các phương tiện máy móc. Đây là nguồn gốc của khoa học máy tính. Các khái niệm cơ bản của thuật toán hóa và lập trình là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất của khoa học này.

Cô ấy là gìđang làm gì?

Tin học phải đối mặt với các nhiệm vụ sau:

  1. Hỗ trợ phần cứng và phần mềm cho công nghệ máy tính.
  2. Phương tiện để đảm bảo sự tương tác của các thành phần máy tính và con người với nhau.

Thuật ngữ "giao diện" thường được dùng để chỉ phần kỹ thuật. Ở đây chúng tôi có một chương trình miễn phí. Các khái niệm cơ bản của thuật toán hóa và lập trình luôn được sử dụng khi tạo ra các sản phẩm phân phối hàng loạt "nên" thu hút được nhiều đối tượng. Thật vậy, để trở nên phổ biến, ứng dụng đã phát triển phải hoạt động và trông tối ưu.

Biểu diễn thuật toán

tin học cơ bản về thuật toán hóa và lập trình
tin học cơ bản về thuật toán hóa và lập trình

Chúng có thể được viết theo một số cách đáng kể. Phổ biến nhất là những thứ sau:

  1. Mô tả công thức bằng lời nói. Điều này ngụ ý vị trí của văn bản và các công thức cụ thể sẽ giải thích các tính năng của tương tác trong tất cả các trường hợp riêng lẻ.
  2. Sơ đồ luồng. Sự hiện diện của các ký hiệu đồ họa được ngụ ý, giúp chúng ta có thể hiểu được các tính năng của sự tương tác của chương trình trong chính nó và với các ứng dụng khác hoặc thành phần phần cứng của máy tính. Mỗi người trong số họ có thể chịu trách nhiệm cho một chức năng, thủ tục hoặc công thức riêng biệt.
  3. Ngôn ngữ thuật toán. Nó ngụ ý tạo ra các cách mô tả riêng biệt cho các trường hợp cụ thể, các cách này hiển thị các tính năng và trình tự nhiệm vụ.
  4. Các lược đồ toán tử. Nguyên mẫu được ngụ ý - nó sẽ hiển thị sự tương tác dựa trên các đường dẫncác toán hạng riêng lẻ sẽ đi qua.

Mã giả. Bản phác thảo xương sống của chương trình.

Ghi lại thuật toán

khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình hướng đối tượng
khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình hướng đối tượng

Làm thế nào để bắt đầu tạo nguyên mẫu của một chương trình, hàm hoặc thủ tục? Để làm được điều này, chỉ cần sử dụng các khuyến nghị chung sau:

  1. Mỗi thuật toán nên có tên riêng, giải thích ý nghĩa của nó.
  2. Hãy đảm bảo chăm sóc sự hiện diện của đầu và cuối.
  3. Dữ liệu đầu vào và đầu ra phải được mô tả.
  4. Chỉ định các lệnh sẽ thực hiện các hành động nhất định trên thông tin cụ thể.

Cách viết

khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình semakin
khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và lập trình semakin

Có thể có tối đa năm biểu diễn của thuật toán. Nhưng chỉ có hai cách viết:

  1. Trang trọng bằng lời nói. Nó được đặc trưng bởi thực tế là mô tả được thực hiện chủ yếu bằng cách sử dụng các công thức và từ ngữ. Nội dung cũng như trình tự thực hiện các bước thuật toán trong trường hợp này, được viết bằng ngôn ngữ chuyên môn tự nhiên ở dạng tùy ý.
  2. Hình họa. Phổ biến nhất. Các ký hiệu khối hoặc lược đồ của các thuật toán được sử dụng cho nó. Mối liên hệ giữa chúng được hiển thị bằng các dòng đặc biệt.

Phát triển cấu trúc chương trình

Có ba loại chính:

  1. Tuyến tính. Với cấu trúc này, tất cả các hành động được thực hiện tuần tự theo thứ tự ưu tiên và chỉ một lần. Mạch trông giống như một chuỗicác khối được sắp xếp từ trên xuống dưới, tùy thuộc vào thứ tự mà chúng được thực hiện. Dữ liệu sơ cấp và trung gian thu được không được ảnh hưởng đến hướng của quá trình tính toán.
  2. Phân nhánh. Đã ứng dụng rộng rãi trong thực tế, trong việc giải các bài toán phức tạp. Vì vậy, nếu cần tính đến các điều kiện ban đầu hoặc kết quả trung gian, thì các phép tính cần thiết được thực hiện phù hợp với chúng và hướng của quá trình tính toán có thể thay đổi tùy thuộc vào kết quả thu được.

Theo chu kỳ. Để giúp bạn làm việc với nhiều tác vụ dễ dàng hơn, bạn nên lặp lại một số phần của mã chương trình nhiều lần. Để không quy định bao nhiêu lần và những gì cần phải thực hiện, một cấu trúc tuần hoàn được sử dụng. Nó cung cấp một chuỗi các lệnh sẽ được lặp lại cho đến khi một điều kiện nhất định được đáp ứng. Việc sử dụng các vòng lặp cho phép bạn giảm đáng kể sự phức tạp của việc viết một chương trình.

Lập trình

Chương trình cơ bản về lập trình và thuật toán
Chương trình cơ bản về lập trình và thuật toán

Điều quan trọng là chọn ngôn ngữ lập trình mà chương trình sẽ được tạo. Cần lưu ý rằng nhiều người trong số họ được "điều chỉnh" cho các điều kiện làm việc cụ thể (ví dụ: trong trình duyệt). Nói chung, các ngôn ngữ lập trình được chia thành hai nhóm:

  1. Chức năng.
  2. Nhà điều hành:

- không theo thủ tục;

- thủ tục.

Bạn có đoán được cái nào được dùng phổ biến nhất không? Điều hành-thủ tục - đó là câu trả lời. Chúng có thể là định hướng máy hoặc độc lập. Những người đầu tiên làtrình lắp ráp, mã tự động, mã hóa biểu tượng. Các thành viên độc lập được phân chia dựa trên định hướng của họ:

  • thủ tục;
  • có vấn đề;
  • đối tượng.

Mỗi người trong số họ có phạm vi riêng của mình. Nhưng để viết chương trình (ứng dụng hoặc trò chơi hữu ích), ngôn ngữ hướng đối tượng thường được sử dụng nhiều nhất. Tất nhiên, bạn có thể sử dụng những người khác, nhưng thực tế là chúng được phát triển nhiều nhất để tạo ra sản phẩm tiêu dùng cuối cùng cho đại chúng. Có, và nếu bạn chưa có tầm nhìn chính xác về nơi bắt đầu, tôi khuyên bạn nên chú ý đến những điều cơ bản của thuật toán hóa và lập trình hướng đối tượng. Bây giờ đây là một khu vực rất phổ biến mà bạn có thể tìm thấy rất nhiều tài liệu giáo dục. Nhìn chung, những kiến thức cơ bản về thuật toán hóa và ngôn ngữ lập trình hiện đang cần thiết do thiếu các nhà phát triển có trình độ và tầm quan trọng của họ sẽ chỉ phát triển trong tương lai.

Kết

khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và ngôn ngữ lập trình
khái niệm cơ bản về thuật toán hóa và ngôn ngữ lập trình

Khi làm việc với các thuật toán (và sau đó là các chương trình), người ta nên cố gắng suy nghĩ thấu đáo mọi chi tiết đến nhỏ nhất. Sau đó, việc xác định từng phần chưa được phát triển của mã sẽ chỉ dẫn đến công việc bổ sung, tăng chi phí phát triển và thời gian của nhiệm vụ. Lập kế hoạch cẩn thận và xây dựng tất cả các sắc thái sẽ tiết kiệm đáng kể thời gian, công sức và tiền bạc. Vâng, bây giờ họ có thể nói rằng sau khi đọc bài viết này, bạn đã có một ý tưởng về những điều cơ bản của thuật toán hóa và lập trình. Nó vẫn chỉ để áp dụng kiến thức này. Nếu cómong muốn nghiên cứu đề tài chi tiết hơn, em có thể tư vấn cho cuốn sách "Cơ bản về thuật toán và lập trình" (Semakin, Shestakov) 2012.

Đề xuất: