Принципы структурной алгоритмизации.
Таблица 4.1 – Материальный баланс установки пиролиза
Вывод. Контрольные вопросы: 1. Назначение установки пиролиза. 2. Сырье и продукты установки пиролиза. 3. Технологическая схема установки пиролиза. 4. Основная аппаратура установки пиролиза. Содержание
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1
Составление блок схем Цель работы 4. 1 Познакомиться с особенностями структурного подхода по разработке алгоритмов, изучить порядок разработки алгоритмов. 4. 2 Овладеть практическими навыками разработки и программирования вычислительного процесса линейной, разветвляющейся и циклической структуры;
Средства обучения 4. 1 методические рекомендации; 4. 2 конспекты лекций; 4. 3 дополнительная литература.
Теоретические сведения и рекомендации Принципы структурной алгоритмизации. Обработка на персональных электронных вычислительных машинах (ПЭВМ) данных реального мира требует, чтобы их структура была определена и точно представлена в ПЭВМ. Структура данных определяет семантику данных, а также способы организации и управления данными. Информация, представленная в виде последовательности символов и предназначенная для обработки на ПЭВМ, называется данными. При использовании компьютера для хранения и обработки данных необходимо хорошо знать тип и структуру данных, а также найти способ наиболее естественного их представления. Структуры данных и алгоритмы служат теми материалами, из которых строятся программы. Без понимания структур данных и алгоритмов невозможно создать серьезный программный продукт — «они служат базовыми элементами любой машинной программы. В организации структур данных и процедур их обработки заложена возможность проверки правильности работы программы» Основные понятия структур данных В основе работы компьютера лежит умение оперировать только с одним видом данных — с отдельными битами, или двоичными цифрами. Структура данных относится по существу к пространственным понятиям: ее можно свести к схеме организации информации в памяти компьютера. Алгоритм же является соответствующим процедурным элементом в структуре программы — он служит рецептом расчета. Первые алгоритмы были придуманы для решения численных задач типа умножения чисел, нахождения наибольшего общего делителя, вычисления тригонометрических функций и др. Сегодня в равной степени важны и нечисленные алгоритмы; они разработаны для таких задач, как, например, поиск в тексте заданного слова, планирование событий, сортировка данных в указанном порядке и т. п. Нечисленные алгоритмы оперируют с данными, которые не обязательно являются числами. Структуры данных, применяемые в алгоритмах, могут быть чрезвычайно сложными. В результате выбор правильного представления данных чисто служит ключом к удачному программированию и может в большей степени сказываться на производительности программы, чем детали используемого алгоритма. Вряд ли когда-нибудь появится общая теория выбора структур данных. Самое лучшее, что можно сделать, — разобраться во всех базовых «кирпичиках» и собранных из них структурах. Способность приложить эти знания к конструированию больших систем — это прежде всего дело инженерного мастерства и практики. Независимо от содержания и сложности любые данные в памяти ЭВМ представляются последовательностью двоичных разрядов, или битов, а их значениями являются соответствующие двоичные числа. Данные, рассматриваемые в виде последовательности битов, имеют очень простую организацию или, другими слонами, слабо структурированы. Для человека описывать и исследовать сложные данные в терминах последовательностей битов весьма неудобно. Более крупные и содержательные, нежели бит, «строительные блоки» для организации произвольных данных получаются на основе понятия «структуры данных». Под структурой данных в общем случае понимают множество элементов данных и множество связей между ними. Такое определение охватывает все возможные подходы к структуризации данных, но в каждой Различают простые (базовые, примитивные) структуры (типы) данных и интегрированные (структурированные, композитные, сложные). Простыми называются такие структуры данных, которые не могут быть расчленены на составные части, большие, чем биты. С точки зрения физической структуры важным является то обстоятельство, что в данной машинной архитектуре, в данной системе программирования всегда можно заранее сказать, каков будет размер выбранного простого типа и какова структура его размещения в памяти. С логической точки зрения простые данные являются неделимыми единицами. Интегрированными называются такие структуры данных, составными частями которых являются другие структуры данных — простые или в свою очередь интегрированные. Интегрированные структуры данных конструируются программистом с использованием средств интеграции данных, предоставляемых языками программирования. В зависимости от отсутствия или наличия явно заданных - связей между элементами данных следует различать несвязные структуры (векторы, массивы, строки, стеки, очереди) и связные структуры (связные списки). Решение любой задачи с помощью компьютера — это совместная деятельность человека и ЭВМ. Чтобы человек и компьютер понимали друг друга, они должны «разговаривать» на одном языке — языке программирования.
Алгоритмом называется система формальных правил, четко и однозначно определяющая процесс решения поставленной задачи в виде конечной последовательности действий или операций. Алгоритм — это точное предписание, определяющее процесс перехода от исходных данных к результату. Алгоритм — это конечная последовательность действий (команд) приводящая к определенному конкретному результату.
|
Работает же с этими данными компьютер только в соответствии с неизменным набором алгоритмов, которые определяются системой команд процессора. Задачи, которые решаются с помощью компьютера, редко выражаются на языке битов. Как правило, данные имеют форму чисел, литер, текстов, символов и более сложных структур типа последовательностей, списков и деревьев. Еще разнообразнее алгоритмы, применяемые для решения различных задач; фактически алгоритмов не меньше, чем вычислительных задач.
конкретной задаче используются те или иные его аспекты. Поэтому вводится дополнительная классификация структур данных, направления которой соответствуют различным аспектам их рассмотрения. Прежде чем приступать к изучению конкретных структур данных, дадим их общую классификацию по нескольким признакам. Понятие физическая структура данных отражает способ физического представления данных в памяти машины и называется еще структурой хранения, внутренней структурой или структурой памяти. Рассмотрение структуры данных без учета ее представления в машинной памяти называется абстрактной или логической структурой. В общем случае между логической и соответствующей ей физической структурами существует различие, которое зависит от самой структуры и особенностей той среды, в которой она должна быть отражена. Вследствие этого различия существуют процедуры, осуществляющие отображение логической структуры в физическую и, наоборот, физической структуры в логическую. Эти процедуры обеспечивают, кроме того, доступ к физическим структурам и выполнение над ними различных операций, причем каждая операция рассматривается применительно к логической или физической структуре данных.
3.2 Общие сведения об алгоритмах.
