Раздел 4. Основы алгоритмизации и программирования

Лекция 12 (2 часа).

Алгоритмы. Основные понятия. Visual Basic for Applications: простейшие конструкции языка. Операторы присваивания и ввода вывода. Запись линейных алгоритмов.

Алгоритмы. Основные понятия.

Алгоритм – точное предписание, которое задаёт процесс получения по исходным данным вполне определённого результата.

Алгоритм может быть задан как словесным описанием последовательности действий, так и графическим изображением отдельных блоков алгоритма. В последнем случае говорят о блочном алгоритме.

Например, алгоритм решения квадратного уравнения в блочной форме может быть представлен так:

Как правило, при изображении блочных алгоритмов придерживаются следующих основных правил:

начало и конец алгоритма изображают прямоугольниками со скруглёнными углами;

вычислительные блоки изображают прямоугольниками;

блоки, в которых производится проверка условий, изображаются ромбами;

блоки ввода и вывода результатов изображаются параллелепипедами;

последовательность перехода от одного блока к другому изображается стрелками.

Если изображение алгоритма выглядит как простая последовательность действий, без всяких ответвлений, то такой алгоритм называется линейным, в противном случае – разветвляющимся. В нашем примере получился разветвляющийся алгоритм.

Реализация алгоритма на каком-либо языке программирования называется программой, а сам процесс – программированием. Искусство программирования заключается в том, чтобы предвидеть все возможные варианты действий пользователя программы, которые могут привести к получению неправильных результатов или к аварийному завершению программы. Так наш алгоритм решения квадратного уравнения не очень хорош, как может показаться с первого взгляда. Мы не предусмотрели варианта, когда при вводе начальных значений величина «а» будет равна нулю. В этом случае возникнет ошибка при делении на нуль и программа завершится аварийно.

Существует много языков программирования, а мы с вами будем изучать основы программирования на примере языка, который называется Visual Basic for Application (VBA).

Простейшие конструкции языка. Операторы присваивания и ввода вывода.

При написании программы на VBA необходимо знать набор зарезервированных в языке идентификаторов и операторов, правила их употребления, допустимые к употреблению типы данных, свойства используемых объектов.

Каждая переменная должна иметь идентификатор и определённый тип данных. Это связано с необходимостью резервирования для неё достаточного объёма памяти.

Типы данных:

Boolean – логический,

Integer - целый (от –32000 до +32000),

Long - длинное целое,

Single - число с плавающей точкой,

Array - массив данных,

Object - объект,

String - строка символов.

Прежде чем использовать переменную в программе её надо объявить, т.е. присвоить ей идентификатор и указать тип данных. Это делается с помощью оператора Dim следующим образом:

Dim root1, root2, D As Single

Dim n As Integer

Dim message As String

Dim g_int(2, 3) As Integer

После того как переменная объявлена, ей можно присваивать значения, соответствующие её типу. Делается это с помощью оператора присваивания «=». Например, n=10, message = “корней не существует”.

Если были определены переменные D, а, b, с и им были присвоены значения, то переменной D может быть присвоено значение, полученное в результате вычисления D=b^2-4*a*c.

При необходимости ввода данных с клавиатуры, можно использовать оператор ввода Input, например, Input a, b, c. При выводе данных на экран монитора используется оператор вывода Print, например, Print “первый корень”, root1, ”второй корень”, root2.

Запись линейных алгоритмов.

Поскольку в линейных алгоритмах все действия выполняются последовательно, то и реализация линейного алгоритма на языке программирования выглядит как последовательная запись операторов, причём каждый оператор записывается с новой строки.

Пусть по известным размерам цилиндрической ёмкости необходимо вычислить объём и вес воды, входящей в эту ёмкость, а также площадь поверхности цилиндра. Исходными данными являются радиус основания r и высота цилиндра h. Очевидно, объём воды будет равен объёму цилиндра , а вес воды будет равен произведению плотности воды на её объём и на ускорение свободного падения . Площадь поверхности будет складываться из площади основания и боковой площади . Таким образом реализация этого линейного алгоритма может быть такой:

Dim r, h, V, P, S, g, pi, ro As Single

pi = 3.14159

g = 9.8

ro = 1

Input r, h

V = pi*r^2*h

P = ro*g*V

S = pi*r^2+2*pi*r*h

Print “объём воды равен ”, V

Print “вес воды равен ”, P

Print “площадь поверхности равна ”, S

В первой строке объявляются переменные, которые нам потребуются при написании программы. Во второй, третьей и четвёртой строке присваиваются значения переменным, которые представляют собой число пи, ускорение свободного падения и плотность воды. В пятой строке вычисляется объём воды и присваивается переменной V. В шестой строке вычисляется вес воды, а в седьмой строке – площадь цилиндра. В восьмой, девятой и десятой строках результаты выводятся на экран.

Контрольные вопросы.

1. Что такое алгоритм?

2. Что такое линейный и разветвляющийся алгоритмы?

3. Чем характеризуется переменная при программировании на VBA?

4. Какие типы данных поддерживает VBA?

5. Как записывается оператор присваивания?

6. Какими операторами осуществляется ввод и вывод данных?