Понятие алгоритма и его свойства

Вопросы к по программированию

Данный перечень содержит вопросы по курсу «Программирование» (1 семестр)

1. Определение алгоритма и его основные свойства
2. Языки и системы программирования.
3. Что включает в себя постановка задачи?
4. Что такое спецификация программы?
5. Примеры спецификаций (например, для метода сортировки массива в возрастающем порядке)
6. Понятие инварианта. Инвариант цикла.
7. Что такое защитное программирование? Перечислите пути реализации защитного программирования.
8. В чем заключаются принципы защитного программирования?
9. Методологии программирования.
10. Модульное программирование: основные понятия.
11. Структурное программирование: основные понятия.
12. Тестирование программ. Восходящее и нисходящее тестирование.
13. Структура программы на языке С. Арифметические операции. Основные алгоритмические структуры.
14. Типы данных, диапазоны значений
15. Представление числовой информации в компьютере.
16. Операторы языка С/С++
17. Рекуррентные соотношения (например, вычисление чисел Фиббоначи и др.)
18. Одномерные массивы и алгоритмы работы с ними (нахождение максимального и минимального элементов, суммирование элементов, вставка и удаление элементов, перестановка элементов местами и т.д.)
19. Понятие файла. Сходства и различия с массивами.
20. Классификация файлов. Примеры.
21. Функции работы с файлами.
22. Функции на языке С. Описание, передача параметров, вызов функции.
23. Указатели и основные операции с указателями.
24. Ссылки. Использование ссылок в качестве параметров функции.
25. Методы сортировки. Оценка сложности алгоритма
26. Динамические массивы

Понятие алгоритма и его свойства

Алгоритм - описанная на некотором языке точная конечная система правил, определяющая содержание и порядок действий над некоторыми объектами, строгое выполнение которых дает решение поставленной задачи.Понятие алгоритма, являющееся фундаментальным в математике и информатике, возникло задолго до появления средств вычислительной техники. Слово «алгоритм» появилось в средние века, когда европейцы познакомились со способами выполнения арифметических действий в десятичной системе счисления, описанными узбекским математиком Муххамедом бен Аль-Хорезми.Слово алгоритм - есть результат европейского произношения слов Аль-Хорезми.Первоначально под алгоритмом понимали способ выполнения арифметических действий над десятичными числами. В дальнейшем это понятие стали использовать для обозначения любой последовательности действий, приводящей к решению поставленной задачи.Любой алгоритм существует не сам по себе, а предназначен для определенного исполнителя (человека, робота, компьютера, языка программирования и т.д.).Значение слова «алгоритм» очень схоже со значениями слов «рецепт», «метод», «процесс». Однако, в отличие от рецепта или процесса, алгоритм характеризуется следующими свойствами: дискретностью, массовостью, определенностью, результативностью, формальностью.

Дискретность (разрывность) - это свойство алгоритма, характеризующее его структуру: каждый алгоритм состоит из отдельных законченных действий, говорят «Делится на шаги».

Массовость - применимость алгоритма ко всем задачам рассматриваемого типа, при любых исходных данных. Например, алгоритм решения квадратного уравнения в области действительных чисел должен содержать все возможные исходы решения, т.е., рассмотрев значения дискриминанта, алгоритм находит либо два различных корня уравнения, либо два равных, либо делает вывод о том, что действительных корней нет.

Определенность (детерминированность, точность) - свойство алгоритма, указывающее на то, что каждый шаг алгоритма должен быть строго определен и не допускать различных толкований. Также строго должен быть определен порядок выполнения отдельных шагов.

Результативность - свойство, состоящее в том, что любой алгоритм должен завершаться за конечное (может быть очень большое) число шагов. Формальность - это свойство указывает на то, что любой исполнитель, способный воспринимать и выполнять инструкции алгоритма, действует формально, т.е. отвлекается от содержания поставленной задачи и лишь строго выполняет инструкции. Рассуждать «что, как и почему?» должен разработчик алгоритма, а исполнитель формально (не думая) поочередно исполняет предложенные команды и получает необходимый результат.