Transcript Мови програмування

Основи алгоритмізації і
програмування
Тема 3. Мови програмування (4 год)
Мова програмування
як один із способів
представлення
алгоритму
Класифікація мов
програмування
Мова програмування, як один із способів
представлення алгоритму
Мова – це система знаків (символів, жестів, міміки, положень перемикача тощо)
для подання інформації та обміну нею.
Мовою програмування називається фіксована система позначень для опису
алгоритмів та структур даних.
Природні мови – мови, утворені завдяки спілкуванню людей у процесі їхнього
історичного розвитку.
Штучні мови – мови, що створені людьми для розв'язання специфічних задач.
Алгоритмічні мови – це формальні мови, що призначені для подання
алгоритмів у вигляді послідовності вказівок для виконавця.
Мови програмування – це алгоритмічні мови, що призначені для подання
алгоритмів, орієнтованих на виконавця з допомогою комп'ютера.
Алгоритм, записаний мовою програмування, називається програмою.
Класифікація мов програмування
М а ш и н н а м о в а – це мова для запису команд у машинних кодах.
Алфавіт машинної мови складається з двох символів: 0 і 1.
Мови програмування поділяються
Мови високого рівня – мови, на
яких програми складаються з
операторів
•
•
•
•
для навчання: Бейсик, ЛОГО, Паскаль
професійні: Сі, Фортран, Паскаль
для задач штучного інтелекту: Пролог, ЛИСП
для Інтернету: JavaScript, Java, Perl, PHP, ASP
Мови низького рівня – мови
машинних кодів
Мова мікрокоманд
Машинна мова
Асемблер
Мови програмування поділяються
обчислювальні
логічні
Ліпс
Пролог
Мови програмування поділяються за галузями застосування:
ПРОЦЕДУРНІ МОВИ ПРОГРАМУВАННЯ – мови, в яких реалізована можливість
покрокової деталізації алгоритму, низхідного і висхідного програмування.
Використовуються процедури. Команди виконуються послідовно. (Бейсик, Паскаль, Сі.)
ЛОГІЧНЕ ПРОГРАМУВАННЯ –
Основною метою математичної логіки є забезпечення певної системи формальних
позначень для відображення міркувань.
В логіці є тільки стверджувальні речення, які можуть бути істині або хибні. Пролог.
ОБ'ЄКТНО-ОРІЄНТОВНЕ ПРОГРАМУВАННЯ – в нас час природний сучасний
підхід до побудови складних програм і систем. Базується на використанні
сукупності об’єкта та подій, на які він може реагувати.
Базується на 3 поняттях:
І н к а п с у л я ц і я – комбінування даних з процедурами і функціями
Н а с л і д у в а н н я – можливість використання вже визначених об'єктів
П о л і м о р ф і з м – це можливість визначення єдиної за іменем дії
ВІЗУАЛЬНЕ ПРОГРАМУВАННЯ – це практичне застосування ООП при
використанні готових бібліотек компонентів, передбачених середовищем
програмування.
Системи програмування
Системи програмування – це засоби, які надають
можливість автоматизації процесу створення та
опрацювання програм користувача:
 Інтегровані середовища програмування – це засоби,
які об'єднують редактор текстів програм, транслятор,
засоби для складання та налагоджування програм
(Turbo Pascal, Turbo Basic).
 Системи візуального програмування – це засоби, що
надають можливість швидкого створення програм
шляхом візуального проектування макета в
графічному вигляді (Visual Basic, Delphi).
Транслятори (з анг. translate – “перекладати”) – переклад з
мови програмування в мову машинних кодів.
Будь-який транслятор виконує 2 основні задачі:
 Аналіз програми, що транслюється, в результаті чого
визначається її коректність. При виявленні помилок
транслятор вказує на ті місця програми, де порушені
правила її написання.
 Генерація вихідної програми мовою команд комп'ютера.
Транслятори є двох видів:
Інтерпретатори перекладають по одній команді
або оператору вхідної програми на машинну мову і
відразу виконують її (Basic).
Компілятори
перекладають всю програму,
написану мовою програмування високого рівня, на
машинну мову, після чого програма записується в
оперативну пам’ять і виконується (Pascal).
Двійкова система числення
Двійкова система числення – це система,
в якій для запису чисел використовують дві
цифри 0 і 1. Основою двійкової системи
числення є число 2.
Для запису числа у двійковій системі
числення використовується представле-ння
цього числа за допомогою степенів числа 2.
n 0 1 2 3 4
5
6
7
8
9
10
2n 1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024
Скориставшись цією таблицею можна записати:
0=020
1=20=120
2=21=121+120
3=2+1=21+20=121+120
25=16+8+1=24+23+20=124+123+022+021+120
Загальний вигляд
an2n+an-12n-1+…+a121+a020
аn,an-1…a1,a0 можуть бути 0 або 1 і аn=1.
Двійковий код числа – запис цього числа у
двійковій системі.
Отже, двійковим кодом числа буде послідовність
коефіцієнтів аn,an-1…a1,a0 .
Двійкові коди наших прикладів:
0=02
1=12
2=102
3=112
25=110012
Запис двійкового коду числа
Число ділиться на 2 і остачі від ділення, записані у
зворотньому порядку, утворюють двійковий код
числа.
38
2
18
18
0
2
19
18
1
2
9
8
1
38=1001102
2
4
4
0
2
2 2
2 1 2
0 0 0
1
Переведення числа з двійкової
системи числення в десяткову
Нехай заданий двійковий код 110102. Найлівіший – старший
біт – має номер 4. Отже, перший доданок дорівнює 124.
Наступний біт має номер 3, тому другий доданок дорівнює
123. аналогічно отримаємо решту доданків: 022, 121, 020.
Шукане число є сумою чотирьох доданків:
124+123+022+121+020=16+8+2=26.
Отже, 110102=26.
5 4 3 2 10
1010112=125+024+123+022+121+120=32+8+2+1=43
ASCII коди
1
Виконайте
практично:
2
Попрацюйте з таблицею ascii коди.
Домашнє завдання