Алгоритмичният език е официален език, използван за писане, прилагане или изучаване на алгоритми. Основни служебни думи на алгоритмичен език

Всеки език за програмиране е изпълнен с разнообразие от ключови думи, функции или класове. Като правило всички те използват английски език, който описва методи или аргументи. В някои среди има просто съкращения на функциите на машината. Това значително затруднява развитието на развитието в началните етапи. За да се увеличи скоростта на разбиране, се създаде поредица от специални алгоритмични езици за програмиране, които се състоят от ясни и достъпни думи и техните комбинации, ясни дори на необучен човек.

Малко история

За комуникиране с първите компютри са използвани езици за програмиране възможно най-близо до машинния код, състоящ се от нули и единици. Естествено, запомнянето на много команди беше много трудна задача. В допълнение, методът на разпределяне на паметта по време на програмирането е изцяло положен върху раменете на разработчика. И ако той направи малка грешка, тогава трябваше да преработи всичко първо.

Голяма роля в прехода от машинен език към по-подходящ човек играе асемблер на ниско ниво на програмиране. Той използва мнемонични стойности и символи. Това опрости задачата на разработчика, тъй като сега той може по-ефективно да изгражда алгоритмите си от комбинации от контролни инструкции и цифрови кодове. Въпреки цялата му гъвкавост и власт езикът все още беше труден за усвояване.

За обучение по разработване и алгоритми в образователните институции започна въвеждането на програмния език BASIC. Той вече съдържаше много команди, ключови думи, разбираеми за ученика. BASIC все още се използва за овладяване на основите на програмирането.

С създаването на първия алгоритмичен език за програмиране - Algol - развитието на алгоритмите се ускори значително.

Какъв е алгоритъмът

Ако се измъкнете от сухата теория и дефинициите, тогава алгоритъмът е поредица от действия, насочени към решаване на проблема. Въпреки цялата ортопедност на изразяване, човек се сблъсква с това понятие всеки ден. Например, за да пиете чай, трябва да изпълните следната последователност:

1. Поставете каната на печката.
2. Изчакайте да ври.
3. Изсипете вряла вода във водата.
4. Пуснете чаена чанта в чашата.
5. Добавете необходимото количество захар, мляко или мед.

Тази последователност е много опростена, но е най-простият алгоритъм.

Точно като човек, компютърът е способен да изпълнява определена последователност от задачи. Въпреки това, за да може ясно да ги разбере, трябва да се има предвид, че за компютрите няма много понятия, които са очевидни за хората. В допълнение, алгоритъмът трябва точно да опише всички необходими действия. За тази цел и служи като алгоритмичен език, който създава мост между машината и човека.

Свойства и характеристики на алгоритмичния език

Алгоритмичен - официален език, който описва алгоритмите, които се очаква да работят на компютри. По правило тя не е свързана с никаква машинна архитектура. Това помага значително да се увеличи и ускори писането на код. Като ярък пример - алгоритмичния език BASIC. Pascal и C също се оказаха популярни, защото имаха прост синтаксис и скорост на обучение.

Структурата се изпълнява по такъв начин, че описаните в кода процедури да се изпълняват една след друга. Това е един алгоритъм - една задача. Това е подобно на създаването на функции или методи на езици C и Java.

Целият код е изграден от ключови думи, описващи събитие или променлива.

Разлики между машините и алгоритмичните езици

Виден представител на машинно-зависимия език е асемблерът. Програмирането на него се свежда до специфициране на преводача със специални знаци, какво и къде да се движи или каква област да се попълни. Тъй като синтаксисът на асемблера е по-скоро като машина, много е трудно да се изучава и пише код на него. По-долу можете да видите как изглеждат команди за различни процесори.

Затова е създаден официален или алгоритмичен език с голям брой четими от човека ключови думи и имена.

Ключови думи

Алгоритмичният език се състои от ключови думи, които са съкращения за пълното обозначаване на действия или променливи. Това ви позволява да намалите дължината на кода, като същевременно го запазите ясно.

• Alg . Всеки алгоритъм започва с тази ключова дума. Той описва името и в скоби показва кои аргументи е необходимо да се изчисли и какъв трябва да бъде резултатът.
• Arg . Показва аргументите на алгоритъма. Отразява типа и името на стойността, която ще се използва в кода.
• Res . Тази ключова дума се използва за указване на типа и името на променливата, в която ще бъде необходимо да се постави резултатът от изчислението.
• Бег. Показва незабавното начало на изпълнението на алгоритъма. Продължава до ключовата дума con. Целият диапазон от "начало" до "con" се нарича тялото на текущия алгоритъм.
• Con. Отчети, че изпълнението на алгоритъма е приключило.
• Дано . Говори за някои характеристики и нюанси на използването на алгоритъма или за ограничения. Например тук можете да укажете, че дължините на сравняваните низове трябва да бъдат еднакви. Използването на ключовата дума "given" не е задължително.
• Това е необходимо . По-подробно описание на това, което трябва да произтече от изпълнението на алгоритъма. Както и "даден", той може да бъде пропуснат, но за да се изгради по-разбираем и подробен код, неговото използване се препоръчва.

Списъкът на тези ключови думи се отнася до заглавието и обозначението на тялото на алгоритъма. А ето и лексемите за променливи:

• Int. Тип променлива на цели числа. Техният обхват трябва да варира от -32768 до 32767.
• Нещата . Реални числа. Например, с експоненциална или частична част.
• Влезте. Тази ключова дума означава, че ще бъде използвана променлива от логически тип, която може да приеме само "да" или "не".
• Сим. Това включва стойности с единични символи, например "а", "3".
• Литература Струнни променливи, които могат да съдържат цели текстови низове.
• Tab . Показва таблица с данни от определен тип. Той е аналог на масив от други програмни езици.

Допълнителни служебни думи

Следващият списък от думи се използва за организиране на разклоняващи и привързващи механизми.

• За . Използва се за повторение на всички стойности на определен диапазон. Използва се за контури, т.е. непрекъснато изпълнение на всякакви процедури с данни.
• От и до . Показва точно кой диапазон от стойности да се прекъсва в цикъла тип "за".
• Чао. Също така служи за повторение на няколко стойности. Използва се за работа, докато се изпълни определено условие.
• Нц и кц . "Нц" в алгоритмичния език означава началото на тялото на цикъла, а "kz" - края. Между тези две ключови думи са вградени необходими за изчисляване на процедурата.
• Ако. С тази дума се прилага структурата на бранша. По този начин можете да определите хода на програмата в правилната посока, като вземете предвид условията.
• Това, в противен случай . Две думи, които работят във връзка с "ако". Също така изградете разклонителен механизъм.
• Изберете. Удобен инструмент за реализиране на разклоняване от множество стойности от един и същи тип. Работи във връзка с ключовата дума „кога“ и „в противен случай“.
• All. Означава края на механизма на клона.
• Enter . Тази ключова дума позволява на потребителя да въведе стойностите на променливите в хода на програмата за по-нататъшна обработка.
• Заключение. Извежда данни на екрана.

Основни езикови структури

Алгоритмичен език за програмиране помага за изграждането на различни структури, които произвеждат изчислителни функции в удобна форма. По принцип всеки език може да използва няколко специфични механизма и техните комбинации.

Следната структура

При проектирането на този тип структура, изпълнението на код се извършва директно по ред. Общ пример може да се изрази като:

alg Сумата от две числа (арх. арг a, b, res integer S)

рано

вход a, b

S: = a + b

изход "S =", S

игра

В този пример се изчислява сумата от два номера, въведени от потребителя. В началото думата "al" показва, че алгоритъмът започва, и накратко описва какво прави. Скобите дефинират аргументите, необходими за програмата, и променливата, която ще служи като контейнер за съхраняване на резултатите. Следва и ключовата дума "nach", показваща незабавното начало на изпълнението на изрази и процедури. До „началото“ можете да дефинирате и някои междинни променливи.

В тялото на алгоритъма, ключовата дума "вход" отнема данни от потребителя и я записва в променливи. След това те се сумират и сумата им се присвоява на S. Преди края на алгоритъма, резултатът от програмата се показва на екрана чрез ключовата дума "изход". Този запис в алгоритмичен език е типичен за много други среди за програмиране.

Клонова структура

Курсът на програмата не винаги трябва да се изпълнява по ред. Понякога трябва да определите или промените стойността на променлива в зависимост от ситуацията. Например, при условие, че x = 0, не разделяйте на x.

Алгоритмичният език за програмиране използва няколко варианта на конструкции и ключови думи "if", "then", "else" или "choice". След условието "ако" се определя критерият за преход към друг клон. Например:

ако x = 0

след това y = 1

всички

По този начин можете да променяте стойностите на променливите в зависимост от други фактори. Този пример не покрива напълно всички възможни реализации. Следователно, в допълнение към дизайна, се прилага и ключовата дума "по друг начин". Тя ви позволява да се преместите в друг клон, ако условието не отговаря на избраните критерии.

ако x = 0

след това y = 1

в противен случай y = 0

всички

Това означава, че в случаите, когато x не е равна на нула, y също ще се нулира, независимо от стойността, която е имала преди това.

По-удобно средство за осъществяване на множествен избор е конструкцията "избор". Тя ви позволява да сортирате няколко условия. Когато един от тях се задейства, действието, определено за него, ще бъде изпълнено.

избор

с x = 0: y = 0

с x = 1: y = 1

с x = 2: y = 2

всички

Този пример показва зависимостта на променливата y от x. Програмата преминава през всички данни и сравнява текущата стойност на x със зададеното в условието. Когато се намери съвпадение, то изпълнява действието, което го следва. Този дизайн може да бъде комбиниран и с "иначе" ключова дума за по-гъвкави решения, когато нито едно от условията не е работило.

цикли

Циклите играят много важна роля в програмирането. Практически без развитие не може да се направи без прилагането на този дизайн. В общия случай циклите решават проблема за извършване на действия от един и същи тип с няколко променливи многократно. Това е удобно, например, когато се попълват масиви с данни, като се използва добре позната формула, сортирането им или броенето на някои стойности.

Ключовата дума “bye” ви позволява да организирате цикъл, в който дадено действие да се повтаря, докато се изпълни условие. Например:

nts, ​​докато x <= 3

y: = y + x

x: = x + 1

KC

В този пример, y ще се увеличи, докато x е по-голямо от 3. За да може цикълът да бъде безкраен, x трябва да се промени в голяма посока във всяко преминаване, например 1, което прави вторият ред код.

Ключовата дума "за" се прилага към определен диапазон от числа, който трябва да се повтори последователно, като се изпълняват всякакви действия с тях. Тази конструкция се използва, когато е известен краен брой елементи.

Синтаксисът му е:

nts за x от 1 до 3

y: = y + x

KC

Официалните думи "от" и "до" показват диапазона от стойности, които трябва да се търсят. По този начин, в първата итерация, x = 1, в резултат на преминаването, y също ще придобие стойността 1. Тогава контролът ще се върне в началото, а x ще бъде равен на 2, съответно, y ще стане 3.

Използвайки съвместни конструкции на контури и разклонения, можете да изграждате прости алгоритми за решаване на светлинни проблеми и за придобиване на знания за езиците за програмиране.

Стандартни функции

Алгоритмичният език има стандартни функции, които вече са вградени в него. Те могат да улеснят някои рутинни операции с числа и изрази. Стандартните функции на алгоритмичния език могат да се изчислят квадратен корен логаритми, модули, синуси, косинуси и т.н .:

• абсолютният модул е ​​abs (x);
• квадратен корен - sqrt (x);
• естествени и десетични логаритми - ln (x) и lg (x);
• минимум и максимум от две числа - min (x, y), max (x, y);
• синус, косинус, допирателна, котангенс - sin (x), cos (x), tg (x), ctg (x).

Тези стандартни функции ви позволяват да избегнете създаването на "велосипед", което помага да се реализират най-простите функции на обикновените средства.

Булеви изрази

Булеви изрази отразяват дали дадена операция отговаря на условие. Например, x> 0 ще бъде вярно, когато x е равен на 1, 2, 25 или всеки друг номер, по-голям от нула. Алгоритмичният език съдържа логически изрази, които в допълнение към стандартните математически операции могат да използват следните ключови думи и оператори:

• I. Означава, че изразите, между които има ключова дума, трябва да отговарят на определено условие: (x> 0) и (y> 0);
• Or. Един от изразите може да не отговаря на условието, например (x> 0) или (y> 0);
• Не . "Прелиства" логическата стойност на израз. Такава конструкция например не е (x> 0), което означава, че x все още не трябва да е по-голяма от нула.

Също така има оператори за сравнение - <,>, =, които могат да се комбинират, за да създадат по-големи или равни изрази.

Малка програма за алгоритмичен език

Следва малък примерен код. Образователен алгоритмичен език ви позволява да създавате приблизителни модели на реални големи софтуерни системи, които решават най-сложните задачи.

За да разберете процеса, можете да организирате програма, която взаимодейства с потребителя. Тя ще поиска номер и колата ще го спре.

Компонентите на алгоритмичния език са съставени от много ключови думи. Първото нещо, с което програмата започва, е обявяването на алгоритъма.

al Square на числото ()

В скобите трябва да посочите аргумент, който ще бъде стойност от потребителя и резултата. Също така не забравяйте за обявяването на видовете данни.

alg Затваряне на число (arg cx, cz S)

Сега машината ще знае, че ще трябва да взаимодейства с променлива от тип цяло число, а резултатът от работата му ще бъде S.

След това идва началото на тялото на алгоритъма, в което можете да дефинирате междинни стойности, ако е необходимо.

рано

Първото нещо, което трябва да направите, е да въведете данни. Това се прави с помощта на ключовата дума "вход".

вход x

Сега, директно в тялото на алгоритъма, е необходимо да се опише поредица от команди, с помощта на които да се изчислят квадратите на числата.

S: = x * x

изход "S =", S

Алгоритмичният език, чиито команди позволяват да се осъществи заданието, се изписва във формата: =. Така променливата S получава стойността на продукта x върху себе си. Ред с изхода показва резултата на екрана. Е, всичко това завършва с ключовата дума "con". Пълният код сега ще изглежда така:

alg Затваряне на число (arg cx, cz S)

рано

вход x

S: = x * x

изход "S =", S

игра

Това е простият начин за реализиране на алгоритъма за изчисляване на квадрата на въведеното число. Програмата може да бъде усложнена, като към нея се добави сумата от всички операции. И тогава ще изглежда така:

al затваряне на число и изчисляване на тяхната сума (arg cx, cz S c)

даден | x> 0

трябва да | S = 1 * 1 + 2 * 2 + ... + х * х

нач е цяло

вход х; S: = 0

nts за a от 1 до x

S: = S + a * a

KC

изход "S =", S

игра

В този вариант се използва цикъл, междинна променлива а и кратка инструкция към задачата в разделите "дадени" и "необходими". Сега, ако прехвърлите даден номер в програмата, той ще го закръгли и ще покаже сумата от квадратите на всички предшестващи числа.

Използване и развитие на алгоритмични езици

Алгоритмичният език е често срещан в учебната среда за разбиране на основните норми и правила за програмиране. Например, BASIC, които се провеждат в много училища. Той отлично отразява всички парадигми на такъв термин като императивен програмен език, в който всички команди се изпълняват последователно една след друга.

Поради сближаването на описаните конструкции и ключови думи с човешкия език, писането на код става много по-лесно, отколкото при напълно машинно или машинно-зависими модели. Семейството на езиците за програмиране Algol е отишло най-далеч в своето развитие, тъй като синтаксисът му е въведен в няколко локализации. Възможно е да се напише код дори на руски.

Като цяло развитието на алгоритмичните езици оказва силно влияние върху програмирането като цяло и позволява на голям брой хора да станат разработчици. Съвременните инструменти стават все по-достъпни и разбираеми. Езици за програмиране на високо ниво съдържат все повече функции с говорене на имена и заглавия. Границите на тяхното използване стават все по-малко. Така в бъдеще е възможно по-разбираемо и естествено изпълнение на развитието.