Свойства алгоритмов и способы их описания

Офисное программирование

Визуальное программирование

Трудоемкость процесса написания программ, особенно реализации интерфейса пользователя, вынудила реализовать идеи визуаль­ного программирования. Согласно этой идее все описания и незави­симые от пользователя наборы данных создаются в диалоговом режи­ме, причем программист прямо на экране видит результаты своей работы и может их скорректировать. Более того, появляются возможности автоматизации процесса создания фрагментов программ, манипулирующих данными. Система Visual Basic снабжена множеством средств автоматизации программирования – мастерами, что характерно для современных программных продуктов фирмы Microsoft.

Создание таких интегрированных сред, как пакет Microsoft Office, включающий в себя текстовый редактор, электронные табли­цы, систему управления базами данных и т.д. дало дальнейшее развитие объектно-ориентированному программированию и привело к появлению офисного программирования. Для всех компонентов пакета создано единое встроенное средство программирования, предназначенное для автоматизации управления документами и манипуляций с данными. В MS Office таким средством является система программирования Visual Basic for Application, являющаяся развитием системы Visual Basic и дополненная новыми объектами, реализующими целые до­кументы, создаваемые в этом пакете.

Следует отметить, что для офисного программирования характерно написание небольших логически законченных программных модулей, которые называются макросами. Имеется возможность включить в главное меню дополнительные команды для вызова макросов. Сам процесс создания макросов значительно автоматизирован. Для этого в субменю Сервис программных средств фирмы Microsoft имеются команды "начать запись макроса" и "закончить запись макроса". Первая из них дает команду преобразовывать все действия пользователя по управлению документом в конкретную программу и записывать ее как макрос. Вторая останавливает запись. Часто полученный макрос годен без всякой доработки или нуждается в незначительной доработке.

Выше было дано определение алгоритма как системы указаний по преобразованию входных данных в выходные, т.е. описания последовательности каких-либо действий. Это необязательно программа для компьютера, например, алгоритм утреннего одевания:

· снимите ночную одежду (можно перечислить что именно);

· наденьте брюки;

· наденьте рубашку;

· наденьте нижнее дневное белье;

· наденьте носки;

· наденьте ботинки.

На этом примере уже можно проследить опасности, подстерегающие программиста:

· нерациональность алгоритма (вряд ли удобно надевать рубашку после брюк, если только эта рубашка не навыпуск);

· фатальные ошибки, делающие алгоритм неработоспособным (попробуйте надеть нижнее белье, после того как надели верхнее).

Алгоритмы должны обладать следующими важнейшими свойствами:

· определенность;

· результативность (конечность);

· массовость.

Определенность алгоритма – это точность описания, не допускающая никакого произвола в его истолковании. Один и тот же набор данных должен приводить к одному и тому же результату, если в алгоритме отсутствует специально введенный элемент случайности.

Результативность предусматривает достижение конечного результата за конечное число действий, предусмотренных алгоритмом. Исключением являются умышленно создаваемые тупиковые ситуации или бесконечно повторяю­щиеся последовательности действий.

Массовость предусматривает пригодность алгоритма для решения любой задачи из некоторого класса задач. Например, процедура RisOkno из примера описания объекта решает целый класс задач – рисует некоторое стандартное окно, параметры которого определяются программистом при вызове процедуры.

Для компактного описания алгоритмов существуют блок-схемы и
Р-графы. Блок-схемы – это рисунки, на которых условными знаками обозначены различные операции, а внутри обозначений помещены описания этих операций (рис.1.7,а).

Р-граф – плоский рисунок, состоящий из вершин и дуг
(рис. 1.7,б). Вершины соответствуют состоя­ниям программы в каждый момент ее выполнения, а дуги описывают переходы из одного состояния в другое. Над дугой пишется условие, разрешающее движение по дуге, под дугой – выполняемое действие. И условие, и действие не являются обязательными элементами дуги и могут отсутствовать. Дуги могут направляться как слева направо, так и справа налево, а также сверху вниз и снизу верх.

x,y,z a

да нет

a>0

a не имеет смысла

а)

Вход a>0 Выход

о o o о o

ввод x,y,z вычисление а печать а

иначе

печать

"не имеет смысла"

б)

Рис. 1.7. Примеры описания алгоритма блок-схемой (а) и Р-графом (б)

На рисунке 1.7 двумя способами описан один и тот же алгоритм – ввод с клавиатуры или из файла значений переменных x,y,z, расчет значения переменной a, вывод на печать значения переменной а, если она больше нуля, и сообщения "не имеет смысла", если переменная а меньше нуля. Как видно из рисунка, Р-граф изображать проще, чем блок-схему. Следует учесть также, что при применении блок-схем следует использовать стандартные обозначения их элементов.