Занятие 1.

Алгоритмы. Базовые алгоритмические конструкции. Язык программирования С++. Загрузка и установка среды разработки Code::Blocks

Алгоритмы. Базовые алгоритмические конструкции

Алгоритм - понятная и конечная последовательность точных действий (команд), формальное выполнение которых позволяет получить решение поставленной задачи.

Исполнитель алгоритма - человек, группа людей или техническое устройство, которые понимают команды алгоритма и умеют правильно их выполнять.

Система команд исполнителя - команды, которые понимает и может выполнить исполнитель.

Программа - запись алгоритма в виде последовательности команд, которую может выполнить компьютер.

Существуют следующие способы представления алгоритмов:

• словесный (описание алгоритма средствами естественного языка с точной и конкретной формулировкой фраз);
• графический (блок-схема) (графическое изображение команд алгоритма с использованием геометрических фигур, или блоков, и стрелок, соединяющих эти блоки и указывающих на порядок выполнения команд);
• программный (запись алгоритма в виде программы).

Существует три базовые алгоритмические конструкции: следование, ветвление, цикл. Рассмотрим эти алгоритмические конструкции.

Алгоритмическая конструкция следование - последовательность команд алгоритма, которые выполняются в том порядке, в котором они записаны.

Пример. Алгоритм перемещения фрагмента текста.

1. Выделить фрагмент текста.

2. Нажать кнопку «Вырезать».

3. Установить текстовый курсор в новое место.

4. Нажать кнопку «Вставить».

Исполнитель данного алгоритма (человек) выполняет команды алгоритма в том порядке, в котором они записаны (1, 2, 3, 4).

Блок-схема данного алгоритма будет выглядеть следующим образом:

Алгоритмическая конструкция ветвление обеспечивает выполнение одной или другой последовательности команд в зависимости от истинности или ложности некоторого условия.

Пример. Алгоритм «вечер выходного дня».

Если в кассе кинотеатра есть билеты,

то посмотреть кинофильм,

иначе - прогуляться по набережной.

В данном примере исполнитель (человек) после проверки условия (в кассе кинотеатра есть билеты) может выполнить только одну из команд: или посмотреть кинофильм, или прогуляться по набережной.

Блок-схема данного алгоритма будет выглядеть следующим образом:

Алгоритмическая конструкция цикл (повторение) определяет последовательность действий, выполняемых многократно. Эту последовательность действий называют телом цикла.

Пример. Алгоритм включения персональных компьютеров (ПК) в кабинете информатики.

Пока есть выключенные ПК выполнять команды:

Подойти к выключенному ПК.

Нажать кнопку включения питания.

В данном примере исполнитель (человек) выполняет алгоритм следующим образом: он проверяет условие (есть выключенные ПК), если условие выполняется, то он выполняет команды (тело цикла): подойти к ближайшему выключенному ПК, нажать кнопку включения питания; если условие не выполняется – выполнение цикла завершается.

Блок-схема данного алгоритма будет выглядеть следующим образом:

Любой исполняемый алгоритм может быть преобразован к структурированному виду, когда ход выполнения алгоритма определяется при помощи трех базовых алгоритмических конструкций: следование, ветвление, цикл.

Язык программирования С++: описание и преимущества

Язык С++ является одним из наиболее широко распространенных языков программирования. Он применяется во многих прикладных сферах. Независимо от того, кто вы или что вы делаете – закаленный программист или тот, кто использует компьютер для определенных целей, – вы постоянно используете приложения и библиотеки C++. Это операционные системы, драйверы устройств, офисные приложения, веб-браузеры, веб-серверы, облачные приложения, поисковые механизмы, компьютерные игры и даже другие языки программирования.

Кроме того, существует точный и полный общедоступный международный стандарт языка С++, не защищенный правом собственности. Качественные и бесплатные реализации этого языка доступны для любых компьютеров. Большинство концепций программирования, которые вы изучите с помощью языка С++, можно непосредственно использовать и в других язык программирования. Наконец, C++ позволяет создавать эффективный и элегантный код.

Первоначально разработанный Бьёрном Страуструпом в 1979 году, язык C++ был задуман как преемник языка С. С – процедурный язык, где каждая функция предпринимает определенное действие. Язык C++, напротив, был задуман как объектно-ориентированный, но он реализует такие концепции, как наследование, абстракция, полиморфизм и инкапсуляция. Классы языка C++ используют свойства для содержания данных и методы для обработки этих данных. Методы являются аналогом функций в языке С. В результате, программист больше думает о данных и о том, что с ними следует сделать.

В книге «Дизайн и эволюция C++» Бьёрн Страуструп описывает принципы, которых он придерживался при проектировании C++. Эти принципы объясняют, почему C++ именно такой, какой он есть. Некоторые из них:

• получить универсальный язык со статическими типами данных, эффективностью и переносимостью языка C;
• непосредственно и всесторонне поддерживать множество стилей программирования, в том числе процедурное программирование, абстракцию данных, объектно-ориентированное программирование и обобщённое программирование;
• дать программисту свободу выбора, даже если это даст ему возможность выбирать неправильно;
• максимально сохранить совместимость с C, тем самым делая возможным лёгкий переход от программирования на C;
• избежать разночтений между C и C++: любая конструкция, допустимая в обоих языках, должна в каждом из них обозначать одно и то же и приводить к одному и тому же поведению программы;
• избегать особенностей, которые зависят от платформы или не являются универсальными;
• «не платить за то, что не используется» – никакое языковое средство не должно приводить к снижению производительности программ, не использующих его;
• не требовать слишком усложнённой среды программирования.

C++ считается языком программирования промежуточного уровня, т.е. он позволяет создавать как высокоуровневые приложения, так и низкоуровневые библиотеки, работающие с аппаратными средствами. Для многих программистов язык C++ представляет собой оптимальную комбинацию. Являясь языком высокого уровня, он позволяет создавать сложные приложения, сохраняя разработчику возможность обеспечить им максимальную производительность за счет подробного контроля над использованием ресурсов и их доступностью. В настоящее время С++ является языком, наиболее полно представляющим основные парадигмы современного программирования.Загрузка и установка среды разработки Code::Blocks для программирования на C++

Загрузка и установка среды разработки Code::Blocks для программирования на C++

Среда разработки Code::Blocks

Одной из лучших сред для программирования на C++ является свободная кроссплатформенная среда разработки Code::Blocks, которая написана на С++ и использует библиотеку wxWidgets. Имея открытую архитектуру, может масштабироваться за счёт подключаемых модулей. Поддерживает языки программирования С, С++, D, Fortran. По умолчанию Code::Blocks использует компилятор MinGW, который поставляется в комплекте. Эта среда разработки действительно быстрая и позволяет выполнять параллельные операции на многопроцессорных системах.

Основные возможности интерфейса Code::Blocks

Подсветка синтаксиса – выделение синтаксических конструкций текста с использованием различных цветов, шрифтов и начертаний. Обычно применяется для облегчения чтения исходного текста компьютерных программ, улучшения визуального восприятия (Рисунок 1.1).

Сворачивание блоков кода – одна из функций текстового редактора, позволяющая скрывать определённый фрагмент редактируемого кода или текста, оставляя лишь одну строку (Рисунок 1.2).

Автодополнение кода – функция в Code::Blocks, предусматривающая интерактивный ввод кода программы. Предлагаются варианты по дополнению кода по введённой его части (Рисунок 1.3).

Некоторые преимущества Code::Blocks перед другими средами разработки программ на C++ (например, Microsoft Visual Studio):

• программа мало «весит»;
• можно компилировать тут же созданный файл срр, не обязательно создавать громоздкий проект;
• в редакторе кода сразу имеется нумерация строк;
• показывает ошибки и довольно точно объясняет, в чём ошибка.

Загрузка и установка Code::Blocks

Шаг 1. Загрузите Code::Blocks

· Посетите веб-сайт http://vwvw.codeblocks.org/downloads.

· Перейдите по ссылке Download the binary release (Скачать двоичный выпуск).

· Перейдите в раздел Windows XP / Vista / 7 / 8.x / 10:.

· Найдите файл, имя которого содержит mingw-setup (codeblocks-17.12mingw-setup.exe).

· Сохраните этой файл на компьютере.

Шаг 2. Установите Code::Blocks

· Дважды щелкните на установщике.

· Несколько раз нажмите Next (Далее). По умолчанию программа устанавливается в папку C:\Program Files\CodeBlocks, но можно выбрать и другую папку.

· Выполните полную установку: в раскрывающемся меню Select the type of install (Выберите тип установки) выберите пункт Full: All plugins, all tools, just everything (Все подключаемые модули, все инструменты и другие компоненты).

Запустите Code::Blocks.

Видеоурок "Загрузка и установка среды разработки Code::Blocks для программирования на C++"