Основные понятия информатики.
Термин «информатика» означает «информационная автоматика или автоматизированная переработка информации».
Термином информатика обозначают совокупность дисциплин, изучающих свойства информации, а также способы представления, накопления, обработки и передачи информации с помощью технических средств.
В англоязычных странах применяют термин computerscience -- компьютерная наука или informatics.
Информатика – отрасль знаний, изучающая общие свойства и структуру информации, а также закономерности и принципы ее создания, преобразования, накопления, передачи и использования в различных областях человеческой деятельности.
Предмет информатики.
Предмет информатики включает:
аппаратное обеспечение средств вычислительной техники;
программное обеспечение средств вычислительной техники;
средства взаимодействия аппаратного и программного обеспечения;
средства взаимодействия человека с аппаратными и программными средствами.
Информатику в узком смысле можно представить, как состоящую из трех взаимосвязанных частей – технических средств(hardware), программных средств(software), алгоритмических средств(brainware).
Понятие информационной технологии.
Информационная технология есть совокупность конкретных технических и программных средств, с помощью которых мы выполняем разнообразные операции по обработке информации во всех сферах нашей жизни и деятельности.
Назначение текстовых процессоров.
Основное назначение текстовых редакторов – создавать текстовые файлы, редактировать тексты, просматривать их на экране, изменять формат текстового документа, распечатывать его на принтере.
Назначение электронных таблиц.
Таблицы являются достаточно простым и удобным средством организации материалов документа на странице. Например, с помощью таблиц в документ легко ввести небольшого объема колонки, выровнять в них цифры будет проще, чем использовании табуляции. Научившись работать с таблицами, увлекаться их использованием не стоит, так как они увеличивают объем файла документа.
Понятие информации.
Термин информация ведет свое происхождение от латинского слова informatio, означающего разъяснение, изложение, осведомленность.
Информация – сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.
По законодательству РФ:
информация - сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.
Свойства информации.
Можно перечислить основные свойства информации, например такие как:
-информация приносит сведения об окружающем мире, которых в данном месте не было до ее получения;
-информация не материальна, но она проявляется в форме сигналов, знаков на материальных носителях;
-знаки и первичные сигналы несут информацию только для получателя, способного их распознать.
Адекватность, Достоверность, Полнота, Ценность, Актуальность, Понятность.
Единицы измерения информации.
-Бит – binarydigit - двоичная цифра
10101011 – V= 8 бит
-Байт – byte - 8 бит
-1Кбайт = 210 байт= 1024 байта
-1Мбайт = 210 Кбайт= 1024 Кбайта
-1Гбайт = 210 Мбайт= 1024 Мбайта
Алгоритмизация вычислительных процессов.
Алгоритмизация – это процесс построения алгоритма решения задачи, результатом которого является выделение этапов процесса обработки данных, формальная запись содержания этих этапов и определение порядка их выполнения.
Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, ведущий от варьируемых начальных данных к искомому результату.
Свойства алгоритма:
-детерминированность;
-дискретность;
-результативность;
-массовость.
10. Основные определения и понятия программирования.
Программирование - это раздел информатики, изучающий методы и приемы составления программ для компьютеров. Кроме того, программирование - это подготовка задачи к решению ее на компьютере.
Алгоритмический язык – набор символов и правил образования и истолкования конструкций из этих символов для записи алгоритмов.
Язык программирования – предназначен для реализации программ на ЭВМ.
Программа – это алгоритм, записанный в форме, воспринимаемой машиной. Программа содержит наряду с описанием данных команды, в какой последовательности, над какими данными и какие операции должна выполнять машина, а также в какой форме следует получить результат. Это обеспечивают различные операторы.
11. Переменная и ее свойства.
Переменная – это объект, который в ходе выполнения программы может менять свое значение.
Свойства переменной.
переменная называется неопределенной до тех пор, пока она не получит значение:
а) вводом извне;
б) занесением константы;
в) занесением значения другой, ранее определенной переменной;
в каждый момент времени переменная может либо иметь определенное значение, либо быть неопределенной;
последующее значение уничтожает (стирает) предыдущее значение. Выбор (чтение) переменной и ее использование не изменяют значение переменной.
12. Изобразительные средства алгоритмов.
Словесный
Формульно-словесный
Блок-схемный
Псевдокод
Структурные диаграммы
Языки программирования
13. Базовые канонические структуры алгоритмов.
Программа, составленная из канонических структур, будет называться регулярной программой, т.е. иметь 1 вход и 1 выход, каждый оператор в программе может быть достигнут при входе через ее начало (нет недостижимых операторов и бесконечных циклов). Управление в такой программе передается сверху-вниз. Снабженные комментариями, такие программы хорошо читабельны.
1)следование
A; B;
Действия А и В могут быть:
- отдельным оператором;
- вызовом с возвратом некоторой процедуры;
- другой управляющей структурой.
2)развилка
IF P then A else B;
Проверка P представляется предикатом, т.е. функцией, задающей логическое выражение или условие, значением которого может быть истина или ложь. Эта структура может быть неполной, когда отсутствует действие, выполняемое при ложном значении логического выражения. Тогда структура будет следующая:
IF P then A;
3)повторение
Цикл – пока
While P do A;
Действие А будет повторяться до тех пор, пока значение предиката будет оставаться истинным. Поэтому в действии А должно изменяться значение переменных, от которых зависит Р. В противном случае произойдет зацикливание. Вычисление предиката производится до начала выполнения действия А, и может случиться так, что действие А не будет выполняться ни разу.
Цикл – до
Repeat A until P;
Повторение типа Repeat until всегда выполняется хотя бы 1 раз. Действие А перестает выполняться, как только предикат становится истинным.
4) выбор – переключатель case (обобщение развилки), структура, облегчающая программирование без ущерба для ясности программы. Структура выбор полезна в том случае, когда требуется выбрать одну из нескольких альтернатив.
В зависимости от значения Р выполняется одно из действий А, В, …Z. После чего происходит переход к выполнению следующей управляющей структуры
14. Основные понятия языка Паскаль (алфавит, элементарные конструкции, типы данных)
<алфавит>:: = <буквы> | <цифры> |
<ограничители>
<буквы>:: = A | B | …| Z | a | b | …| z |
<знак подчеркивания>
<цифры>:: = 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
<знак подчеркивания>:: = _
Типы: простые, структурированные, ссылки
15. Арифметические и логические выражения. Действия над данными и оператор присваивания.
К арифметическим типам данных относятся группы вещественных и целых типов. К ним применимы арифметические операции и операции отношений.
Операции над данными бывают унарными (применимые к одному операнду) и бинарными (применимые к двум операндам).
<переменная>: = <выражение>;
Одноместный минус
Операция NOT
Операции типа умножения
Операции типа сложения
Операции сравнения (отношения)
16. Управляющие операторы языка.
Операторы ветвления
Операторыветвления ifи варианта caseприменяютсядлятого, чтобывзависи-
мостиотконкретныхзначенийисходныхданныхобеспечитьвыполнениеразных
последовательностейоператоров. Операторifобеспечиваетпередачууправления
наоднуиздвухветвейвычислений, аоператорcase—наоднуизпроизвольного
числаветвей.
Условный оператор if
Условныйоператорifиспользуетсядляразветвленияпроцессавычисленийнадва
направления.
Форматоператора:
if выражение then оператор_1 [else оператор_2;]
Сначалавычисляетсявыражение, котороедолжноиметьлогическийтип. Еслионо
имеетзначениеtrue, выполняетсяпервыйоператор, иначе—второй. Послеэтого
управлениепередаетсянаоператор, следующийзаусловным.
17. Операторы цикла в Паскале.
- типа арифметической прогрессии
- WHILE
- REPEAT
WHILE< логическое выражение >DO< оператор >;
… F:=1;
I:=1;
WHILE I<=N DO
BEGIN
F:=F*I;
I:=I+1;
END; …
18. Составной оператор и особенности его использования.
Составной оператор — конструкция языка программирования, состоящая из нескольких команд (операторов) языка программирования, но участвующая в программе в качестве единого оператора.
Понятие составного оператора было унаследовано языком Паскаль и множеством других языков программирования, основанных на Алголе. В Паскале условный оператор if, циклы while и for требуют в качестве ветвей и тела один оператор, поэтому при необходимости разместить в ветвях условного оператора или теле цикла несколько команд используются составные операторы.
19. Структура программы на языке Паскаль.
Программа на языке Паскаль состоит из заголовка, разделов описаний и раздела операторов.
PROGRAM <имя программы>[(<список файлов>)];
LABEL <описание меток>;
CONST <описание констант>;
TYPE <описание типов>;
VAR <описание переменных>;
PROCEDURE <описание процедуры>;
FUNCTION <описание функции>;
BEGIN
<исполнительная часть программы>
END.
20. Область действия имен в Паскаль программе.
В программе на языке FPC различают глобальные и локальные имена. Глобальные имена определены во внешней программе. Память под них выделяется статически при компиляции. Они доступны во всех внутренних точках, в том числе в подпрограммах.
Локальные имена определены в подпрограммах. Память под них выделяется динамически (в стеке) при исполнении подпрограммы. Они доступны во внутренних точках подпрограммы, а во внешней программе недоступны.
Если локальное и глобальное имя совпадают, то в подпрограмме локальное имя блокирует глобальное. Совпадения глобальных и локальных имен лучше избегать. Чтобы получить доступ к глобальному имени в подпрограмме, его надо указывать составным. Формат доступа к глобальному имени: <имя программы>.<глобальное имя>.
21. Особенности описания и вызова процедур.
Заголовок процедуры:
PROCEDURE < имя процедуры >
[(<список формальных параметров >)];
Вызов процедуры:
<имя процедуры > [(<список фактических параметров>)];
результатом обращения к функции может быть одно единственное значение;
* идентификатор результата не указывается в списке формальных параметров;
* в выполняемой части функции, хотя бы один раз, имени функции должно быть присвоено значение результата (чаще всего перед выходом из функции);
* после списка формальных параметров задается тип результата;
* после обращения к функции управление передается на выполнение следующей операции данного выражения (в соответствии с приоритетом).
22. Особенности описания и вызова функции.
FUNCTION < имя функции >
[(<список формальных параметров>)]:
<тип результата>;
FUNCTION PRF (A,B,C: INTEGER): REAL;
Примерфункции
Var S:real;
...
S:=PRF (A,B,C);
Writeln(PRF (A,B,C));
If PRF (A,B,C)>20 then K=K+1;
При описании процедуры (функции) в ее заголовке могут быть указаны параметры следующих видов:
- параметры-значения;
- параметры-переменные;
- параметры-константы;
- параметры-процедуры;
- параметры-функции.
23. Формальные и фактические параметры.
Формальные параметры – данные, с которыми работает подпрограмма (ПП). Это внутренние данные для ПП. Они перечисляются в заголовке ПП и связаны с фактическими параметрами. Фактические параметры – данные, передаваемые в ПП и возвращаемые из нее. Это внешние для ПП данные, с которыми имеет дело вызывающая часть программы. В ПП им соответствуют формальные параметры. Указываются в списке фактических параметров при обращении к ПП. Синонимы:
Параметры = формальные параметры.
Аргументы = фактические параметры.
Для формальных и фактических параметров необходимо соблюдать соответствия:
одинаковое количество,
одинаковый порядок следования,
совместимость типов по присвоению.
24. Рекурсивные процедуры и функции.
Рекурсия – это способ организации вычислительного процесса, при котором процедура или функция в процессе выполнения входящих в ее состав операторов обращается сама к себе непосредственно, либо через другие процедуры и функции.
Пример: F=M!
При М=1 F=1
При М>1 F=M!=M*(M-1)!
PROGRAM MAIN;
VAR M:INTEGER;
F:REAL;
FUNCTION FACT (N:INTEGER): REAL;
BEGIN
IF N=1 THEN FACT:=1 ELSE
FACT:= N* FACT(N-1);
END;
BEGIN
READLN(M);
F:= FACT (M);
WRITELN (' M!=', F);
END.
BEGIN
READLN(M);
FACT (M, F);
WRITELN (' M!=', F);
END.
25. Понятие модуля, его описание и подключение.
UNIT <имямодуля>;
INTERFACE
IMPLEMENTATION
[ BEGIN
<Инициирующая часть модуля> ]
END.
26. Структура и описание модуля.
Раздел описания модулей определяется служебным словом USES и содержит имена подключаемых модулей (библиотек) как входящих в состав системы TurboPascal, так и написанных пользователем. Раздел описания модулей должен быть первым среди разделов описаний. Имена модулей отделяются друг от друга запятыми.
27. Стандартные модули Паскаля.
Модуль System
Модуль содержит базовые средства языка, которые поддерживают ввод-вывод, работу со строками, операции с плавающей точкой и динамическое распределение памяти. Этот модуль автоматически используется во всех программах, и его не требуется указывать в операторе uses. Он содержит все стандартные и встроенные процедуры, функции, константы и переменные Паскаля.
Модуль Crt
Модуль предназначен для организации эффективной работы с экраном, клавиатурой и встроенным динамиком. При подключении модуля Crt выводимая информация посылается в базовую систему ввода-вывода (ВIОS) или непосредственно в видеопамять.
В текстовом режиме экран представляется как совокупность строк и столбцов. Каждый символ располагается на так называемом знакоместе на пересечении строки и столбца. Символы хранятся в специальной части оперативной памяти, называемой видеопамятью. Ее содержимое отображается на экране.
Модули Dos и WinDos
Модули Dos и WinDos содержат подпрограммы, реализующие возможности операционной системы MS-DOS - например, переименование, поиск и удаление файлов, получение и установку системного времени, выполнение программных прерываний и так далее. Эти подпрограммы в стандартном Паскале не определены. Для поддержки подпрограмм в модулях определены константы и типы данных.
Модуль Dos использует строки Паскаля, а WinDos - строки с завершающим нулем.
Модуль Graph
Модуль обеспечивает работу с экраном в графическом режиме.
Экран в графическом режиме представляется в виде совокупности точек - пикселов. Цвет каждого пиксела можно задавать отдельно. Начало координат находится в левом верхнем углу экрана и имеет координаты (0, 0). Количество точек по горизонтали и вертикали (разрешение экрана) и количество доступных цветов зависят от графического режима. Графический режим устанавливается с помощью служебной программы - графического драйвера.
28. Процедуры и функции модуля CRT
Модуль Crt
Модуль предназначен для организации эффективной работы с экраном, клавиатурой и встроенным динамиком. При подключении модуля Crt выводимая информация посылается в базовую систему ввода-вывода (ВIОS) или непосредственно в видеопамять.
В текстовом режиме экран представляется как совокупность строк и столбцов. Каждый символ располагается на так называемом знакоместе на пересечении строки и столбца. Символы хранятся в специальной части оперативной памяти, называемой видеопамятью. Ее содержимое отображается на экране.
29. Функции и процедуры порядкового типа.
Функции порядкового типа.
| Имя функции | Назначение функции |
| Odd(X) | Проверяет, является ли аргумент нечетным числом Odd(0)=false Odd(1)=true Odd(2)=false Odd(-1)=true |
| Pred(X) | Возвращает предшествующее значение аргумента Pred(10)=9 Pred(-10)=-11 |
| Succ(X) | Возвращает последующее значение аргумента Succ(10)=11 Succ(-10)=-9 |
Процедуры порядкового типа.
| Имя процедуры | Назначение процедуры |
| Dec(X [,dx]) | Уменьшает значение переменной Х на величину dx (если параметр dx не задан, то на –1) k:=5; Dec(k)=4 Dec(k,2)=3 Dec(k,-2)=7 |
| Inc(X [,dx]) | Увеличивает значение переменной Х на величину dx (если параметр dx не задан, то на +1) k:=5; Inc (k)=6 Inc (k,2)=7 Inc (k,-2)=3 |
30. Процедуры и функции преобразования.
Модуль System
Procedure Str(X [: Width [: Decimals]]; var S);
Преобразовывает число X в строковое представление согласно Width и параметрам форматированияDecimals.
X - выражение вещественного или целого типа. Width и Decimals - выражения целого типа. S - переменная типа String или символьный массив с нулевым окончанием, если допускается расширенный синтаксис.
Function Chr(X: Byte): Char;
Возвращает символ с порядковым номером Х в ASCII-таблице.
Function High(X);
Возвращает наибольшее значение в диапазоне параметра.
Function Low(X);
Возвращает наименьшее значение в диапазоне параметра.
FunctionOrd(X): LongInt;
Возвращает порядковое значение выражения перечислимого типа.
X - выражениеперечислимоготипа.
Function Round(X: Extended): LongInt;
Округляет значение вещественного типа до целого.
X - выражение вещественного типа. Round возвращает значение Longint, которое является значением X, округленным до ближайшего целого числа. Если X - точно посередине между двумя целыми числами, возвращается число с наибольшей абсолютной величиной.
Function Trunc(X: Extended): LongInt;
Усекает значение вещественного типа до целого.
Если округленное значение X выходит за диапазон LongInt, генерируется ошибка времени выполнения программы, которую вы можете обработать с использованием исключительной ситуации EInvalidOp.
Procedure Val(S; var V; var Code: Integer);
Преобразовывает число из строкового значения S в числовое представление V.
S - выражение строкового типа - последовательность символов, которая формирует целое или вещественное число.
Если выражение S недопустимо, индекс неверного символа сохраняется в переменной Code. В противном случае Code устанавливается в ноль.
31. Процедуры и функции для обработки строк.
В системе TurboPascal имеется несколько полезных стандартных процедур и функций, ориентированных на работу со строками. Ниже приводится список этих процедур и функций с краткими пояснениями.
Length(s:string):integer
Функция возвращает в качестве результата значение текущей длины строки-параметра
Функция выполняет слияние строк-параметров, которых может быть произвольное количество. Каждый параметр является выражением строкового типа. Если длина строки-результата превышает 255 символов, то она усекается до 255 символов.
Copy(s:string; index:integer; count:integer):string
Функция возвращает подстроку, выделенную из исходной строки s, длиной count символов, начиная с символа под номером index.
Delete(var s:string; index,count:integer)
Процедура удаляет из строки-параметра s подстроку длиной count символов, начиная с символа под номером index.
Insert(source:string; var s:string;index:integer)
Процедура предназначена для вставки строки source в строку s, начиная с символа
insert('Turbo ',s,9); {s будетравно 'Система Turbo Pascal'}
Pos(substr,s:string):byte
Функция производит поиск в строке s подстроки substr. Результатом функции является номер первой позиции подстроки в исходной строке. Если подстрока не найдена, то функция возвращает 0.
Str(X: арифметическое выражение; varst: string)
Процедура преобразует численное выражение X в его строковое представление и помещает результат в st.
Val(st: string; x: числоваяпеременная; var code: integer)
Процедура преобразует строковую запись числа, содержащуюся в st, в числовое представление, помещая результат в x. x - может быть как целой, так и действительной переменной.
Chr(n: byte): char
Функция возвращает символ по коду, равному значению выражения n. Если n можно представить как числовую константу, то можно также пользоваться записью #n.
32. Процедура ввода-вывода.
Процедуры ввода/вывода относятся к стандартным или встроенным процедурам TurboPascal. Стандартная процедура не нуждается в предварительном описании, она доступна любой программе, в которой содержится обращение к ней.
| Оператор | Модуль | Назначение | Пример |
| WRITELN | SYSTEM | Производит вывод числовых данных, значения переменных, символов и строк на экран (или в файл). После вывода значений переводит курсор в начало следующей строки. Форма записи: WRITELN ([параметр],[параметр]); При выводе строка должна быть заключена в апострофы. | WRITELN (C); WRITELN (C, KB, KM); WRITELN ('СТРОКА', C); |
| WRITE | SYSTEM | Аналогична WRITELN, но после вывода значений не переводит курсор в начало следующей строки, оставляя его на строке вывода. | WRITE (C, KB, KM); |
| READLN | SYSTEM | Останавливает выполнение программы для ввода значенийс клавиатуры или считывает их из файла.Последовательность и тип вводимых данных должны соответствовать последовательности и типу переменных, указанных в операторе. «Лишние» данные отбрасываются. Форма записи: READLN ([переменная],[переменная]); | READLN (A); READLN (ST, SUM); |
| READ | SYSTEM | Аналогичен READLN, но «лишние» данные не отбрасываются,а становятся доступными для следующих операторов READ, позволяя производить в программе «потоковый» ввод данных. | READ (ST, SUM); |