1.3.2 Мови програмування високого рівня
Високорівнева мова програмування - мова програмування, розроблена для швидкості і зручності використання програмістом. Основна риса високорівневих мов - це абстракція, тобто введення смислових конструкцій, що коротко описують такі структури даних і операції над ними, опису яких на машинному коді (або іншій низкорівневій мові програмування) дуже довгі і складні для розуміння.
Так, високорівневі мови прагнуть не тільки полегшити розв’язання складних програмних завдань, але і спростити перенесення програмного забезпечення. Використання різноманітних трансляторів та інтерпретаторів забезпечує зв’язок програм, написаних за допомогою мов високого рівня, з різними операційними системами та обладнанням, у той час як їх вихідний код залишається, в ідеалі, незмінним.
Такого роду відірваність високорівневих мов від апаратної реалізації комп’ютера крім безлічі плюсів має і мінуси. Зокрема, вона не дозволяє створювати прості і точні інструкції до використовується обладнання. Програми, написані на мовах високого рівня, простіше для розуміння програмістом, але менш ефективні, ніж їх аналоги, які створюються за допомогою низькорівневих мов. Одним з наслідків цього стало додавання підтримки того чи іншого мови низького рівня (мова асемблер) в ряді сучасних професійних високорівневих мов програмування.
Приклади: C++, Visual Basic, Java, Python, Ruby, Perl, Delphi (Pascal), PHP. Мовам високого рівня властиве вміння працювати з комплексними структурами даних. У більшість із них інтегрована підтримка рядкових типів, об’єктів, операцій файлового вводу-виводу і т. п.
Першою мовою програмування високого рівня вважається комп’ютерна мова Plankalkül розроблена німецьким інженером Конрадом Цузе ще в період 1942-1946 рр.. Однак, широке застосування високорівневих мов почалося з виникненням ФОРТРАН і створенням компілятора для цієї мови (1957).
1.4 Постановка задачі на розробку
Розробити модуль реалізації алгоритмів на графах з візуалізацією етапів розробки, який виконує аналіз алгоритму, побудованого на графі, та виконує генерацію псевдо коду.
2 Проектування модуля реалізації алгоритмів на графах з візуалізацією етапів розробки
2.1 Поняття графа
У математичній теорії графів та інформатиці граф - це сукупність об’єктів зі зв'язками між ними.
Об’єкти представляються як вершини, або вузли графа, а зв’язки – як дуги, або ребра. Для різних областей застосування види графів можуть різнитися спрямованістю, обмеженнями на кількість зв’язків та додатковими даними про вершини або ребра.
Багато структур, що представляють практичний інтерес для математики та інформатики, можуть бути представлені графами.
Граф (рис. 11) або неорієнтований граф G - це впорядкована пара G: = (V, E), для якої виконуються наступні умови:
V це безліч вершин або вузлів,
E це безліч (невпорядкованих) пар різних вершин, що називаються ребрами.
V (а значить і E) зазвичай вважаються кінцевими множинами. Багато хороших результатів, отриманих для кінцевих графів, невірні (або будь-яким чином відрізняються) для нескінченних графів. Це відбувається тому, що ряд міркувань стають помилковими у разі нескінченних множин.
Вершини і ребра графа називаються також елементами графа, число вершин у графі | V | - порядком, число ребер | E | - розміром графа.
Вершини u і v називаються кінцевими вершинами (або просто кінцями) ребра e = (u, v). Ребро, в свою чергу, з’єднує ці вершини. Дві кінцеві вершини одного й того ж ребра називаються сусідніми.
Два ребра називаються суміжними, якщо вони мають спільну кінцеву вершину.
Два ребра називаються кратним, якщо множина їх кінцевих вершин збігаються.
Ребро називається петлею, якщо його кінці збігаються, тобто e = (v, v).
Ступенем degV вершини V називають кількість ребер, для яких вона є кінцевою (при цьому петлі рахуються двічі).
Вершина називається ізольованою, якщо вона не є кінцем ні для одного ребра; висячою (або листом), якщо вона є кінцем рівно одного ребра.
Рис. 11. Неорієнтований граф