Лекция 4

3. Понятие алгоритма

Алгоритм – это полное и точное описание на некотором языке конечной последовательности правил, указывающих исполнителю действия, которые он должен выполнить, чтобы за конечное время перейти от (варьируемых) исходных данных к искомому результату.

Существуют требования в виде перечня свойств, которыми должен обладать алгоритм, адресуемый к исполнению на ЭВМ.

1. Дискретный (пошаговый) характер определяемого им процесса;

2. Алгоритм не должен содержать описания действий, не входящих в систему команд исполнителя;

3. Алгоритмы, предназначенные для исполнения техническим устройством, не должны содержать предписаний, приводящих к неоднозначным действиям;

4. Основополагающим свойством алгоритма является возможность получения результата при различных исходных данных на некоторой области допустимых значений;

5. Цель выполнения алгоритма – получение конечного результата посредством выполнения указанных преобразований над исходными данными;

6. Алгоритм должен быть эффективен.

Самой распространенной формой представления алгоритмов, адресуемых человеку, является обычная словесная запись. В этой форме могут быть выражены любые алгоритмы. Но если такой алгоритм предназначен для его дальнейшей реализации на вычислительном устройстве, то принято придерживаться более формализованного способа построения фраз с тщательно отобранным набором слов. Кроме того, необходимо указывать начало и конец алгоритма, отмечать момент ввода в вычислительное устройство значений исходных данных и вывода/печати полученного результата.

Так же встречается графический способ представления алгоритма с элементами словесной записи, он является исключительно простым и наглядным способом представления алгоритмов. Каждое предписание алгоритма изображается с помощью плоской геометрической фигуры – блока. Переходы от предписания к предписанию изображаются линиями связи, а направление переходов – стрелками. Различным по типу выполняемых действий блокам соответствуют различные геометрические фигуры.

4. Отладка и тестирование программы

Отладка программы является итеративным процессом обнаружения и исправления ошибок и обычно требует последовательного выполнения четырех этапов:

• выявления ошибки;

• локализации ошибки в тексте программы;

• установления причины ошибки;

• исправления ошибки.

С целью обнаружения ошибок осуществляется тестирование программы– ее выполнение для специально подобранных представительных контрольных примеров – тестов. Тест – это такой набор исходных данных, для которого вручную или другим способом просчитаны промежуточные и конечные результаты и который может быть использован для получения информации о надежности проверяемой программы.

Тестирование программы должно включать в себя прогон трех видов контрольных примеров: нормальных ситуаций, граничных ситуаций и случаев неправильных данных.

После того как ошибка обнаружена, необходимо найти в исходном тексте программы то место, в котором она возникала, – локализовать ошибку. Затем устранить ее, и продолжить поиск других ошибок.