Алгоритмдерді құрылымын негізге

• 
  Түсінікті әрі өте жеңіл қабылданатын болуы;
  
• 
  Алгоритмнің жеңіл тексерлетін болуы;
  
• 
  Құрылымын түгел өзгерпей-ақ өзін модификациялауға мүмкіндік беруі.
  

Осы аталғандарға қол жеткізу үшін алгоритмдерді құруда оның құрылымы жағынан келу деп аталатын ерекше тәсілді башылыққа алу керек. Алгоритмдерді құрастыруға құрылымы жағынан келгенде оның жоғарыда қарастырылған үш базалық құрылымы:

у: = в

у : = a

Екінші ілесуде (тармақталу командасының қысқаша түрде жазылуы) у-тің мәні үшінші сан с-мен салыстырылады. Егер у<с болса, онда у-ке с меншіктеледі, ал керісінше болса, онда у өзгерісіз қалады. Осылайша алгоритм орындалғанда айнымалы у өзінің мәні етіп а,в және с сандарының ең үлкенін қабылдайды.

Пргораммалаушы мамандығы дүние жүзіндегі ең бір тапшы мамандықтардың бірі.

Программалау мамандығын таңдаған адам өмір бойы үйренеді.

Оқып шығып бірден программалаушы бола салатын ешқандай оқу құралы жоқ.

Прграммалаушының дайындығы негізгі ұғымдарды оқып үйренуден және қарапайым прграммалау тәсілдерін меңгеруден басталады.

Компьютер командаларға бағынып жұмыс істейді. Біздер бұл командаларды пернетақтаның көмегімен жазу машинкасында жазу жазғандай теріп ендіреміз.

Бірінші команданы ендірдік, компьютер оны қалай орындайды, қарап шықтық, екінші команданы ендірдік, нәтижесін бағаладық,үшінші команданы ендірдік. Осылайша, ендірілетін командалар көп әрі біртектес болған сайын оларды ендіру адамның шыдамын тауысып жалықтырып жібереді. Төрт-бес команданы есте сақтай отырып ендіруге, ал он команданы ендіру үшін қағазға жазып алуға болады.Жүзден астам командаларды ендіру үшін өте жоғары шыдамдалық қажет.

Ал егер жиі қайталанатын командалар тізбегін компьютерде файл түрінде қатаң немесе иілгіш магниттік дискіге жазып сақтап қойып, командаларды біздің пернетақтадан ендіруімізді күтпей-ақ сол дискідегі файлдан енгізуді компьютердің өзіне жүктесек, қалай болған болар еді? Әрине, қолмен қайта-қайта теріп отырғаннан горі ыңғайлы болар еді. Программаларды жасау осылайша басталады, жоғарыда айтылғандай дискіге жазылған командалардан тұратын файл нағыз прграмманың өзі болып табылады. Сонымен, прграмма дегеніміз командалардың реттелген тізімі. Программа үшін оған қандай командалардың кіретіндігі ғана емес, сонымен бірге олардың қандай ретпен берілетіндігі де маңызды.

Прграмманы арнайы дайындықпен өткен адамдар жасайды. Оларды программалаушылар деп атайды. Программаны қалай жасайды? – деген сұраққа жауап беру қиын. Программалаушыллардың шеберлігінің көптеген құпиялары бар, бірақ олардың бәрі мына төмендегідей екі нәрсені пайдаланады:

• 
  программалау саймандары
  
• 
  программалар кітапханасы
  

Программалау саймандары дегеніміз не?-деген сұраққа жауап беру үшін мынадай қарапайым ұқсастыру мысалын, яғни ауылда жер жыртып жүрген троктлрды алайық. Трактор қандай саймандардың көмегімен жасалған? Ол зауытта станоктың және жабдықтардың көмегімен жасалған. Бұл аталғандар тракторды жасаушы саймандар блып табылады.

Ал станоктар мен жабдықтардың өздері қандай саймандардың көмегімен жасалған? Олар басқа зауытта басқа станоктар мен жабдықтардың көмегімен жасалған. Ал бұл станоктар мен жабдықтар қалай жасалған?

Осылайша, сұрақты қоя берсек әрбір станоктың өзінің алдында оны жасаушы, алдыңғысынан қарапайым басқа станоктың бар екендігі келіп шығады. Егер әрбір станоктың пайда болу тарихын қозғай берсек, онда біздер орта ғасырдағы балға, егеу және төсті пайдаланатын ұстаханаға келіп тірелеміз.

Осы күнге дейін кейде трактор бұзылып қалғанда әлгі аталған балға және егеуді пайдаланамыз.

Енді программа жасаудың жоғарыда келтірілген мысалға қандай қатысы бар соған келейік.

Программалаушы пайдаланатын сайманнның өзі прграмма болып табылады. Басқаша айтқанда, жаңа программаның өзін сайманның ролін атқаратын басқа программаның көмегімен жасайды. Ал осы сайман программалар қалай жасалған? Жоғарыда келтірілген ұқсастыру мысалымыздағы сияқты алдыңғысына қарағанда қарапайым басқа сайман программалардың көмегімен жасалған. Осылайша, басқа программалардың көмегімен жасалған жаңа программалардың жасалу ретін тізе берсек, онда біздер жоғарыда айтқанымыздай программа жасаудағы «балға мен төске» келеміз, яғни басқа сөзбен айтқанда программалаушылардың қолында ешқандай программа болмайды, тек оның орнына белгілі сандық кодтарды ғана түсінетін процессор болады. Мұндай кодтарды машиналық кодтар деп атайды.

Процессордың түсінетін және орындайтын кодтарының жиынын оның комндалар жүйесі деп атайды.

INTEL фирмасының үйлесімді процессорларының командалар жүйесінде бірнеше жүз түрлі командалар бар. Компьютердің программалары осы командалардан жасалады.

Программалау саймандары – бұл шын мәнінде программалаушының өзіне ыңғайлы түрде жазғандарын оқитын және оны процессорға қажетті машиналық кодқа аударып беретін арнайы программа.

Зауытта жұмысшы тракторды құрастырғанда оған қажетті болтты өз қолымен қалыпқа құйып, содан соң оған ойық бұранды шығарып дасап алу ойына да келмейді. Оның орнынына ол жанында тұрған сореден қолын созып керекті болтты таңдап алады. Егер басқа болт керек болса , онда ол оны басқа сөреден алады. Алдын ала даярланған стандартты бөлшектер жатқан мұндай сөрелер бұл кітапхана іспеттес.

Программалаушы адам да программа құрғанда осы жоғарыда айтылғанға ұқсас әрекет етеді. Үлкен программалардың 95 пайызы шағын ғана бұрын жасалып қойылған дайын стандартты бағыныңқы программалардан құрастырылады. Бүкіл дүние жүзі бойынша жазылған көптеген мың программалардың ішінен деректерді пернетақтадан ендіруді немесе информацияны экранға шығаруды басқаратын бағыныңқы стандартты программаны пайдаланбайтын жағдай өте сирек кездеседі. Бір кодты бірнеще рет қайта-қайта жазудың керегі не? Ішінен стандартты блоктарды алып, ешқандай өзгерістер ендірмей-ақ пайдалануға болатын программалар кітапханасында файлдар бар.

Мұндай кітапханалар жылдан жылға сұранысқа ие, әрі ірілене түсуде. Сондықтан да әр жыл сайын программалаушылардың еңбек өнімділігі арта түсуде.

Он бес жылдан астам уақыт бұрын компьютерлік программаның орташа өлшемі 40-50 Кбайтқа жететін. Ал он жыл бұрын ол 100 Кбайтқа жетті. Программалаушылар қазіргі кезде бірнеше Мбайт орын алатын программалар жасауда. Егер олар программалар кітапханасын пайдаланбайтын болса, онда мұндай программаларды даярлауға жиырма жылдай уақыт жұмсалған болар еді.

Қазіргі кезде стандартты, коммерциялық және фирмалық бағыныңқы программалар бар. Стандартты программалар кітапхана-лары кеңінен таралған. Әрбір программалаушы адам оларды басқа компаниялар арнайы коммерциялық прграммалар кітапханаларын жасаумен айналысып оларды басқа компаниялар мен жеке программалаушыларға сатумен айналасуда. Көптеген компанияларда ж ұмыс істеген жылдары жиналған өздерінің фирмалық программалар кітапханасы бар. Әрбір фирма безендірілуі, стилі және басқарылуы әр түрлі өздерінің жеке программалар кітапханаысн пайдалануда. Фирмалық программалар кітапханалары таратылмайды және сатылмайды. Оларды бәсекелестерінен өте мұқият қорғайды. Программаны жасаушы фирмалар үшін бұл өте бағалы дүние болып есептеледі.

Программаларды да программалаушылар арнай тілдердің көмегімен жазады, оларды программалау тілдері деп те атайды. Әр түрлі тілдерде жазылған бірдей программалардың көрінісінің өзі де түрліше болатындығы табиғи нәрсе.

Жүздеген программалау тілдері және олардың әрқайсының бірнеше нұсқасы бар. Программалаушы адам программаны өзіне ыңғайлы тілде жазады. Барлық жағдайда жарамды әмбебап программалау тілі жоқ.

Бірақ барлық программалау тілдерінің бір ортақ қасиеті бар. Олар програмалаушыларға түсінікті, бірақ процессорға түсініксіз. Процессор тек сандармен ғана жұмыс істей алады, сондықтан тек машиналық кодта жазылған программаларды ғана түсінеді, сондықтан кез-келген тілде жазылған программа алдымен процессор тіліне аударылады, яғни машиналық кодқа айналады. Бұл аудару жұмысын арнайы аудармашы программа орындайды. Оның жұмысын мына схемадан көруге болады.

Аудару ағылшынша трансляция ( translation ) деп аталады, сондықтан программаларды машина кодына аудару жұмысын орындаушы программаларды трансляторлар деп атайды.

Сондықтан біздер қандай программалау тілі туралы сөз болып отырғандығын білмей тұрып программаның көрінісінің қандай болатындығын айта алмаймыз. Оның есесіне кез-келген програма трансляциялаудан кейін машина кодына айналатынын білеміз. Компьютерге орнатылған барлық программалар машина кодына жазылған. Егер біз осы кодты көру тәсілін тапсақ, онда процессордың неменр жұмыс істеп жатқандығын көретін боламыз.

Есепті компьютерде шығаруға даярлау технологиясы
Есепті компьютерде шығарудың

негізгі кезеңдері

Есепті компьютерде шығару біраз бөлігі компьютерсіз жүзеге асырылатын мынадай негізгі кезеңдерден тұрады:

1. 
   Есептің қойылуы:
   

• 
  есеп туралыақпараттарды жинау;
  

• 
  есептің шартын тұжырымдау;
  

• 
  есепті шығарудың ақтық мақсатын анықтау;
  

• 
  деректерді сипаттау ( олардың түрін, шамалардың ауқымын, құрлымын т.с.с. )
  

2. 
   Есепті, моделдерді талдау және зерттеу:
   

• 
  есептің бар ұқсастарын талдау;
  
• 
  техникалық және программалық құралдарды талдау;
  
• 
  математикалық модельді жасақтау;
  
• 
  деректер құрлымын жасақтау.
  

3. 
   Алгаритмді жасақтау:
   

• 
  алгоритмді жобалау тәсілдерін таңдау;
  
• 
  алгоритмді жазу пішінін ( блок-схема, мектептік алгоритмдік тіл . т.б. ) таңдау;
  
• 
  тестерді және тестілеу тәсілдерін таңдау;
  
• 
  алгоритмді жобалау.
  

4. 
   Программалау:
   

• 
  программалау тілін таңдау;
  
• 
  деректерді ұйымдастыру тәсілдерін айқындау;
  
• 
  алгоритмді таңдалынып алынған программалау тілінде жазу.
  

• 
  синтаксистік жөндеу;
  
• 
  семантикалық және логикалық құрлымын жөндеу;
  
• 
  тестілік есептеулер және тестілеу нәтижелерін талдау;
  
• 
  программаны жетілдіру.
  

Қажет болатын болса 2-5 кезеңдерді қайтадан орындай отырып математикалық модельді айқындай түсу.

7. 
   Программаны даярлау:
   

• 
  нақтылы есепті шығару үшін программаны жетілдіру;
  
• 
  есепті шешуге, математикалық модельге, алгоритмге, программаға, тестер жиынына, программаны пайдалану үшін құжаттар жасау.