Программирование. Введение в программирование презентация к уроку по информатике и икт на тему Этап постановки домашнего здания

21.11.2023

Назначение программирования – разработка программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач. Назначение программирования – разработка программ управления компьютером с целью решения различных информационных задач. Специалисты, профессионально занимающиеся программированием, называются программистами.

Программирование принято разделять на системное и прикладное. Программирование принято разделять на системное и прикладное. Системные программисты занимаются разработкой системного программного обеспечения: операционных систем, утилит и пр., а также систем программирования. Прикладные программисты создают прикладные программы: редакторы, табличные процессоры, игры, обучающие программы и многие другие.

Для составления программ существуют разнообразные языки программирования. Для составления программ существуют разнообразные языки программирования. Язык программирования – это фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных.

За годы существования ЭВМ было создано много языков программирования. Наиболее известные среди них: Фортран, Паскаль, Бейсик, С (Си) и др. За годы существования ЭВМ было создано много языков программирования. Наиболее известные среди них: Фортран, Паскаль, Бейсик, С (Си) и др. Распространенными языками программирования сегодня являются С++, Delphi, Java, Pascal, Visual Basic, Python.

Для создания и исполнения на компьютере программы, написанной на языке программирования, используются системы программирования. Для создания и исполнения на компьютере программы, написанной на языке программирования, используются системы программирования. Система программирования – это программное обеспечение компьютера, предназначенное для разработки, отладки и исполнения программ, записанных на отдельном языке программирования

Системы программирования подразделяются: Системы программирования подразделяются: универсальное программирование (Паскаль, Бейсик и т.д.) – не ориентированы на узкую прикладную область; узкоспециализированное программирование (Web-программирование, язык HTML).

Алгоритм составляется для конкретного исполнителя. Алгоритм составляется для конкретного исполнителя. В качестве исполнителя мы будем рассматривать компьютер, оснащенный системой программирования на определенном языке. Компьютер – исполнитель работает с определенными данными по определенной программе. Данные – это множество величин.

Отдельный информационный объект (число, символ, таблица и пр.) – величина. Отдельный информационный объект (число, символ, таблица и пр.) – величина. Всякая обрабатываемая программой величина занимает свое место в памяти компьютера. Значение величины – это информация, хранимая в этом поле памяти.

Числовые величины в программировании, так же как и математические величины, делятся на переменные и константы (постоянные). Числовые величины в программировании, так же как и математические величины, делятся на переменные и константы (постоянные). Например: (a-2ab+b), где a,b – переменные, 2 - константа. Константы записываются в алгоритмах своими десятичными значениями, например: 23, 3.5, 34. Значение константы хранится в выделенной под нее ячейке памяти и остается неизменным в течение работы программы

Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами. Эти имена называются идентификаторами. Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр и т.д. Примеры идентификаторов: A, X, B3, prim, r25 и т.п. Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами. Эти имена называются идентификаторами. Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр и т.д. Примеры идентификаторов: A, X, B3, prim, r25 и т.п.

Любой алгоритм работы с величинами может быть составлен из следующих команд: Любой алгоритм работы с величинами может быть составлен из следующих команд: присваивание; ввод; вывод; обращение к вспомогательному алгоритму; цикл; ветвление.

Значения переменных, являющихся исходными данными решаемой задачи, как правило, задается вводом. Значения переменных, являющихся исходными данными решаемой задачи, как правило, задается вводом. ввод <список переменных> Например: ввод A,B,C

Переменные величины получают конкретные значения в результате выполнения команды присваивания или команды ввода. Переменные величины получают конкретные значения в результате выполнения команды присваивания или команды ввода. Если переменной величине не присвоено никакого значения (или не введено), то она является неопределенной.

Результаты решения задачи сообщаются компьютером пользователю путем выполнения команды вывода. Результаты решения задачи сообщаются компьютером пользователю путем выполнения команды вывода. Вывод < список вывода > Например: вывод X1, X2

Вопросы и задания Вопросы и задания 1. Что такое величина? Чем отличаются переменные и постоянные величины? 2. Чем определяется значение величины? 3. Какие существуют основные типы величин в программировании? 4. Как записывается команда присваивания? 5. Что такое ввод? Как записывается команда ввода? 6. Что такое вывод? Как записывается команда вывода? 7. В схематическом виде отразите изменения значений в ячейках, соответствующих переменным А и В, в ходе последовательного выполнения команд присваивания: 1) А:=1 2) А:=1 3) А:=1 В:=2 В:=2 В:=2 А:=А+В С:=А А:=А+В В:= 2хА А:=В В:=А-В В:=С А:=А-В 8. Вместо многоточия впишите в алгоритм несколько команд присваивания, в результате чего должен получиться алгоритм возведения в четвертую степень введенного числа (дополните-льные переменные не использовать): ввод А... вывод А

Задания: Напишите на алгоритмическом языке алгоритм сложения двух простых дробей (без сокращения дроби). Напишите на алгоритмическом языке алгоритм вычисления y по формуле y=(1-x2+5x4)2, где х – заданное целое число. Учтите следующие ограничения: 1) в арифметических выражениях можно использовать только операции сложения, вычитания и умножения; 2)каждое выражение может содержать только одну арифметическую операцию. Выполните трассировку алгоритма при x=2.

Работа может использоваться для проведения уроков и докладов по предмету "Информатика"

Раздел "Презентации по информатике" собрал готовые презентации почти на все темы, которые проходят в школах и ВУЗах на уроках информатики. В данном разделе сайта Вы можете скачать готовые презентации по информатике. Презентация на тему информатика может быть использована как на уроках, так и на занятиях по информационным технологиям.

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММИРОВАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Программирование для компьютера – процесс создания программ управления работой компьютера. Программа – последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить задачу по обработке информации.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Язык программирования – фиксированная система обозначений и правил для описания программ. Сегодня существуют сотни языков программирования. Их можно разделить на три основных типа: Машинные языки Языки низкого уровня Языки высокого уровня

МАШИННЫЙ ЯЗЫК (ЯЗЫК МАШИННЫХ КОМАНД) Машинный язык (ЯМК) – управляющий код для конкретной машинной операции (команды), определяющий, откуда взять исходные данные и куда поместить результаты выполнения операции. 00101000 00000010 11000000 11000100 11011000 Адрес команды Код операции 1-й адрес 2-й адрес 3-й адрес Исходные данные и команды представлялись в форме двоичного кода Пример: (Сложить два числа и результат занести в 3-й адрес)

ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ НИЗКОГО УРОВНЯ Язык программирования низкого уровня - это язык программирования, структура команд которого определяется форматом команд и данных машинного языка, а также архитектурой ЭВМ. Пример: (Сложить два числа и результат занести в 3-й адрес) ADD a, b, c

Ярким представителем языка программирования низкого уровня является язык Ассемблер, который был разработан в 50-е годы прошлого века и позволяет писать программы с использованием специальных обозначений машинных кодов - мнемоники. Ассемблер широко применяется в программах, где необходимо высокое быстродействие. Ассемблеры ориентированы на определенные типы процессоров. Поскольку разные типы ЭВМ имели разные системы команд процессора, то и ассемблеры у них были разные. Поэтому Ассемблер и является машинно-ориентированным языком. Такие программы нельзя переносить для исполнения на другие типы ЭВМ.

ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ ВЫСОКОГО УРОВНЯ Язык программирования высокого уровня - это язык программирования, средства которого допускают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде. Каждый язык высокого уровня определяется системой записи и набором правил, определяющих синтаксис. Грубо говоря, это набор слов (словарь) и правил составления предложений.

ПРИМЕРЫ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Фортран Бейсик Паскаль Си Делфи Ява

Языки программирования высокого уровня освобождают пользователя от программирования в машинных кодах. Однако такую программу не понимает компьютер, ему доступен только машинный язык. Поэтому для трансляции (перевода) программ с языка высокого уровня в машинные коды используются специальные программы – трансляторы.

ТРАНСЛЯТОР Транслятор – программа, которая преобразует (переводит) текст программы в язык машинных команд («0» и «1»). Программа на языке высокого уровня транслятор Программа на языке машинных команд

производит покомандную и выполнение исходной программы преобразует всю программу целиком на машинный язык и потом выполняет

ЗАЧЕМ СТОЛЬКО ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ? Для решения одной и той же задачи часто можно использовать несколько различных языков программирования. Для выбора, конечно, можно руководствоваться принципом: какой знаю - на том и пишу. Но есть еще несколько других критериев: 1. Скорость выполнения задачи. 2. Объем памяти, занимаемой исполняемым кодом. 3. Длина (например, в строках) исходного текста. 4. Простота составления программ.

БЕЙСИК (BASIC) Самый демократичный язык в мире. При создании программ на этом языке не требуется обязательное предварительное описание ее элементов, в том числе и типов переменных. А тут и до анархии не далеко. Лучше этими свободами не злоупотреблять. Иначе возможны ошибки, поиск которых при отладке программ - не самое полезное для нервов занятие. Мы будем изучать язык программирования Паскаль!

Язык программирования Язык программирования формальная знаковая система, предназначенная для записи программ. Программа обычно представляет собой некоторый алгоритм в форме, понятной для исполнителя (например, компьютера). Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, используемых при составлении компьютерной программы. Он позволяет программисту точно определить то, на какие события будет реагировать компьютер, как будут храниться и передаваться данные, а также какие именно действия следует выполнять над этими данными при различных обстоятельствах.

Язык программирования Функция: язык программирования предназначен для написания компьютерных программ, которые применяются для передачи компьютеру инструкций по выполнению того или иного вычислительного процесса и организации управления отдельными устройствами. Задача: язык программирования отличается от естественных языков тем, что предназначен для передачи команд и данных от человека компьютеру, в то время, как естественные языки используются для общения людей между собой. В принципе, можно обобщить определение «языков программирования» это способ передачи команд, приказов, четкого руководства к действию; тогда как человеческие языки служат также для обмена информацией. Исполнение: язык программирования может использовать специальные конструкции для определения и манипулирования структурами данных и управления процессом вычислений.

Компилируемые и интерпретируемые языки Программа на компилируемом языке при помощи специальной программы компилятора преобразуется (компилируется) в набор инструкций для данного типа процессора (машинный код) и далее записывается в исполняемый файл, который может быть запущен на выполнение как отдельная программа. Другими словами, компилятор переводит программу с языка высокого уровня на низкоуровневый язык, понятный процессору. Интерпретатор непосредственно выполняет (интерпретирует) ее текст без предварительного перевода. При этом программа остается на исходном языке и не может быть запущена без интерпретатора. Можно сказать, что процессор компьютера это интерпретатор машинного кода.

Высокоуровневый язык программирования Высокоуровневый язык программирования язык программирования, разработанный для быстроты и удобства использования программистом. Основная черта высокоуровневых языков это абстракция, то есть введение смысловых конструкций, кратко описывающих такие структуры данных и операции над ними, описания которых на машинном коде (или другом низкоуровневом языке программирования) очень длинны и сложны для понимания.

Минусы: не позволяет создавать простые и точные инструкции к используемому оборудованию. Программы, написанные на языках высокого уровня, проще для понимания программистом, но менее эффективны, чем их аналоги, создаваемые при помощи низкоуровневых языков.

Первым языком программирования высокого уровня считается компьютерный язык Plankalkül разработанный немецким инженером Конрадом Цузе ещё в период гг. Однако, широкое применение высокоуровневых языков началось с возникновением Фортрана и созданием компилятора для этого языка (1957 г.)

Классы языков программирования Функциональные Императивные Стековые Процедурные Векторного программирования Аспектно- ориентированные Декларативные Динамические Учебные Описания интерфейсов Прототипные Объектно- ориентированные Рефлексивные Логического программирования Параллельного программирования Сценарные (скриптовые) Эзотерические

Функциональные В языках функционального программирования основным конструктивным элементом является математическое понятие функции. Первым, спроектированным функциональным языком стал Лисп. Вариант данного языка широко используется в системе автоматизированного проектирования AutoCAD и называется AutoLISP

Императивные Процедурное (императивное) программирование является отражением архитектуры традиционных ЭВМ, которая была предложена фон Нейманом в 40-х годах. Теоретической моделью процедурного программирования служит алгоритмическая система под названием «машина Тьюринга».

Программа на процедурном языке программирования состоит из последовательности операторов (инструкций), задающих процедуру решения задачи. Основным является оператор присваивания, служащий для изменения содержимого областей памяти. Концепция памяти как хранилища значений, содержимое которого может обновляться операторами программы, является фундаментальной в императивном программировании

Выполнение программы сводится к последовательному выполнению операторов с целью преобразования исходного состояния памяти, то есть значений исходных данных, в заключительное, то есть в результаты. Таким образом, с точки зрения программиста имеются программа и память, причем первая последовательно обновляет содержимое последней.

Стековый язык Стековый язык программирования (англ. stack-oriented programming language) это язык программирования, в котором для передачи параметров используется машинная модель стека. Этому описанию соответствует несколько языков, в первую очередь Forth и PostScript, а также многие ассемблерные языки (использующие эту модель на низком уровне Java, C#). При использовании стека, в качестве основного канала передачи параметров между словами, элементы языка, естественным образом, образуют фразы (последовательное сцепление). Это свойство сближает данные языки с естественными языками.

Структурное программирование Структурное программирование предполагает точно обозначенные управляющие структуры, программные блоки, отсутствие инструкций безусловного перехода (GOTO), автономные подпрограммы, поддержка рекурсии и локальных переменных. Суть такого подхода заключается в возможности разбиения программы на составляющие элементы.

Декларативный язык программирования Декларативные языки программирования это языки программирования высокого уровня, в которых программистом не задается пошаговый алгоритм решения задачи ("как" решить задачу), а некоторым образом описывается, "что" требуется получить в качестве результата. Механизм обработки сопоставление по образцу декларативных утверждений уже реализован в устройстве языка. Типичным примером таких языков являются языки логического программирования (языки, основанные на системе правил).

Динамические языки программирования Динамический язык позволяет определять типы данных и осуществлять синтаксический анализ и компиляцию «на лету», непосредственно на этапе выполнения. Динамические языки больше подходят для быстрой разработки приложений.

Язык описания интерфейсов IDL, или язык описания интерфейсов (англ. Interface Description Language или Interface Definition Language) язык спецификаций для описания интерфейсов, синтаксически похожий на C++. CORBA IDL Разработан OMG для описания интерфейсов распределенных объектов названий методов и типов переменных-аргументов. Создан в рамках обобщенной архитектуры CORBA. COM IDL Аналогичная CORBA IDL разработка Microsoft, созданная для описания интерфейсов между модулями COM. В общем случае может рассматриваться как подмножество CORBA IDL.

Особенности Наследование. Создание нового класса объектов путем добавления новых элементов (методов). В данный момент ОО языки позволяют выполнять множественное наследование, т. е. объединять в одном классе возможности нескольких других классов. Наследование Инкапсуляция. Сокрытие деталей реализации, которое (при грамотном использовании) позволяет вносить изменения в части программы безболезненно для других её частей, что существенно упрощает сопровождение и модификацию ПО. Инкапсуляция Полиморфизм. При полиморфизме некоторые части (методы) родительского класса заменяются новыми, реализующими специфические для данного потомка действия. Таким образом, интерфейс классов остаётся прежним, а реализация методов с одинаковым названием и набором параметров различается. С понятием «Полиморфизм» тесно связано понятие «Позднего связывания». Полиморфизм Типизация. Позволяет устранить многие ошибки на момент компиляции, операции проводятся только над объектами подходящего типа. Типизация
Прототипное программирование Прототипное программирование стиль объектно-ориентированного программирования, при котором отсутствует понятие класса, а повторное использование (наследование) производится путём клонирования существующего экземпляра объекта прототипа.
Логическое программирование Логическое программирование парадигма программирования, а также раздел дискретной математики изучающий методы и возможности этой парадигмы, основанная на выводе новых фактов из данных фактов согласно заданным логическим правилам. Логическое программирование основано на теории математической логики. Самым известным языком логического программирования является Prolog

Скриптовый язык Скри́птовый язы́к (англ. scripting language, в русскоязычной литературе принято название язык сценариев) язык программирования, разработанный для записи «сценариев», последовательностей операций, которые пользователь может выполнять на компьютере. Простые скриптовые языки раньше часто называли языками пакетной обработки (batch languages или job control languages). Сценарии обычно интерпретируются, а не компилируются (хотя часто сценарии компилируются каждый раз перед запуском).

Эзотерические языки программирования Эзотерические языки программирования вид языков программирования, не предназначенных для практического применения. Образец компьютерного юмора. Эзотерические языки придумываются для развлечения, часто они пародируют «настоящие» или являются абсурдным воплощением «серьёзных» концепций программирования.

Cлайд 1

Cлайд 2

Программирование Разработка программ управления компьютером с целью решения различных задач Программисты Пользователи Системные Системное обеспечение: ОС, утилиты Прикладные Редакторы, табличные процессоры, игры, обучающие программы Язык программирования Фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных Универсальные Паскаль, Бейсик, СИ, Фортран Ориентированные HTML

Cлайд 3

Арифметические выражения на языке QB записываются по определенным правилам: Арифметическое выражение записывается в одну строку; Используются специальные знаки арифметических операций и соблюдается следующий порядок действий: Скобки () Возведение в степень ^ (23→2^3) Деление / и умножение * (2:3 → 2/3) Сложение + Вычитание - Десятичные дроби записываются с помощью десятичной точки (1,5→1.5 или 0,03→.03); Нельзя опускать знак умножения (6ab→6*a*b); Число открытых скобок должно быть равно числу закрытых скобок. Арифметическая запись Запись на языке qBasic

Cлайд 4

Оператор PRINT Оператор PRINT (?) позволяет: Выводить текстовую информацию, заключенную в кавычки, на экран монитора; Например: ? “Привет” Вычислять значения арифметических выражений; Например: ? 5*4-5.6^2 Выводить значения переменных на экран монитора. Например: DAY$=“понедельник” ? DAY$ Вместо слова PRINT можно набирать знак?. PRINT в переводе означает печатать. END – окончание программы.

Cлайд 5

Решение задач Вычислить значения выражения (a+b)(2a+1)(b-1) Для a=12, b=7 и a=-31, b=8. Программа. A=12 B=7 PRINT (A+B)*(2*A+1)*(B-1) A= - 31 B=8 PRINT (A+B)*(2*A+1)*(B-1) END

Cлайд 6

Переменная – это область памяти компьютера, где хранится некоторое значение Основные характеристики переменной: Имя; Значение; Тип (числовая, строковая) Каждая переменная имеет свое имя: Имя переменной записывается с помощью латинских букв или букв и цифр; В имени переменной может быть до 40 символов. Например: F, A5, SCHOOL8, SCHOOL8$, BC6A7$ Имена переменных значения переменных тип переменных Числовые переменные Символьная переменная А8 dog4 Sad$ 15 -20,8 молоко

Cлайд 7

Числовая переменная – это переменная, в которой хранится число. Строковая (символьная) переменная – это переменная, в которой хранится слово или фраза. В конце имени строковой переменной ставится знак доллара $. Значение символьной переменной записывается в кавычках. Операция передачи новых данных в переменную называется присваиванием и обозначается знаком =. Содержимое хранится в переменной до тех пор, пока в эту переменную не будет занесено новое значение Например: А=10 – числовой переменной А присваивается значение, равное 10 B$=«МАМА» - символьной переменной В$ присваивается значение «МАМА» При выполнении программы: Имя переменной не изменяется; Значение переменной может изменяться несколько раз; Если значение переменной не задано, то оно считается равным нулю.

Cлайд 8

Оператор INPUT Оператор INPUT вводит значения переменной с клавиатуры в память компьютера. INPUT “подсказка”; имя переменной INPUT в переводе с английского языка означает вставлять, вводить. При встрече с оператором INPUT программа приостанавливает свое действие; на экране появляется знак вопроса?, после которого необходимо набрать на клавиатуре значение переменной, входящей в состав оператора INPUT , нажать клавишу Enter. Оператор INPUT можно использовать для присваивания значений как числовым, так и строковым переменным. Например: INPUT S INPUT “S=“; S INPUT “введи значение S=“; S Оператор CLS очищает экран монитора

Cлайд 9

Разветвляющийся алгоритм IF условие THEN ветвь да ELSE ветвь нет если тогда иначе Если условие верно, то выполняется оператор или группа операторов, записанная после слова THEN; Если условие неверно, то выполняется оператор или группа операторов, записанная после слова ELSE, затем компьютер приступает к выполнению следующей строки программы; Если слово ELSE отсутствует, то выполняется переход к следующей строке программы. Например: IF x>0 THEN y = x^2 +2 ELSE y = x -6 Условный оператор IF…THEN…ELSE

Cлайд 10