Algoritamski jezik je formalni jezik koji se koristi za pisanje, implementaciju ili proučavanje algoritama. Glavne servisne riječi algoritamskog jezika

Svaki programski jezik obiluje raznim ključnim riječima, funkcijama ili klasama. U pravilu, svi oni koriste engleski jezik koji opisuje metode ili argumente. U nekim sredinama jednostavno postoje kratice za funkcije stroja. To je uvelike otežalo razvoj razvoja u početnim fazama. Kako bi se povećala brzina razumijevanja, stvoren je niz posebnih algoritamskih programskih jezika koji se sastojao od jasnih i dostupnih riječi i njihovih kombinacija, jasnih čak i neobučenoj osobi.

Malo povijesti

Za komunikaciju s prvim računalima korišteni su programski jezici što je moguće bliže strojnom kodu koji se sastoji od nula i jedinica. Naravno, sjećanje na mnogo naredbi bilo je vrlo težak zadatak. Osim toga, način raspodjele memorije tijekom programiranja bio je potpuno položen na ramena developera. A ako je napravio malu pogrešku, onda je morao najprije sve ponoviti.

Veliku ulogu u prijelazu s strojnog jezika na prikladniju osobu odigrao je asembler programskih jezika niske razine. Koristio je mnemoničke vrijednosti i simbole. To je pojednostavilo zadatak programera, budući da je sada mogao učinkovitije graditi svoje algoritme iz kombinacija kontrolnih uputa i numeričkih kodova. Unatoč svojoj fleksibilnosti i moći, jezik je još uvijek bio težak za svladavanje.

Za obuku u razvoju i algoritmima u obrazovnim ustanovama započelo je uvođenje BASIC programskog jezika. Već je sadržavao mnogo naredbi, ključnih riječi koje je studentu bilo razumljivo. BASIC se još uvijek koristi za ovladavanje osnovama programiranja.

Stvaranjem prvog algoritamskog programskog jezika - Algol - razvoj algoritama se značajno ubrzao.

Što je algoritam

Ako pobjegnete od suhe teorije i definicija, tada je algoritam slijed akcija koje su usmjerene na rješavanje problema. Unatoč svim izrazitostima izražavanja, osoba se susreće s ovim konceptom svaki dan. Na primjer, za piti čaj, morate izvršiti sljedeći slijed:

1. Stavite čajnik na štednjak.
2. Pričekajte da prokuha.
3. Ulijte kipuću vodu u vodu.
4. Bacite vrećicu čaja u šalicu.
5. Dodajte potrebnu količinu šećera, mlijeka ili meda.

Taj je slijed vrlo pojednostavljen, ali to je najjednostavniji algoritam.

Baš kao i osoba, računalo je sposobno obavljati određeni slijed zadataka. Međutim, da bi ih se jasno razumjelo, mora se imati na umu da za računala nema mnogo pojmova koji su ljudima očiti. Osim toga, algoritam mora točno opisati sve potrebne radnje. U tu svrhu služi i kao algoritamski jezik koji stvara most između stroja i čovjeka.

Svojstva i značajke algoritamskog jezika

Algoritamski - formalni jezik koji opisuje algoritme koji se trebaju izvoditi na računalima. U pravilu, nije vezan za bilo koju arhitekturu stroja. To pomaže značajno povećati i ubrzati pisanje koda. Kao jasan primjer - algoritamski jezik BASIC. Pascal i C također su se pokazali popularnima jer su imali jednostavnu sintaksu i brzinu učenja.

Struktura je implementirana na takav način da se postupci opisani u kodu izvršavaju jedan za drugim. To je jedan algoritam - jedan zadatak. To je slično stvaranju funkcija ili metoda na jezicima C i Java.

Sav kod je izgrađen od ključnih riječi koje opisuju događaj ili varijablu.

Razlike između strojnih i algoritamskih jezika

Ugledni predstavnik jezika ovisan o stroju je asembler. Programiranje se svodi na navođenje prevoditelja s posebnim oznakama, što i gdje da se premjesti ili koje područje podataka treba popuniti. Budući da je sintaksa asemblera više kao stroj, prilično je teško proučavati i pisati kod na njemu. U nastavku možete vidjeti kako izgledaju naredbe za različite procesore.

Stoga je stvoren formalni ili algoritamski jezik s velikim brojem ključnih riječi i naziva koji se mogu čitati.

ključne riječi

Algoritamski jezik sastoji se od ključnih riječi, koje su skraćenice za potpuno označavanje radnji ili varijabli. To vam omogućuje da smanjite duljinu koda, a da pritom budete jasni.

• Alg . Svaki algoritam počinje s ovom ključnom riječi. Opisuje ime iu zagradama pokazuje koje argumente je potrebno izračunati i koji bi trebao biti rezultat.
• Arg . Označava argumente algoritma. Odražava vrstu i naziv vrijednosti koja će se koristiti u kodu.
• Res . Ova se ključna riječ koristi za označavanje vrste i imena varijable u kojoj će biti potrebno postaviti rezultat izračuna.
• Beg. Označava trenutak početak izvođenja algoritma. Traje do ključne riječi con. Cijeli raspon od "početka" do "con" naziva se tijelom trenutnog algoritma.
• Con. Izvješća da je izvršenje algoritma završeno.
• Dano . Govori o nekim značajkama i nijansama korištenja algoritma ili o ograničenjima. Na primjer, ovdje možete odrediti da duljine nizova koji se uspoređuju trebaju biti iste. Korištenje ključne riječi "given" nije obavezno.
• To je potrebno . Detaljniji opis onoga što bi trebalo proizaći iz izvršenja algoritma. Kao i "dati", može se izostaviti, ali za izradu razumljivijeg i detaljnijeg koda preporučuje se njegova uporaba.

Popis tih ključnih riječi odnosi se na naslov i oznaku tijela algoritma. A evo i leksema za varijable:

• Int. Vrsta varijabli cijelih brojeva. Njihov raspon treba varirati od -32768 do 32767.
• Stvari . Stvarni brojevi. Na primjer, s eksponencijalnim ili djelomičnim dijelom.
• Prijava. Ova ključna riječ znači da će se koristiti varijabla logičkog tipa koja može prihvatiti samo "da" ili "ne".
• Sim. To uključuje vrijednosti s pojedinačnim znakovima, primjerice, "a", "3".
• Lit. String varijable koje mogu sadržavati cijele tekstualne nizove.
• Tab . Označava tablicu s podacima određenog tipa. To je analogni niz drugih programskih jezika.

Dodatne riječi usluge

Sljedeći popis riječi koristi se za organiziranje razgranatih i petlji mehanizama.

• Za . Koristi se za ponavljanje svih vrijednosti određenog raspona. Koristi se za petlje, tj. Kontinuirano izvođenje svih postupaka s podacima.
• Od i do . Označava točno koji raspon vrijednosti treba provući kroz petlju tipa "za".
• Bye. Također služi za ponavljanje više vrijednosti. Radilo se dok se ne zadovolji određeni uvjet.
• Nc i kc . "Nc" u algoritamskom jeziku znači početak tijela ciklusa, a "kz" - kraj. Između ove dvije ključne riječi ugrađene su potrebne za izračun postupka.
• Ako. Ovom riječju implementira se struktura grana. Na taj način možete odrediti tijek programa u pravom smjeru, uzimajući u obzir uvjete.
• To, inače . Dvije riječi rade zajedno s "ako". Također izgradite mehanizam grananja.
• Odaberi. Praktičan alat za implementaciju grananja s više vrijednosti istog tipa. Radi zajedno s ključnom riječi "kada" i "u suprotnom".
• Sve. Znači kraj mehanizma grananja.
• Enter . Ova ključna riječ omogućuje korisniku unos vrijednosti varijabli tijekom programa za daljnju obradu.
• Zaključak. Proizvodi podatke na zaslonu.

Osnovne jezične strukture

Algoritamski programski jezik pomaže u izgradnji različitih struktura koje proizvode računalne funkcije u prikladnom obliku. Općenito, svaki jezik može koristiti nekoliko specifičnih mehanizama i njihovih kombinacija.

Slijedeća struktura

Pri dizajniranju ove vrste strukture, izvršavanje koda odvija se izravno po redu. Opći primjer može se izraziti kao:

alg Zbroj dvaju brojeva (arg integer a, b, res integer S)

rano

ulaz a, b

S: = a + b

izlaz "S =", S

igra

U ovom primjeru izračunava se zbroj dva broja koje je unio korisnik. Na početku, riječ "al" označava da počinje algoritam i ukratko opisuje što radi. Zagrade definiraju argumente potrebne za program i varijablu koja će poslužiti kao spremnik za pohranjivanje rezultata. Zatim slijedi ključna riječ "nach" koja pokazuje trenutačni početak izvođenja izraza i postupaka. Uz "početak" možete definirati i neke intermedijerne varijable.

U tijelu algoritma ključna riječ "input" uzima podatke od korisnika i zapisuje ih u varijable. Zatim se zbrajaju i njihova suma se dodjeljuje S. Prije kraja algoritma, rezultat programa se prikazuje na zaslonu pomoću ključne riječi "output". Ovo snimanje u algoritamskom jeziku tipično je za mnoga druga programska okruženja.

Struktura grana

Tijek programa ne mora uvijek biti izveden redom. Ponekad morate odrediti ili promijeniti vrijednost varijable ovisno o situaciji. Na primjer, pod uvjetom da je x = 0, ne dijelite s x.

Algoritamski programski jezik za to koristi nekoliko varijanti konstrukcija i ključne riječi "ako", "onda", "inače" ili "izbor". Nakon uvjeta "ako" određuje se kriterij prijelaza na drugu granu. Na primjer:

ako je x = 0

tada y = 1

sve

Na taj način možete promijeniti vrijednosti varijabli ovisno o drugim čimbenicima. Ovaj primjer ne pokriva sve moguće implementacije. Stoga se, osim dizajna, primjenjuje i "drugačije" ključna riječ. Omogućuje vam premještanje u drugu granu ako uvjet ne odgovara odabranim kriterijima.

ako je x = 0

tada y = 1

inače y = 0

sve

To jest, u slučaju kada x nije jednak nuli, y će se također resetirati, bez obzira na vrijednost koju je imao prije.

Pogodnije sredstvo za provedbu višestrukog izbora je konstrukcija "izbora". To vam omogućuje da razvrstate nekoliko uvjeta. Kada se jedan od njih aktivira, izvršit će se radnja određena za nju.

izbor

s x = 0: y = 0

s x = 1: y = 1

s x = 2: y = 2

sve

Ovaj primjer pokazuje ovisnost varijable y o x. Program prolazi kroz sve podatke i uspoređuje trenutnu vrijednost x s navedenim u uvjetu. Kada se pronađe podudaranje, izvršava radnju koja slijedi. Ovaj se dizajn može kombinirati s "inače" ključnom riječi za fleksibilnija rješenja kada niti jedan od uvjeta nije funkcionirao.

ciklusa

Ciklusi igraju vrlo važnu ulogu u programiranju. Praktično bez razvoja ne može bez implementacije ovog dizajna. U općem slučaju, ciklusi rješavaju problem izvođenja radnji istog tipa s više varijabli više puta. To je prikladno, na primjer, kada se popunjavaju nizovi podataka koristeći dobro poznatu formulu, sortiranje ili brojanje nekih vrijednosti.

Ključna riječ "bye" omogućuje vam organiziranje ciklusa u kojem se određena radnja ponavlja sve dok se ne zadovolji uvjet. Na primjer:

nts dok je x <= 3

y: = y + x

x: = x + 1

KC

U ovom primjeru, y će se povećavati sve dok x ne bude veći od 3. Kako bi petlja bila beskonačna, x treba promijeniti u velikom smjeru u svakom prolazu, na primjer, 1, što druga linija koda ima.

Ključna riječ "za" primjenjuje se na određeni raspon brojeva, koji se moraju ponavljati uzastopno, izvršavajući bilo kakve radnje s njima. Ova konstrukcija se koristi kada je poznati konačni broj elemenata.

Sintaksa je:

nts za x od 1 do 3

y: = y + x

KC

Službene riječi "od" i "do" označavaju raspon vrijednosti koje se moraju pretražiti. Dakle, u prvoj iteraciji, x = 1, kao rezultat prolaza, y će također steći vrijednost 1. Tada će se kontrola vratiti na početak, a x će sada biti jednaka 2, respektivno, y će postati 3.

Koristeći zajedničke konstrukcije petlji i grananja, možete izgraditi jednostavne algoritme za rješavanje problema svjetlosti i stjecanje znanja programskih jezika.

Standardne značajke

Algoritamski jezik ima standardne funkcije koje su već ugrađene u njega. One mogu olakšati neke rutinske operacije brojevima i izrazima. Standardne funkcije algoritamskog jezika mogu se izračunati kvadratni korijen logaritmi, moduli, sinusi, kosinusi, itd:

• apsolutni modul je abs (x);
• kvadratni korijen - sqrt (x);
• prirodni i decimalni logaritmi - ln (x) i lg (x);
• minimum i maksimum od dva broja - min (x, y), max (x, y);
• sinus, kosinus, tangens, kotangens - sin (x), cos (x), tg (x), ctg (x).

Ove standardne značajke omogućuju vam da izbjegavate stvaranje "bicikla", pomažući u provedbi najjednostavnijih funkcija uobičajenih sredstava.

Booleovi izrazi

Booleovi izrazi odražavaju da li određena operacija zadovoljava uvjet. Na primjer, x> 0 će biti istinito kada je x jednako 1, 2, 25 ili bilo koji drugi broj veći od nule. Algoritamski jezik sadrži logičke izraze koji, pored standardnih matematičkih operacija, mogu koristiti sljedeće ključne riječi i operatore:

• I. Znači da izrazi između kojih postoji ključna riječ moraju zadovoljiti određeni uvjet: (x> 0) i (y> 0);
• Ili. Jedan od izraza ne može zadovoljiti uvjet, na primjer, (x> 0) ili (y> 0);
• Nemojte . "Preokreće" logičku vrijednost izraza. Primjerice, takva konstrukcija nije (x> 0), što znači da x još uvijek ne smije biti veća od nule.

Također, postoje operateri usporedbe - <,>, =, koji se mogu kombinirati za stvaranje većih ili jednakih izraza tipa.

Mali program za algoritamski jezik

Sljedeći je mali uzorak koda. Obrazovni algoritamski jezik omogućuje vam stvaranje približnih modela realnih velikih softverskih sustava koji rješavaju najsloženije zadatke.

Da biste razumjeli proces, možete organizirati program koji komunicira s korisnikom. Ona će zatražiti broj, i auto će ga srediti.

Komponente algoritamskog jezika sastoje se od više ključnih riječi. Prva stvar s kojom program započinje je najava algoritma.

al Trgirajte broj ()

U zagradama morate navesti argument koji će biti vrijednost od korisnika i rezultata. Također ne zaboravite na najavu vrste podataka.

alg Skretanje broja (arg cx, cz S)

Sada će stroj znati da će morati stupiti u interakciju s varijablom tipa cijeli broj, a rezultat njegova rada bit će S.

Zatim slijedi početak tijela algoritma u kojem možete definirati međuvrijednosti ako je potrebno.

rano

Prva stvar koju trebate učiniti je izvršiti unos podataka. To se radi pomoću ključne riječi "input".

ulaz x

Sada, izravno u tijelu algoritma, potrebno je opisati niz naredbi pomoću kojih će se brojati broj kvadrata.

S: = x * x

izlaz "S =", S

Algoritamski jezik, čije naredbe dopuštaju realizaciju zadatka, piše se u obliku: =. Dakle, varijabla S dobiva na sebi vrijednost proizvoda x. Redak s izlazom prikazuje rezultat na zaslonu. Sve se to završava ključnom riječi "con". Cijeli kôd sada će izgledati ovako:

alg Skretanje broja (arg cx, cz S)

rano

ulaz x

S: = x * x

izlaz "S =", S

igra

To je jednostavan način implementacije algoritma za izračun kvadrata unesenog broja. Program se može zakomplicirati dodavanjem zbroja svih operacija. A onda će izgledati ovako:

al kvadriranje broja i izračunavanje njihove sume (arg cx, cz S c)

dano | x> 0

treba | S = 1 * 1 + 2 * 2 + ... + x * x

nach je cjelina

ulaz x; S: = 0

nts za od 1 do x

S: = S + a * a

KC

izlaz "S =", S

igra

U ovoj varijanti se koristi ciklus, intermedijerna varijabla a i kratka uputa za zadatak u odjeljcima "data" i "neophodno". Sada, ako prenesete određeni broj u program, on će ga kvadrirati i prikazati zbroj kvadrata svih brojeva koji su mu prethodili.

Korištenje i razvoj algoritamskih jezika

Algoritamski jezik je uobičajen u okruženju za učenje za razumijevanje osnovnih normi i pravila programiranja. Na primjer, BASIC, koji se odvija u mnogim školama. On savršeno odražava sve paradigme takvog izraza kao imperativni programski jezik u kojem se sve naredbe izvršavaju jedna za drugom.

Zbog aproksimacije opisanih konstrukcija i ključnih riječi s ljudskim jezikom, pisanje koda postalo je mnogo lakše nego kod modela koji su potpuno ovisni o stroju ili stroju. Obitelj programskih jezika Algol je otišla najdalje u svom razvoju, budući da je njegova sintaksa uvedena u nekoliko lokalizacija. Bilo je moguće napisati kod čak i na ruskom.

Općenito, razvoj algoritamskih jezika snažno je utjecao na programiranje u cjelini i omogućio je velikom broju ljudi da postanu programeri. Moderni alati postaju pristupačniji i razumljiviji. Jezici programiranja na visokoj razini sadrže sve više i više funkcija s govornim imenima i naslovima. Granice njihovog korištenja postaju sve manje. Tako je u budućnosti moguća razumljivija i prirodnija provedba razvoja.