Вспомогательный алгоритм в языках программирования

§ 23. Вспомогательные алгоритмы и подпрограммы

Еще одним важнейшим методологическим приемом структурного программирования является декомпозиция решаемой задачи на подзадачи — более простые, с точки зрения программирования, части исходной задачи. Алгоритмы решения таких подзадач называются вспомогательными алгоритмами.

В языках программирования вспомогательные алгоритмы называются подпрограммами. В Паскале различаются две разновидности подпрограмм: процедуры и функции. Рассмотрим этот вопрос на примере следующей задачи: даны два натуральных числа а и b. Требуется определить наибольший общий делитель трех величин: а + b, а 2 + b 2 , а • b. Запишем это так: НОД(а + b, а 2 + b 2 , а • b).

Идея решения состоит в следующем математическом факте: если х, у, z — три натуральных числа, то НОД(x, у, z) = = НОД(НОД(х, у), z). Иначе говоря, нужно найти НОД двух величин, а затем НОД полученного значения и третьего числа (попробуйте это доказать).

Очевидно, что вспомогательным алгоритмом для решения поставленной задачи является алгоритм получения наибольшего общего делителя двух чисел. Эта задача решается с помощью алгоритма Евклида, который подробно обсуждался в 9 классе. Напомним, что идея алгоритма Евклида основана на следующей формуле:

Приведем алгоритм решения поставленной задачи на учебном Алгоритмическом языке. Алгоритм состоит из процедуры «Евклид» и основного алгоритма «Задача», в котором присутствуют два обращения к процедуре:

Здесь М, N и К являются формальными параметрами процедуры. М и N — параметры-аргументы, К — параметр-результат.

Процедуры в Паскале. Основное отличие процедур в Паскале от процедур в Алгоритмическом языке (АЯ) состоит в том, что процедуры в Паскале описываются в разделе описания подпрограмм, а в АЯ процедура является внешней по отношению к вызывающей программе. Теперь посмотрим, как решение поставленной задачи программируется на Паскале.

В данном примере обмен аргументами и результатами между основной программой и процедурой производится через параметры. Описание процедуры на Паскале имеет следующий формат:

Квадратные скобки указывают на то, что список формальных параметров может отсутствовать, т. е. возможна процедура без параметров. Параметры могут быть параметрами-переменными и параметрами-значениями. Параметры-переменные записываются следующим образом:

Параметры-значения указываются так:

Чаще всего аргументы представляются как параметры-значения (хотя могут быть и параметрами-переменными). А для передачи результатов используются параметры-переменные. Процедура в качестве результата может передавать в вызывающую программу множество значений (в частном случае — одно), а может и ни одного. Теперь рассмотрим правила обращения к процедуре. Обращение к процедуре производится в форме оператора процедуры:

Если описана процедура с формальными параметрами, то обращение к ней производится оператором процедуры с фактическими параметрами. Правила соответствия между формальными и фактическими параметрами: соответствие по количеству, соответствие по последовательности и соответствие по типам.

Взаимодействие формальных и фактических параметров через параметры-переменные называется передачей по ссылке: при обращении к процедуре ей передается ссылка на переменную, заданную в качестве фактического параметра. Эта ссылка и используется процедурой для доступа к этой переменной.

Другой вариант взаимодействия формальных и фактических параметров называется передачей по значению: вычисляется значение фактического параметра (выражения), и это значение присваивается соответствующему формальному параметру.

В рассмотренном нами примере формальные параметры М и N являются параметрами-значениями. Это аргументы процедуры. При обращении к ней первый раз им соответствуют значения выражений А + В и abs(A — В); второй раз — С и А*В. Параметр К является параметром-переменной. В ней получается результат работы процедуры. В обоих обращениях к процедуре соответствующим фактическим параметром является переменная С. Через эту переменную основная программа получает результат.

Теперь рассмотрим другой вариант программы, решающей ту же задачу. В ней используется процедура без параметров.

Чтобы разобраться в этом примере, требуется объяснить новое для нас понятие: область действия описания.

Областью действия описания любого программного объекта (переменной, типа, константы и т. д.) является тот блок, на который это описание распространяется. Если данный блок вложен в другой (подпрограмма), то присутствующие во вложенном блоке описания являются локальными. Они действуют только в пределах внутреннего блока. Описания же, расположенные во внешнем блоке, называются глобальными по отношению к внутреннему блоку. Если глобально описанный объект используется во внутреннем блоке, то на него распространяется внешнее (глобальное) описание.

В программе N0D1 переменные М, N, К являются локальными внутри процедуры; переменные А, В, С — глобальные. Однако внутри процедуры переменные А, В, С не используются. Связь между внешним блоком и процедурой осуществляется через параметры.

В программе N0D2 все переменные являются глобальными. В процедуре Evklid нет ни одной локальной переменной (нет и параметров). Переменные М и N, используемые в процедуре, получают свои значения через оператор присваивания в основном блоке программы и изменяют значения в подпрограмме. Результат получается в глобальной переменной К, значение которой выводится на экран. Здесь обмен значениями между основной программой и процедурой производится через глобальные переменные.

Использование механизма передачи через параметры делает процедуру более универсальной, независимой от основной программы. Однако в некоторых случаях оказывается удобнее использовать передачу через глобальные переменные. Чаще такое бывает с процедурами, работающими с большими объемами информации. В этой ситуации глобальное взаимодействие экономит память компьютера.

Функции. Теперь выясним, что такое подпрограмма-функция. Обычно функция используется в том случае, когда результатом работы подпрограммы должна быть скалярная (простая) величина. Тип результата называется типом функции. Формат описания функции следующий:

Как и у процедуры, у функции в списке формальных параметров могут присутствовать параметры-переменные и параметры-значения. Всё это — аргументы функции. Параметры вообще могут отсутствовать, если аргументы передаются глобально.

Программа решения рассмотренной выше задачи с использованием функции будет выглядеть следующим образом:

Из примера видно, что тело функции отличается от тела процедуры только тем, что в функции результат присваивается идентификатору функции: Evklid:=M.

Обращение к функции является операндом в выражении. Оно записывается в следующей форме:

Правила соответствия между формальными и фактическими параметрами все те же. Сравнивая приведенные выше программы, можно сделать вывод, что программа N0D3 имеет определенные преимущества перед другими. Функция позволяет получить результат путем выполнения одного оператора присваивания. Здесь также иллюстрируется возможность того, что фактическим аргументом при обращении к функции может быть эта же функция.

По правилам стандарта Паскаля, возврат в вызывающую программу из подпрограммы происходит, когда выполнение подпрограммы доходит до ее конца (последний End). Однако в современных версиях Паскаля есть средство, позволяющее выйти из подпрограммы в любом ее месте. Это оператор-процедура Exit. Например, функцию определения большего из двух данных вещественных чисел можно описать так:

Модифицированный алгоритм Евклида. Подпрограмму алгоритма Евклида можно составить иначе, если воспользоваться операцией mod (получение остатка от деления), имеющейся в Паскале. Идея алгоритма исходит из справедливости следующих равенств:

В таком случае функцию Evklid можно переписать так:

Урок 16
§2.4 Запись вспомогательных алгоритмов на языке Паскаль

Ключевые слова:

• подпрограмма
• процедура
• функция
• рекурсивная функция

Запись вспомогательных алгоритмов в языках программирования осуществляется с помощью подпрограмм. В Паскале подпрограмма является частью основной программы. Её описание располагается между разделом var и программным блоком главной программы. Если подпрограмм несколько, то их описания располагаются в произвольном порядке одно за другим.

Структура описания подпрограммы аналогична структуре главной программы. Описание подпрограммы начинается с заголовка и заканчивается оператором end.

В Паскале различают два вида подпрограмм: процедуры и функции.

2.4.1. Процедуры

Процедура — подпрограмма, имеющая произвольное количество входных и выходных данных.

Описание процедуры имеет вид:

В заголовке процедуры после её имени приводится перечень формальных параметров и их типов. Входные параметры, значения которых не изменяются в программе, должны быть параметрами-значениями. Выходные (результирующие) параметры должны быть параметрами-переменными.

Для вызова процедуры достаточно указать её имя со списком фактических параметров. В качестве параметров-значений можно указывать имена переменных, константы и выражения.

Например, заголовок процедуры вычисления наибольшего общего делителя может быть описан так:

procedure nod (a, b: integer; var с: integer);

Возможны следующие варианты вызова этой процедуры:

nod (36, 15, z) — в качестве параметров-значений использованы константы;

nod (х, у, z) — в качестве параметров-значений использованы имена переменных;

nod (х+у, 15, z) — в качестве параметров-значений использованы выражение и константа.

В любом случае между фактическими и формальными параметрами должно быть полное соответствие по количеству, порядку следования и типу.

Пример 1. Напишем процедуру для нахождения наибольшего общего делителя двух чисел с помощью алгоритма Евклида. Используем её для нахождения наибольшего общего делителя следующих шести чисел: 16, 32, 40, 64, 80 и 128.

Измените программу так, чтобы с её помощью можно было найти:

а) наибольший общий делитель следующих пяти чисел: 12, 24, 30, 48 и 51;
б) наибольший общий делитель произвольных десяти целых двузначных чисел.

2.4.2. Функции

Описание функции имеет вид:

В заголовке функции после её имени приводится описание входных данных — указывается перечень формальных параметров и их типов. Там же указывается тип самой функции, т. е. тип результата.

Функция — подпрограмма, имеющая единственный результат, записываемый в ячейку памяти, имя которой совпадает с именем функции. Поэтому в блоке функции обязательно должен присутствовать оператор : = .

Для вызова функции достаточно указать её имя со списком фактических параметров в любом выражении, в условиях (после слов if, while, until) или в операторе write главной программы.

Пример 2. Напишем программу нахождения максимального из четырёх целых чисел, использующую функцию поиска максимального из двух чисел:

Измените программу так, чтобы с её помощью можно было найти:

а) максимальное из чисел а, b, с;
б) максимальное из чисел b, с, d;
в) минимальное из четырёх чисел;
г) разность максимального и минимального из четырёх чисел.

Пример 3. В январе Саше подарили пару новорождённых кроликов. Через два месяца они дали первый приплод — новую пару кроликов, а затем давали приплод по паре кроликов каждый месяц. Каждая новая пара также даёт первый приплод (пару кроликов) через два месяца, а затем — по паре кроликов каждый месяц. Сколько пар кроликов будет у Саши в декабре?

Составим математическую модель этой задачи. Обозначим через f(n) количество пар кроликов в месяце с номером n. По условию задачи, f(1) = 1, f(2) = 1, f(3) = 2. Из двух пар, имеющихся в марте, дать приплод в апреле сможет только одна: f(4) = 3. Из пар, имеющихся в апреле, дать приплод в мае смогут только пары, родившиеся в марте и ранее: f(5) = f(4) + f(3) = 3 + 2 = 5. В общем случае: f(n) = f(n — 1) + f(n — 2), n ≥ 3.

Числа 1, 1, 2, 3, 5, 8. образуют так называемую последовательность Фибоначчи, названную в честь итальянского математика, впервые решившего соответствующую задачу ещё в начале XIII века.

Оформим в виде функции вычисление члена последовательности Фибоначчи.

Полученная функция — рекурсивная; в ней реализован способ вычисления очередного значения функции через вычисление её предшествующих значений.

Напишите программу, вычисляющую и выводящую 10 первых членов последовательности Фибоначи.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Запись вспомогательных алгоритмов в языках программирования осуществляется с помощью подпрограмм. В Паскале различают два вида подпрограмм: процедуры и функции.

Процедура — подпрограмма, имеющая произвольное количество входных и выходных данных.

Функция — подпрограмма, имеющая единственный результат, записываемый в ячейку памяти, имя которой совпадает с именем функции.

Вопросы и задания

1. Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Дополняет ли презентация информацию, содержащуюся в тексте параграфа?

2. Для чего используются подпрограммы?

3. В чём основное различие процедур и функций?

4. Напишите программу вычисления наименьшего общего кратного следующих четырёх чисел: 36, 54, 18 и 15. Используйте процедуру вычисления наибольшего общего делителя двух чисел.

5. Напишите программу перестановки значений переменных а, b, с в порядке возрастания, т. е. так, чтобы а

Факториал — функция, определённая на множестве неотрицательных целых чисел. Название происходит от лат. factorialis — действующий, производящий, умножающий;
обозначается n!, произносится эн факториал. Факториал натурального числа n определяется как произведение всех натуральных чисел от 1 до n включительно:

Например,

Из определения факториала следует соотношение , откуда при n = 1 формально находим 0!=1.

8. Напишите программу вычисления выражения:

s = х 3 + х 5 + х n , где х и n вводятся с клавиатуры. Используйте подпрограмму вычисления степени.

9. Напишите функцию, вычисляющую длину отрезка по координатам его концов. Напишите программу, вычисляющую периметр треугольника по координатам его вершин с помощью этой функции.

10. Напишите функцию, вычисляющую площадь треугольника по целочисленным координатам его вершин. Напишите программу вычисления площади четырёхугольника по координатам его вершин с помощью этой функции.

Тест «Запись вспомогательных алгоритмов»

Основы программирования на C++, PASCAL

Стартовая

Основы программирования

Программирование на JAVA

Программирование на C++

Программирование на Pascal

Задачи по программированию

Навигация

1.4. Вспомогательные алгоритмы и процедуры

В теории алгоритмов известно понятие вспомогательного алгоритма. Вспомогательным называется алгоритм решения некоторой подзадачи из основной решаемой задачи. В таком случае алгоритм решения исходной задачи называется основным алгоритмом.

В качестве примера рассмотрим следующую задачу: требуется составить алгоритм вычисления степенной функции с целым показателем у = хk, где k — целое число, х ≠ 0. В алгебре такая функция определена следующим образом:

Для данной задачи в качестве подзадачи можно рассматривать возведение числа в целую положительную степень.

Учитывая, что 1/х-n = (1/х) -n, запишем основной алгоритм решения этой задачи.

Здесь дважды присутствует команда обращения к вспомогательному алгоритму с именем СТЕПЕНЬ. Это алгоритм возведения вещественного основания в целую положительную степень путем его многократного перемножения. Величины, стоящие в скобках в команде обращения к вспомогательному алгоритму, называются фактическими параметрами.

В учебном алгоритмическом языке вспомогательные алгоритмы оформляются в виде процедур. Запишем на АЯ процедуру СТЕПЕНЬ.

Заголовок вспомогательного алгоритма начинается со слова «процедура», после которого следует имя процедуры и в скобках — список формальных параметров. В этом списке перечисляются переменные-аргументы и переменные-результаты с указанием их типов. Здесь а и k — формальные параметры-аргументы, z — параметр-результат. Следовательно, процедура степень производит вычисления по формуле z = аk. В основном алгоритме «Степенная функция» обращение к процедуре производится путем указания ее имени с последующим в скобках списком фактических параметров. Между формальными и фактическими параметрами процедуры должны выполняться следующие правила соответствия:

• по количеству (сколько формальных, столько и фактических параметров);

• по последовательности (первому формальному соответствует первый фактический параметр, второму — второй и т.д.);

• по типам (типы соответствующих формальных и фактических параметров должны совпадать).

Фактические параметры-аргументы могут быть выражениями соответствующего типа.

Обращение к процедуре инициирует следующие действия:

1. Значения параметров-аргументов присваиваются соответствующим формальным параметрам.

Билет № 7

1. Основные алгоритмические структуры: следование, ветвление, цикл; изображение на блок-схемах. Разбиение задачи на подзадачи. Вспомогательные алгоритмы.

Основные виды алгоритмов (алгоритмических структур):

1. Линейный алгоритм (еще называют следование);

2. Циклический алгоритм;

3. Разветвляющийся алгоритм;

4. Вспомогательный алгоритм.

Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке. Исполнитель выполняет действия последовательно, одно за другим в том порядке в котором они следуют.

Блок-схема линейного алгоритма:

Лучшее качества компьютеров проявляются не тогда, когда они рассчитывают значения сложных выражений, а когда многократно, с незначительными изменениями, повторяют сравнительно простые операции. Даже очень простые расчеты могут поставить человека в тупик, если их надо повторить тысячи раз, а повторять операции миллионы раз человек совершенно не способен.

С необходимостью повторяющихся вычислений программисты сталкиваются постоянно. Например, если надо подсчитать, сколько раз буква «о» встречается в тексте необходимо перебрать все буквы. При всей простоте этой программы исполнить ее человеку очень трудно, а для компьютера это задача на несколько секунд.

Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие.

Перечень повторяющихся действий называют телом цикла.

Циклические алгоритмы бывают двух типов:

Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;

Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.

Циклы со счетчиком используют когда заранее известно какое число повторений тела цикла необходимо выполнить. Например, на уроке физкультуры вы должны пробежать некоторое количество кругов вокруг стадиона.

В общем случае схема циклического алгоритма со счетчиком будет выглядеть так:

Для счетчика от нач. значения до кон. значения выполнить действие.

Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз это надо сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Такие циклы называются циклы с условием. Циклы в которых сначала проверяется условие, а затем, возможно, выполняется тело цикла называют циклы с предусловием. Если условие проверяется после первого выполнения тела цикла, то циклы называются циклы с постусловием.

Например, в субботу вечером вы смотрите телевизор. Время от времени поглядываете на часы и если время меньше полуночи, то продолжаете смотреть телевизор, если это не так, то вы прекращаете просмотр телепередач.

В общем случае схема циклического алгоритма с условием будет выглядеть так:

При составлении циклических алгоритмов важно думать о том, чтобы цикл был конечным. Ситуация, при которой выполнение цикла никогда не заканчивается, называется зацикливанием.

Во многих случаях требуется, чтобы при одних условиях выполнялась одна последовательность действий, а при других – другая.

Если пошел дождь, то надо открыть зонт.

Если прозвенел будильник, то надо вставать.

Если встречу Сашу, то скажу ему …

Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.

Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.

Эти предложения начинаются с проверки какого-либо условия: пошел дождь, прозвенел будильник, встретил Сашу… Далее в зависимости мы либо вылиняем какое-либо действие, либо не выполняем его (или выполняем какое-то другое действие).

Компьютер тоже в зависимости от какого-либо условия может выполнять или не выполнять те или иные действия. Алгоритм, в котором используется условие, получил название разветвляющегося, так как в зависимости от значения условия выбираются те или иные действия.

В общем случае схема разветвляющегося алгоритма будет выглядеть так: «если условие, то действие 1, иначе действие 2» (Если встречу Сашу, то скажу ему …, иначе зайду к нему сам.). Так же можно использовать неполную форму: «если условие, то действие» (Если встречу Сашу, то скажу ему …). В этом случае не предусматривается действий на случай невыполнения условия.

Условие – это высказывание которое может быть либо истинно, либо ложно.

Еще раз обратим внимание, что существует две формы ветвления – неполная (когда присутствует только одна ветвь, т.е. в зависимости от истинности условия либо выполняется, либо не выполняется действие) и полная (когда присутствуют две ветви, т.е. в зависимости от истинности условия выполняется либо одно, либо другое действие).

Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.

Вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования, называется подпрограммой. При создании средних по размеру программ используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Программа разбивается на множество подпрограмм, каждая из которых выполняет какое-то действие, предусмотренное исходным заданием.

Комбинируя подпрограммы, удается сформировать итоговый алгоритм используя блоки кода (подпрограммы), имеющих определенную смысловую нагрузку. Обращаться к этим подпрограммам можно по их имени. Очень важная характеристика подпрограмм — это возможность их повторного использования.

Рассмотрим пример с графическим исполнителем ГРИС. Пусть требуется составить алгоритм рисования четырехзначного числа 1919.

Можно составить один длинный алгоритм, по которому исполнитель шаг за шагом нарисует эти цифры. Но ведь цифры 1 и 9 повторяются по два раза. Алгоритм можно сократить используя вспомогательный алгоритм.

Получится более короткий и понятный алгоритм:

Алгоритм Число «1919»
начало
сделай ЕДИНИЦА
прыжок
сделай ДЕВЯТЬ
прыжок
сделай ЕДИНИЦА
прыжок
сделай ДЕВЯТЬ
конец

Где ЕДИНИЦА и ДЕВЯТЬ вспомогательные алгоритмы:

Метод последовательной детализации

Использованный нами подход облегчает программирование сложных задач. Задача разбивается на более простые подзадачи. Решение каждой оформляется в виде вспомогательного алгоритма, а основной алгоритм организует связку между ними.

Метод программирования, при котором сначала пишется основная программа, в ней записываются обращения к пока еще не составленным подпрограммам, а потом описываются эти подпрограммы, называется методом последовательной (пошаговой) детализации. Причем количество шагов детализации может быть гораздо большим, чем в нашем примере, поскольку сами подпрограммы могут содержать внутри себя обращения к другим подпрограммам.

Возможен и другой подход к построению сложных программ: первоначально составляется множество подпрограмм, которые могут понадобиться при решении задачи, а затем пишется основная программа, содержащая обращения к ним. Подпрограммы могут быть объединены в библиотеку подпрограмм и сохранены в долговременной памяти компьютера. Такую библиотеку можно постепенно пополнять новыми подпрограммами.

Например, если для управления графическим исполнителем создать библиотеку процедур рисования всех букв и цифр, то программа получения любого текста будет состоять из команд обращения к библиотечным процедурам.

Описанный метод называется сборочным программированием.

Часто в литературе по программированию используется такая терминология: метод последовательной детализации называют программированием сверху вниз, а сборочный метод — программированием снизу вверх.

Конспект урока информатики «Вспомогательные алгоритмы»

Как организовать дистанционное обучение во время карантина?

Помогает проект «Инфоурок»

Урок №3 ___________________________________

Тема:Вспомогательные алгоритмы. Метод последовательной детализации и сборочный метод.

Основные темы урока:

♦ что такое вспомогательный алгоритм ;
♦ обращение к вспомогательному алгоритму (процедуре);
♦ описание вспомогательного алгоритма (процедуры);
♦ метод последовательной детализации;
♦ сборочный метод.

Что такое вспомогательный алгоритм

А сейчас решим следующую задачу.

Задача 2. Пусть требуется составить программу , по которой ГРИС напишет на экране четырехзначное число 1919 (рис. 5.6).

Конечно, можно поступить так, как в предыдущей задаче, написав одну длинную программу, по которой исполнитель шаг за шагом нарисует эти цифры. Но с очевидностью возникает другая идея: поскольку здесь дважды повторяются цифры 1 и 9, нельзя ли сократить работу, написав программу рисования той и другой цифры только один раз? Это действительно можно сделать.

Алгоритм, по которому решается некоторая подзадача из основной задачи и который, как правило, выполняется многократно, называется вспомогательным алгоритмом.

Вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования, называется подпрограммой или процедурой.

Обращение к вспомогательному алгоритму (процедуре)

В таком случае программа решения поставленной задачи разделяется на основную программу (основной алгоритм) и процедуры (вспомогательные алгоритмы). Каждая процедура должна иметь свое уникальное имя. Для рассматриваемой задачи имена процедур выберем следующими: ЕДИНИЦА и ДЕВЯТЬ. Тогда в основной программе команды обращения к этим процедурам будут такими:

сделай ЕДИНИЦА
сделай ДЕВЯТЬ

По этим командам управление передается соответствующим процедурам, и после их выполнения управление вернется к следующей команде основной программы.

Договоримся, что начальное и конечное состояния ГРИС при вычерчивании каждой цифры будут такими, как показано стрелками на рис. 5.6 (внизу, на восток). У единицы начальное и конечное состояния совпадают. Основная программа:

программа Число 1919
нач
сделай ЕДИНИЦА
прыжок
сделай ДЕВЯТЬ
прыжок
сделай ЕДИНИЦА
прыжок
сделай ДЕВЯТЬ
кон

Данный пример познакомил вас с новой командой из СКИ графического исполнителя — командой обращения к процедуре. Ее формат, т. е. общий вид, следующий:

сделай имя процедуры>

Описание вспомогательного алгоритма (процедуры)

Вот и все! Так просто! Но теперь надо «объяснить» исполнителю, что такое ЕДИНИЦА и что такое ДЕВЯТЬ. Это делается в описаниях процедур (здесь порядок выполнения — по столбцам):

Определение процедуры в программе называется ее описанием. Формат описания процедуры:

Имя в описании и имя в обращении должны точно совпадать (никаких склонений по падежам!). Описание процедур располагается после основной программы.

Добавив к программе описание процедуры, мы тем самым расширили систему команд исполнителя. В данной программе стало возможным использование команды обращения к этой процедуре.

Метод последовательной детализации

Использованный нами подход облегчает программирование сложных задач. Задача разбивается на более простые подзадачи. Решение каждой оформляется в виде вспомогательного алгоритма, а основной алгоритм организует связку между ними.

Метод программирования , при котором сначала пишется основная программа, в ней записываются обращения к пока еще не составленным подпрограммам, а потом описываются эти подпрограммы, называется методом последовательной (пошаговой) детализации. Причем количество шагов детализации может быть гораздо большим, чем в нашем примере, поскольку сами подпрограммы могут содержать внутри себя обращения к другим подпрограммам.

Возможен и другой подход к построению сложных программ: первоначально составляется множество подпрограмм, которые могут понадобиться при решении задачи, а затем пишется основная программа, содержащая обращения к ним. Подпрограммы могут быть объединены в библиотеку подпрограмм и сохранены в долговременной памяти компьютера. Такую библиотеку можно постепенно пополнять новыми подпрограммами.

Например, если для управления графическим исполнителем создать библиотеку процедур рисования всех букв и цифр, то программа получения любого текста будет состоять из команд обращения к библиотечным процедурам.

Описанный метод называется сборочным программированием. Часто в литературе по программированию используется такая терминология: метод последовательной детализации называют программированием сверху вниз, а сборочный метод — программированием снизу вверх.

Коротко о главном

Для упрощения программирования сложных задач используются вспомогательные алгоритмы.

Вспомогательный алгоритм — это алгоритм решения некоторой подзадачи из исходной (основной) задачи.

Вспомогательный алгоритм, записанный на языке программирования, называется процедурой.

Вспомогательный алгоритм должен быть описан. После этого в основном алгоритме можно использовать команду обращения к этому вспомогательному алгоритму.

Метод программирования, при котором сначала записывается основной алгоритм, а затем описываются использованные в нем вспомогательные алгоритмы, называется методом последовательной детализации или программированием сверху вниз. Обратный порядок программирования называется программированием снизу вверх.