NTU KhPI PTM Programming Fundamentals_lecture01.pptx

NTU KhPI PTM Programming Fundamentals_lecture01

1. Основи програмування https://dlc.kpi.kharkov.ua/course/view.php?id=1592

2. Етапи вирішення задачі на комп'ютері 1. Постановка задач і . Цей етап полягає у змістовній (фізичній) постановці задачі та визначенні кінцевих цілей розв'язання.   2. Побудова математичної моделі (математичне формулювання задачі).   3. Розробка чисельного методу . Оскільки комп'ютер може виконувати лише найпростіші операції, він «не розуміє» постановки задачі навіть у математичному формулюванні. Для її вирішення має бути знайдено чисельний метод, що дозволяє звести задачу до деякого обчислювального алгоритму.   4. Розробка алгоритму . Процес розв'язання задачі (обчислювальний процес) записується у вигляді послідовності елементарних арифметичних та логічних операцій, що призводить до кінцевого результату та називається алгоритмом розв'язання задачі. Алгоритм можна наочно зобразити як блок-схеми.   5. Програм ування . Алгоритм розв'язання задачі записується на зрозумілій машині мовою у вигляді точно визначеної послідовності операцій – програми для комп'ютера.   6. Налагодження програм и . Складена програма може містити різноманітні помилки. Налагодження програми на машині включає діагностику помилок, їхнє виправлення. Програма випробовується на вирішенні контрольних (тестових) завдань для здобуття впевненості у достовірності результатів.   7. Проведен ня розрахунків .   8. Анал і з результат і в . Результати розрахунків аналізуються, оформляється науково-технічна документація.

3. Представлення інформації в комп'ютері Системи числення . Двійкова , десяткова та шістнадцяткова системи числення Системою числення називається сукупність правил запису чисел . Системи числення поділяються на позиційні та непозиційні . Як у позиційних, і у непозиційних системах числення використовується певний набір символів — цифр, послідовне поєднання яких утворює число. Класичним прикладом непозиційної системи числення є римська. У позиційній системі числення кількість символів у наборі дорівнює основі системи числення . Місце кожної цифри у числі називається позицією . Номер позиції символу (за вирахуванням одиниці) у числі називається розрядом. Розряд 0 називається молодшим розрядом. Кожній цифрі відповідає певний кількісний еквівалент. Введемо позначення - запис А (р) означатиме кількісний еквівалент числа А , що складається з n цифр a k (де k = 0, ..., n - 1 ) в системі числення з основою р . Це число можна подати у вигляді послідовності цифр У загальному випадку кількісний еквівалент деякого додатного числа А в позиційній системі числення можна виразом: де р - основа системи числення (деяке ціле позитивне число), а - цифра даної системи числення, n - номер старшого розряду числа.

4. Переведення чисел з однієї системи числення до іншої Переведення в десяткову систему числення – використовується формула (1.1).

5. Представлення чисел зі знаком   Додатні цілі зі знаком це нуль і всі додатні числа. Від’ємні цілі зі знаком — це числа, менші нуля. Відмітною ознакою числа зі знаком є спеціальне трактування старшого біта поля, що становить число. У якості поля можуть виступати байт, слово чи подвійне слово. Звичайно, фізично цей біт нічим не відрізняється від інших — все залежить від команди, яка працює з цим полем. Якщо в її алгоритмі закладено можливість роботи з цілими числами зі знаком, то команда по-особливому трактуватиме старший біт поля. Якщо старший біт дорівнює 0 , число вважається додатним та його значення обчислюється за правилами, які ми розглянули раніше. Якщо старший біт дорівнює 1 , число вважається від’ємним , але це передбачає, що його записано у так званому додатковому коді . Додатковий код деякого від’ємного числа є результатом інвертування (заміни 1 на 0 і навпаки) кожного біта двійкового числа, рівного модулю заданого від’ємного числа, плюс одиниця. Зворотна дія — маючи двійковий додатковий код числа, визначити значення його модуля. Для цього необхідно виконати дві дії. 1. Здійснити інвертування бітів двійкового доповнення. 2. До отриманого двійкового числа додати двійкову одиницю.

6. Приклади:

7. Представлення чисел з плаваючою комою

8. Кодування символів

9. Кодування кирилиці Windows-1251 CP866