Роль алгоритма в программировании

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ПЕРМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 
 
 

Курсовая  работа

по дисциплине

«Информатика»

Тема: «Роль алгоритма в программировании» 
 

Выполнила студентка

Гуманитарного факультета

Заочного  отделения

Группа  ФК-09С

Шубарина О. А. 

Научный руководитель:

Водяненко Г. Р.

                                                                                      Дата сдачи:          
 

Пермь, 2010

Содержание 

Введение                                                                                                                3 

1. История термина  «алгоритм»                                                                    5
2. Общие сведения об алгоритме                                                                  13
3. Свойства алгоритмов                                                                                  14
4. Понятие алгоритмического языка                                                             16
5. Исполнение алгоритма                                                                               20
6. Использование алгоритма в языке программирования на примере      

конструкции цикл-ДО

1. Turbo Pascal                                                                                            23
2. С++                                                                                                          24

Заключение                                                                                                            26

Список литературы                                                                                               27 
 
 

Введение 

      Переход современного общества к информационной эпохе развития выдвигает в качестве одной из основных задач – формирование информационной культуры каждого гражданина, проживающего на территории РФ. Потребность общества в квалифицированных специалистах, владеющих арсеналом средств и методов информатики, превращается в ведущий фактор образовательной политики.

      В настоящее время информатика изучается во всех учебных заведениях страны, школах, вузах, колледжах. Тенденция к распространению этого курса в сфере образования продолжает расти. Причина этого заключается в том, что сегодня в обществе существует достаточно серьезная и устойчивая социальная потребность в изучении информатики, а главное – использовании информационных технологий в повседневной деятельности. Эта потребность обусловлена стремительным развитием средств вычислительной техники и связи, проникновением информационных технологий почти во все сферы социальной практики и настоятельной необходимостью их эффективного использования в интересах решения ряда социально-экономических проблем.

      Важнейшую  роль при изучении курса информатики играет развитие способности к формированию алгоритмического стиля мышления. Человек, живущий в современном технократическом мире, должен уметь алгоритмически мыслить. Вокруг него множество объектов, работающих по законам  компьютерной логики. Алгоритмическое мышление выступает не только как стимулятор общего развития, но еще и вводит человека в чуждый для него мир современной техники. В профессиональной деятельности будущему специалисту предстоит не только использовать готовые информационные технологии, но и заниматься проектированием различных информационных систем, например, в экономике.

      Несмотря на большой исторический опыт преподавания алгоритмизации и программирования проблем здесь остается немало. Многие видят в информатике предмет, который должен научить пользоваться современными информационными технологиями. Действительно, сейчас этот аспект курса, как никогда, актуален и злободневен. Но информатика должна ориентироваться не на сиюминутные потребности общества, а строиться на основе взгляда в будущее. Стержнем, на котором строится программа предмета «Информатика», должен по-прежнему оставаться раздел «Алгоритмизация и программирование» поскольку именно при изучении этого раздела формируется системно-информационная картина мира, умение выделять объекты, процессы и явления, понимать их структуру и, что самое главное, вырабатывается умение самостоятельно ставить и решать задачи. [1, с.7]

      Целью курсовой работы является определение роли алгоритма в программировании. Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:

• Изучить общие сведения об алгоритме
• Описать свойства алгоритмов
• Выявить понятие алгоритмического языка
• Показать исполнение алгоритма
• Рассмотреть использование алгоритма в языках программирования (Pascal, С++)
 

1. История термина «алгоритм»

      Современное формальное определение алгоритма было дано в 30—50-х годы XX века в работах Тьюринга, Поста, Чёрча (тезис Чёрча — Тьюринга), Н. Винера, А. А. Маркова.

      Само слово «алгоритм» происходит от имени учёного Абу Абдуллах Мухаммеда ибн Муса аль-Хорезми (алгоритм — аль-Хорезми). Около 825 года он написал сочинение, в котором впервые дал описание придуманной в Индии позиционной десятичной системы счисления. К сожалению, арабский оригинал книги не сохранился. Аль-Хорезми сформулировал правила вычислений в новой системе и, вероятно, впервые использовал цифру 0 для обозначения пропущенной позиции в записи числа (её индийское название арабы перевели как as-sifr или просто sifr, отсюда такие слова, как «цифра» и «шифр»). Приблизительно в это же время индийские цифры начали применять и другие арабские учёные. В первой половине XII века книга аль-Хорезми в латинском переводе проникла в Европу. Переводчик, имя которого до нас не дошло, дал ей название Algoritmi de numero Indorum («Алгоритми о счёте индийском»). По-арабски же книга именовалась Китаб аль-джебр валь-мукабала («Книга о сложении и вычитании»). Из оригинального названия книги происходит слово Алгебра (алгебра — аль-джебр).

      Таким образом, мы видим, что латинизированное имя среднеазиатского учёного было вынесено в заглавие книги, и сегодня ни у кого нет сомнений, что слово «алгоритм» попало в европейские языки именно благодаря этому сочинению. Однако вопрос о его смысле длительное время вызывал ожесточённые споры. На протяжении многих веков происхождению слова давались самые разные объяснения.

      Одни выводили algorism из греческих algiros (больной) и arithmos (число). Из такого объяснения не очень ясно, почему числа именно «больные». Или же лингвистам больными казались люди, имеющие несчастье заниматься вычислениями? Своё объяснение предлагал и энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона. В нём алгорифм (кстати, до революции использовалось написание алгориѳм, через фиту) производится «от арабского слова Аль-Горетм, то есть корень». Разумеется, эти объяснения вряд ли можно счесть убедительными.

      Упомянутый выше перевод сочинения аль-Хорезми стал первой ласточкой, и в течение нескольких следующих столетий появилось множество других трудов, посвящённых всё тому же вопросу — обучению искусству счёта с помощью цифр. И все они в названии имели слово algoritmi или algorismi.

      Про аль-Хорезми позднейшие авторы ничего не знали, но поскольку первый перевод книги начинается словами: «Dixit algorizmi: …» («Аль-Хорезми говорил: …»), всё ещё связывали это слово с именем конкретного человека. Очень распространённой была версия о греческом происхождении книги. В англо-норманнской рукописи XIII века, написанной в стихах, читаем:

"Алгоризм  был придуман в Греции. Это часть арифметики. Придуман он был мастером по имени Алгоризм, который дал ему своё имя. И поскольку его звали Алгоризм, Он назвал свою книгу «Алгоризм».

      Около 1250 года английский астроном и математик Иоанн Сакробоско написал труд по арифметике Algorismus vulgaris, на столетия ставший основным учебником по вычислениям в десятичной позиционной системе счисления во многих европейских университетах. Во введении Сакробоско назвал автором науки о счёте мудреца по имени Алгус (Algus). А в популярной средневековой поэме «Роман о Розе» (1275—1280) Жана де Мена «греческий философ Алгус» ставится в один ряд с Платоном, Аристотелем, Евклидом и Птолемеем! Встречался также вариант написания имени Аргус (Argus). И хотя, согласно древнегреческой мифологии, корабль «Арго» был построен Ясоном, именно этому Арго приписывалось строительство корабля.

      «Мастер Алгус» (или Аргус) стал в средневековой литературе олицетворением счётного искусства. И в уже упоминавшейся «Романе о розе», и в известной итальянской поэме «Цветок», написанной Дуранте, имеются фрагменты, в которых говорится, что даже «mestre Argus» не сумеет подсчитать, сколько раз ссорятся и мирятся влюблённые. Английский поэт Джефри Чосер в поэме «Книга герцогини» (1369 г.) пишет, что даже «славный счётчик Аргус» (noble countour Argu) не сможет счесть чудовищ, явившихся в кошмарных видениях герою.

      Впрочем, греческая версия была не единственной. Мифический Алгор (Algor) именовался то королём Кастилии (Rex quodam Castelliae), то индийским королём, то арабским мудрецом (philosophus Algus nomine Arabicus).

      Однако со временем такие объяснения всё менее занимали математиков, и слово algorism (или algorismus), неизменно присутствовавшее в названиях математических сочинений, обрело значение способа выполнения арифметических действий посредством арабских цифр, то есть на бумаге, без использования абака. Именно в таком значении оно вошло во многие европейские языки. Например, с пометкой «устар.» оно присутствует в представительном словаре английского языка Webster’s New World Dictionary, изданном в 1957 г.

      Алгоритм — это искусство счёта с помощью цифр, но поначалу слово «цифра» относилось только к нулю. Знаменитый французский трувер Готье де Куанси (Gautier de Coincy, 1177—1236) в одном из стихотворений использовал слова algorismus-cipher (которые означали цифру 0) как метафору для характеристики абсолютно никчёмного человека. Очевидно, понимание такого образа требовало соответствующей подготовки слушателей, а это означает, что новая система счисления уже была им достаточно хорошо известна.

      Многие века абак был фактически единственным средством для практичных вычислений, им пользовались и купцы, и менялы, и учёные. Достоинства вычислений на счётной доске разъяснял в своих сочинениях такой выдающийся мыслитель, как Герберт Аврилакский (938—1003), ставший в 999 г. папой римским под именем Сильвестра II. Новое с огромным трудом пробивало себе дорогу, и в историю математики вошло упорное противостояние лагерей алгорисмиков и абацистов (иногда называемых гербекистами), которые пропагандировали использование для вычислений абака вместо арабских цифр. Интересно, что известный французский математик Николя Шюке (Nicolas Chuquet, 1445—1488) в реестр налогоплательщиков города Лиона был вписан как алгорисмик (algoriste). Но прошло не одно столетие, прежде чем новый способ счёта окончательно утвердился, столько времени потребовалось, чтобы выработать общепризнанные обозначения, усовершенствовать и приспособить к записи на бумаге методы вычислений. В Западной Европе учителей арифметики вплоть до XVII века продолжали называть «магистрами абака», как, например, математика Никколо Тарталью (1500—1557).