Тема v. структуры данных

ТЕМА I. Принципы организации ЭВМ.

1. Информация и информатика. Основные понятия и определения.

1.1. Информация и её свойства.

1.2. Информатика. Предмет и задачи. Практические приложения.

1.3. Данные. Кодирование. Системы счисления.

1.4. Единицы представления, измерения и хранения данных. Файлы

2. Архитектура вычислительных средств.

2.1. Понятие архитектуры. Базовая (классическая) организация ЭВМ.

2.2. Типы архитектуры: неймановская и гарвардская.

2.3. Состав вычислительной системы. Аппаратное и программное обеспечение.

ТЕМА II. Алгоритмизация вычислительных процессов

1. Алгоритм. Основные понятия. Этапы решения задач на компьютере.

Свойства алгоритма: массовость, определенность, результативность, эффективность.

2. Алгоритмизация разветвляющихся вычислительных процессов.

3. Алгоритмизация циклических вычислительных процессов.

3.1. Определение и составные части цикла. Структура цикла с предусловием и

с постусловием.

3.2. Вложенные, многократные циклы. Схема алгоритма двойного цикла

4. Арифметические циклы

4.1. Табулирование функций.

4.2. Накопление суммы. Последовательное умножение.

4.3. Обработка массивов данных

4.4.Вычисление функций разложением в ряд при заданном количестве членов разложения

5. Итерационные циклы

5.1. Вычисление функций разложением в ряд с заданной погрешностью.

5.2. Вычисления по итерационным формулам.

5.3. Контроль количества повторений циклов.

6. Алгоритмы подпрограмм (ПП).

6.1. Назначение. Формальные и фактические параметры. Соответствие списков.

6.2. Подпрограмма-функция (ПФ). Назначение, структура, вызов ПФ.

6.3. Подпрограмма-процедура (ПП). Назначение, структура, вызов ПП.

6.4. Сравнительный анализ подпрограммы-функции и подпрограммы процедуры.

7. Алгоритмы решения задач вычислительной математики численными методами.

7.1. Решение нелинейных уравнений.

7.1.1.Корень уравнения. Два этапа нахождения корней: отделение корней (определение интервала изоляции) и уточнение приближенных корней.

7.1.2.Оценка погрешности (два способа). Нахождение интервала изоляции.

7.1.3.Методы решения нелинейных уравнений. Математическая основа, геометрическая интерпретация, схема алгоритма, Pascal-программа.

· Метод простой итерации. Свойство самоисправления.

· Метод половинного деления (дихотомии).

· Метод Ньютона (касательных).

· Метод хорд.

8.2. Численное интегрирование. Математическая основа, геометрическая интерпретация, схема алгоритма, Pascal-программа.

· Метод прямоугольников.

· Метод трапеций

· Метод Симпсона.

ТЕМА III. Программирование на алгоритмическом языке ObjectPascal.

1. Технология программирования и основные этапы ее развития: “стихийный”, структурный, объектно-ориентированный и компонентный подходы.

2. Общая характеристика языка Паскаль. Структура Паскаль - программы. Раздел описаний и раздел операторов.

3. Понятие ТИПА данных. Классификация, простые и структурные типы. Описание данных (Type, Var).

3.1. Простые стандартные типы данных: целые, вещественные, булевский (Boolean), символьный (Char).

3.2. Типы данных, определяемые пользователем (ограниченный, перечисляемый).

4. Стандартные функции: арифметические, преобразования типов, для величин порядкового типа.

5. Выражения (арифметические, логические). Правила записи. Порядок выполнения. Тип контролирует действия над данными. Сообщения об ошибках компиляции.

6. Операторы языка Паскаль. Простые операторы:

6.1. Присваивания.

6.2. Обращение к процедурам. Организация ввода, вывода данных с помощью стандартных процедур Read(Readln) и Write(Writeln)при использовании стандартных файлов Input, Output. Форматы и редакционные спецификации при выводе данных.

6.3. Безусловной передачи управления (Goto).

6.4. Пустой оператор.

7. Структурные операторы Паскаля:

7.1. Составной оператор (Begin …End).

7.2. Условной передачи управления (If).

7.3. Выбора (Case).

7.4. Цикла с параметром (For).

7.5. Цикла с предусловием “ПОКА” (While).

7.6. Цикла с постусловием “ПОКА-НЕ” (Repeat …Until).

7.7. Оператор присоединения для доступа к элементам записи (With).

8. Сравнительная характеристика операторов цикла.

ТЕМА IV. Подпрограммы (ПП) Паскаля.

1. Правило соответствия списков формальных и фактических параметров ПП.

2. Особенности использования массивов в качестве параметров подпрограмм.

3. Типы формальных параметров подпрограмм-функций и подпрограмм-процедур. Параметр – значение и параметр-переменная. Процедурные типы.

4. Локальные и глобальные переменные. Область действия переменных.

5. Подпрограммы решения типовых задач вычислительной математики.

Вычисление таблицы значений функции.

Накопление суммы

Обработка массивов данных

Вычисление функций разложением в ряд

Решение нелинейного уравнения.

Вычисление значения интеграла.

ТЕМА V. Структуры данных.

1. Массив (Array), способы описания.

2. Запись (Record). Описание, доступ к элементам записи. Оператор присоединения.

3. Множество (Set). Операции объединения, пересечения, отношения, вхождения.

4. Файл (File). Описание файлов: типизированных, текстовых и нетипизированных. Процедуры и функции для работы с файлами : Assign, Reset, Rewrite, Append, Close.

Использование внешних файлов при вводе, выводе данных.

Экзамен включает:

1. Решение задачи (составление схемы алгоритма и Pascal-программы).

2. Теоретическую часть (ответы на 2 вопроса, по билетам).

К экзамену допускаются студенты, выполнившие все лабораторные работы.