Программирование и основы алгоритмизации

Программирование и основы алгоритмизации

Программа и методические указания для студентов заочной формы обучения по специальности 220301

1. Цели и задачи дисциплины

В связи с внедрением ЭВМ во все сферы человеческой деятельности перед специалистами разного профиля возникает одна общая задача – овладение навыками использования вычислительной техники. Но все-таки, многие трудности, связанные с применением ЭВМ в учебном процессе и инженерной деятельности, обусловлены не слабостью материальной базы (мало ЭВМ, плохие ЭВМ), а с неумением сформулировать задачу, правильно выбрать и применить вычислительный или иной алгоритм, пригодный для решения данной задачи. Еще большие трудности вызывает ситуация, когда необходимо разработать новый алгоритм в предметной области.

Целью изучения дисциплины ПиОА является:

ü изучение основных принципов проектирования и разработки программных продуктов

ü углубленное изучение основных понятий языков программирования

ü изучение типов и структур данных

ü знакомство с типами и способами реализации алгоритмов

ü приобретение навыков в работе с современными средствами управления базами данных

ü приобретение навыков в работе с системами быстрой разработки приложений. На практике, в качестве инструмента для изучения материала курса будем использовать систему быстрой разработки приложений Visual Basic.

Основными задачами дисциплины ПиОА являются:

ü приобретение знаний по разработке структур данных и алгоритмов для решения прикладных задач и их реализации в среде современных систем программирования;

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

ü получение знаний о проектировании программных систем;

В результате изучения ПиОА студент должен:

1. иметь представление об основных понятиях программирования;

2. иметь представление о вопросах проектирования и реализации реляционных баз данных;

3. иметь представление о различных структурах данных и понятии алгоритма;

4. знать основные понятия объектно – ориентированного, событийного и визуального программирования;

5. знать теоретические основы проектирования реляционных баз данных;

6. знать современные средства для работы с базами данных;

7. знать подходы к разработке структур данных и алгоритмов для решения прикладных задач и их реализации в среде современных систем программирования;

8. уметь разрабатывать структуры данных и алгоритмов для решения прикладных задач и их реализации в среде современных систем программирования;

9. уметь проектировать приложения для работы с реляционными базами данных;

10. уметь разрабатывать документацию на созданные приложения;

11. иметь опыт разработки приложений для решения задач по автоматизации промышленных процессов в машиностроении;

12. иметь опыт проектирования приложений для работы с реляционными базами данных.

2. программа дисциплины

2.1 Основные понятия и определения программирования и основ автоматизации

Понятие программирования и автоматизации. Цели и задачи курса ПиОА. Основные этапы подготовки инженерной задачи к решению на ЭВМ. Этап постановки задачи. Построение модели задачи. Этап выбора метода решения. Разработка алгоритма. Реализация алгоритма в виде программы. Проверка правильности алгоритма. Синтаксис и семантика программы. Анализ сложности алгоритма. Понятие сложности алгоритма. Этап документирования программы.

Вопросы для самоконтроля

1. Какие задачи решаются в курсе «Программирование о основы автоматизации»?

2. Дайте определение понятию программирование и алгоритмизация.

3. Перечислите основные этапы подготовки инженерной задачи к решению на ЭВМ.

4. В чем заключается этап постановки задачи?

5. Что понимают под правильностью алгоритма?

6. С помощью чего решается задача определения синтаксической и семантической правильности алгоритма?

2.2 Алгоритмы

Понятие и свойства алгоритма. Способы записи алгоритмов. Запись алгоритма на естественном языке. Алгоритмический язык в виде псевдокодов. Графическая запись алгоритма. Структограммы. Структуры алгоритмов; линейные структуры; разветвляющиеся структуры; безусловный переход; циклические структуры; подпрограммы и функции.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение понятию алгоритма.

2. Перечислите и охарактеризуйте основные свойства алгоритмов.

3. Назовите основные способы записи алгоритмов.

4. Покажите на примере способ графической записи алгоритма.

5. Что понимается под структурой алгоритма?

6. Охарактеризуйте основные структуры алгоритмов.

2.3 Структуры данных. Итерация и рекурсия. Файлы.

Характеристики данных: семантика, синтаксис и прагматика. Тип данных. Структура данных. Статические и динамические структуры данных. Массивы. Записи. Строки. Деревья. Списки. Рекурсивный объект. Файл. Типы файлов. Последовательный файл. Файл прямого доступа. Работа с фалом: открытие файла, чтение и запись данных, закрытие файла.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите три качества, которыми характеризуются данные.

2. Сформулируйте понятие типа и структуры данных.

3. В чем заключается отличие динамических и статических структур данных.

4. Дайте понятие динамического и статического массива.

5. Охарактеризуйте понятия записи, строки, списка и дерева.

6. Что называют рекурсивным объектом?

7. Что принято понимать под файлом?

8. Назовите два способа доступа к файлам?

9. Какую последовательность действий предполагает работа с файлом?

2.4 Алгоритмизация.

Понятие алгоритмизации. Этапы процесса алгоритмизации. Три класса алгоритмов: вычислительные, информационные, управляющие. Понятие поиска и сортировки данных. Методы поиска: линейный; двоичный. Методы сортировки: линейные и нелинейные, простые и комбинированные, внутренние и внешние, метод построения алгоритма. Сортировка простыми включениями. Сортировка простым перебором. Сортировка методом простого обмена («пузырька»).

Вопросы для самоконтроля

1. Сформулируйте понятие алгоритмизации.

2. Перечислите этапы процесса алгоритмизации.

3. Дайте характеристику основных классов алгоритмов.

4. Что такое поиск и сортировка данных?

5. Назовите основные методы поиска и сортировки.

6. В чем заключается суть сортировки методом простого перебора?

7. В чем заключается суть сортировки методом простого обмена?

8. В чем заключается суть сортировки методом простых включений?

2.5 Основные принципы программирования. Разработка пользовательского интерфейса.

Основные принципы программирования: модульное, структурное, событийно-ориентированное, объектно-ориентированное, визуальное. Основные понятия объектно-ориентированного программирования (ООП). Аспекты разработки программ в ООП. Основные концепции ООП. Программирование в среде Visual Basic. Классические структуры программирования в среде Visual Basic. Понятие интерфейса. Типы интерфейсов: однодокументный и многодокументный.

Вопросы для самоконтроля

1. Перечислите и дайте краткую характеристику основным принципам программирования.

2. Назовите три аспекта процесса разработки программ в ООП.

3. Объясните понятия класса и объекта в ООП.

4. Расскажите о тех концепциях, на которых базируется ООП.

5. Какие подходы включает в себя процесс программирования в среде Visual Basic.

6. Какие классические структуры программирования имеет в своем составе Visual Basic.

7. Что такое интерфейс пользователя.

8. Охарактеризуйте SDI-интерфейс.

9. Дайте характеристику MDI-интерфейса.

2.6 Базы данных. Разработка приложений баз данных. Современные средства для работы с базами данных. Запросы к базе данных.

Понятие базы данных (БД). Классификация баз данных: распределенная, централизованная, с локальным доступом, с удаленным доступом. Понятие файла-сервера и клиент-сервера. Модель данных: иерархическая, сетевая, реляционная. Основные понятия реляционной БД. Понятие ключа. 1,2,3 нормальные формы таблиц БД. Этапы проектирования БД. Связи между таблицами: один-к-одному, один-ко-многим, многие-ко-многим. Стадии разработки баз данных. Подходы к проектированию баз данных: «от предметной области» и «от запроса». Инфологическое моделирование. Даталогическая модель. Физическое моделирование. Составляющие VB-программы для работы с БД: интерфейс, ядро базы данных, хранилище данных. Технологии работы с базами данных: DAO и ADO: элемент управления данными Data, Объект Recordset, элемент управления данными Data control. Понятие SQL: запрос информации, фильтрация данных, комбинированные условия.

Вопросы для самоконтроля

1. Расскажите о классификации баз данных по критерию технологии обработки данных и способу доступа к данным.

2. Дайте понятие файла-сервера и клиент-сервера.

3. Перечислите основные модели структур данных.

4. Что такое реляционная база данных? Назовите основные понятия реляционных баз данных.

5. Какие нормальные формы таблиц БД вы можете назвать? Дайте краткою характеристику каждой из нормальной таблиц.

6. Перечислите этапы проектирования баз данных.

7. Какие различают связи между таблицами БД.

8. Перечислите основные этапы разработки приложений БД.

9. Назовите два подхода к проектированию БД и дайте краткую характеристику этим подходам.

10. Назовите составляющие VB-программы для работы с БД.

11. Какие две технологии работы с базами данных в среде VB вы знаете?

12. Перечислите основные элементы управления данными в среде VB.

13. Что такое SQL?

14. Какие действия с данными можно осуществить с помощью SQL?

2.7 Программные продукты (ПП).

Понятие качества ПП. Критерии качества. Понятие жизненного цикла ПП. Стадии жизненного цикла ПП: стадия разработки, стадия производства, стадия эксплуатации. Документирование программных средств: документы управления разработкой ПП, документы, входящие в состав ПП. Пользовательская документация ПП. Состав пользовательской документации. Документация по сопровождению ПП. Две группы документации по сопровождению ПП.

Вопросы для самоконтроля

1. Дайте понятие качества ПП.

2. Какие критерии качества ПП вы можете назвать?

3. Что такое жизненный цикл ПП?

4. Назовите основные стадии жизненного цикла ПП.

5. Для чего необходима документация программных средств?

6. Какие группы документов для ПП вам известны?

7. Перечислите состав и назначение пользовательской документации.

8. Охарактеризуйте документацию по сопровождению.

3. Задание на курсовую работу

по теме: «Создание MDI-приложения для обработки данных »

ЗАДАНИЕ 1

Необходимо разработать MDI - приложение для работы с данными, где обязательными пунктами меню являются: Работа с файлом, Обработка данных, Построение диаграммы. Работа с данными заключается в следующих действиях: ввод данных пользователем, сортировка данных, расчет необходимых параметров, построение диаграммы.

Исходные данные:

1. Пользователь работает с числовыми данными, заранее подготовленными в текстовом файле с расширением DAT.

2. Сортировка данных происходит методом простого включения. Результаты сортировки выводятся в текстовое поле.

3. Рассчитываемый параметр: максимальное значение среди исходных числовых данных.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство пользователя.

ЗАДАНИЕ 2

Исходные данные:

1. Ввод исходных данных организовать пользователю на форме.

2. Сортировка данных происходит методом простого перебора. Результаты сортировки выводятся в текстовое поле и сохраняются в файл.

3. Рассчитываемый параметр: минимальное значение среди исходных числовых данных.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 3

Исходные данные:

1. Пользователь работает с числовыми данными, заранее подготовленными в текстовом файле с расширением DAT.

2. Сортировка данных происходит методом «пузырька». Результаты сортировки выводятся в текстовое поле и сохраняются в файл.

3. Рассчитываемый параметр: среднее значение среди исходных числовых данных.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство пользователя.

ЗАДАНИЕ 4

Исходные данные:

1. Ввод исходных данных организовать пользователю на форме.

2. Сортировка данных происходит методом «пузырька» и методом простого включения. Разработайте форму для сортировки данных с применением объекта SSTab. Результаты сортировки выводятся в соответствующих текстовых полях.

3. В процессе выполнения сортировки числовых данных в программе необходимо использовать элемент интерфейса ProgressBar.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 5

Исходные данные:

1. Ввод исходных данных организовать пользователю на форме.

2. Сортировка данных происходит методом простого перебора и методом простых включений. Разработайте форму для сортировки данных с применением объекта SSTab. Результаты сортировки выводятся в соответствующих текстовых полях.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство пользователя.

ЗАДАНИЕ 6

Исходные данные:

1. Пользователь работает с числовыми данными, заранее подготовленными в текстовом файле с расширением DAT.

2. Сортировка данных происходит методом «пузырька». Результаты сортировки выводятся в соответствующие текстовые поля.

4. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами.

5. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 7

Исходные данные:

Пользователь работает с числовыми данными, заранее подготовленными в текстовом файле с расширением DAT. Сортировка данных происходит методом «пузырька». Результаты сортировки выводятся в соответствующие текстовые поля. Рассчитываемый параметр: размах данных по формуле R = max – min, где R - размах, min - минимальное значение, max - максимальное значение. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 8

Исходные данные:

Пользователь работает с числовыми данными, заранее подготовленными в текстовом файле с расширением DAT. Сортировка данных происходит методом простого включения. Результаты сортировки выводятся в соответствующем текстовом поле. Рассчитываемый параметр: Количество повторов среди введенного набора чисел. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 9

Исходные данные:

Ввод исходных данных организовать для пользователя на форме. Сортировка данных происходит методом простого перебора. Результаты сортировки выводятся в соответствующем текстовом поле и сохраняется в файл. Рассчитываемый параметр: Количество повторов среди введенного набора чисел. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами. Разработать руководство пользователя.

ЗАДАНИЕ 10

Исходные данные:

Ввод исходных данных организовать для пользователя на форме. Сортировка данных происходит методом простого включения и простого перебора. Результаты сортировки выводятся в соответствующих текстовых полях и сохраняется в соответствующие файлы. Рассчитываемый параметр: Количество повторов и максимальное значение среди введенного набора чисел. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 11

Исходные данные:

Ввод исходных данных организовать для пользователя на форме. Сортировка данных происходит методом простого включения. Результаты сортировки выводятся в текстовое поле и сохраняются в файл. Рассчитываемый параметр: максимальное и минимальное значение среди исходных числовых данных. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами. Разработать руководство программиста.

ЗАДАНИЕ 12

Исходные данные:

Ввод исходных данных организовать для пользователя на форме. Сортировка данных происходит методом простого включения и методом «пузырька». Результаты сортировки выводятся в текстовые поля и сохраняются в соответствующие файлы. Предоставить пользователю построение диаграммы двумя различными способами. Снабдить приложение заставкой с информацией о названии приложения о разработчике. Разработать руководство программиста.

Программирование и основы алгоритмизации

Рекомендуемая ЛИТЕРАТУРа

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы