Информатика и программирование : алгоритмизация -от проблемы к программе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 2336 

Кафедра автоматизированных систем управления

А.П. Смирнов 
 
 

Информатика и программирование

Алгоритмизация – от проблемы к программе 

Курс лекций 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2014 

УДК 004 
 
C50 

Р е ц е н з е н т  
канд. экон. наук, доц., проф. Ю.Ю. Костюхин 

Смирнов, А.П. 
С50  
Информатика и программирование : алгоритмизация – от 
проблемы к программе : курс лекций / А.П. Смирнов. – М. : 
Изд. Дом МИСиС, 2014. – 59 с. 
ISBN 978-5-87623-780-4 

В курсе лекций представлены особенности вычислительного процесса 
в компьютере, способы кодирования информации, принципы описания алгоритмов, а также примеры построения алгоритмов  типовых задач. Переход 
от алгоритмов к программам осуществлен на современном алгоритмическом 
языке Visual Basic. Приобретение навыков программирования обеспечивается подробным описанием процедуры алгоритмизации и перехода к текстам 
программ. Закрепление указанных навыков обеспечивается постепенным переходом от простых задач к более сложным.  
Примеры программ, приведенные в курсе лекций, должны способствовать развитию алгоритмического мышления, необходимого для овладения 
специальными дисциплинами направлений 230700 «Прикладная информатика», 230400 «Информационные системы и технологии», 230100 «Информатика и вычислительная техника». 
 

УДК 004 

ISBN 978-5-87623-780-4 
© А.П. Смирнов, 2014 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение...................................................................................................................4 
1. Особенности вычислительного процесса в компьютере.....................................5 
1.1. Двоичная система счисления........................................................................5 
1.2. Кодирование информации............................................................................6 
2. Основы построения алгоритмов ..........................................................................9 
2.1. Принципы описания алгоритмов..................................................................9 
2.2. Примеры построения алгоритмов типовых задач......................................10 
3. Алгоритмический язык Visual Basic. Основные сведения ................................17 
3.1. Историческая справка.................................................................................17 
3.2. Среда программирования Visual Basic 6.0..................................................18 
3.3. Основные конструкции языка ....................................................................19 
3.3.1. Алфавит ............................................................................................................19 
3.3.2. Переменные .....................................................................................................20 
3.3.3. Константы ........................................................................................................20 
3.4. Типы переменных.......................................................................................21 
3.4.1. Характеристики переменных.......................................................................21 
3.4.2. Способы задания типа ...................................................................................22 
3.5. Основные функциональные операторы .....................................................23 
3.5.1. Оператор присваивания.................................................................................23 
3.5.2. Оператор условного перехода......................................................................23 
3.5.3. Операторы цикла ............................................................................................25 
3.6. Операторы ввода и вывода информации....................................................27 
3.6.1. Операторы ввода значений переменных с клавиатуры..........................27 
3.6.2. Операторы вывода значений переменных на экран................................29 
3.7. Примеры типовых программ......................................................................31 
4. Алгоритмический язык Visual Basic. Более сложные структуры......................35 
4.1. Файловый ввод и вывод..............................................................................35 
4.2. Подпрограммы и их использование для написания сложных программ....38 
4.2.1. Назначение подпрограмм..............................................................................38 
4.2.2. Типы подпрограмм.........................................................................................38 
4.2.3. Локальные переменные формы...................................................................42 
5. Операторы и функции, работающие с символьными данными........................44 
5.1. Ввод символов с целью управления действиями.......................................44 
5.2. Функции, работающие с таблицей ASCII-кодов........................................45 
5.3. Функции, работающие со строкой символов.............................................45 
6. Графика...............................................................................................................50 
6.1. Воспроизведение цвета...............................................................................50 
6.2. Операторы (Методы) изображения стандартных фигур............................51 
Библиографический список...................................................................................58 
 

ВВЕДЕНИЕ 

Современные компьютерные технологии нередко слишком сложны для начинающих программистов. Поэтому на начальном этапе 
изучения программирования целесообразно использовать относительно простые языки программирования. 
Программа, как правило, является инструментом для решения некоторой проблемы, сформулированной вначале на некотором обычном языке. Например, это может быть математическая задача. 
Наиболее сложным, как правило, является переход от текстового описания проблемы к алгоритму, т.е. к описанию порядка действий, приводящих к желаемому результату. Эти действия должны 
быть представлены на языке некоторых элементарных операций. 
Следующим этапом является переход от алгоритма к программе, 
т.е. к описанию алгоритма на определенном языке, который воспринимается компьютером. 
В настоящее время имеется большое разнообразие языков программирования, каждый из которых имеет свои достоинства. Однако 
далеко не все языки приспособлены к восприятию начинающими 
программистами. Самым простым способом облегчить это восприятие является реализация алгоритма на так называемом алгоритмическом языке. Название это связано с тем, что действия (операции), 
представленные в алгоритме, возможно напрямую перевести в последовательность операторов программы.  
Переход от алгоритма к программе наиболее прост на алгоритмическом языке серии Basic. 
В данном курсе лекций в качестве инструмента для реализации алгоритмов в виде программ выбран современный язык Visual Basic, операционная среда которого является достаточно простой для работы, предоставляя в то же время широкие возможности для пользователя.  

1. ОСОБЕННОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО 
ПРОЦЕССА В КОМПЬЮТЕРЕ 

1.1. Двоичная система счисления 

Компьютер является вычислительной машиной, которая работает 
в двоичной системе счисления. Форма представления числа зависит 
от основания системы. В привычной для нас десятичной системе 
счисления основанием является число 10. Любое число в десятичной 
системе счисления представляется последовательностью цифр от 0 
до 9. Они располагаются по так называемым разрядам, каждый 
из которых соответствует определенной степени основания. Например, десятичное число 271 означает следующую сумму: 

 
271 = 2 ∗ 102 + 7 ∗ 101 + 1 ∗ 100. 

Здесь и в дальнейшем звездочкой отмечена операция умножения. 
В двоичной системе счисления основанием является цифра 2. Соответственно число в этой системе изображается последовательностью цифр 0 или 1. В качестве примера представим число 271 в двоичной системе в виде следующей суммы: 

271 = 1 ∗ 28 + 0 ∗ 27 + 0 ∗ 26 + 0 ∗ 25 + 0 ∗ 24 + 1 ∗ 23 + 1 ∗ 22 + 1 ∗ 21 + 1 ∗ 20. 

Таким образом, в позиционной форме это число имеет следующий вид: 

 
100001111. 

Преобразование из десятичной системы счисления в двоичную 
систему, как это видно из примера, производится следующим образом. Сначала определяется максимальная степень числа 2, результат 
возведения в которую меньше заданного десятичного числа. Эта степень определяет номер максимального разряда двоичного числа, 
в который записывается цифра 1. Затем число 2 возводится в эту степень. Полученное десятичное число вычитается из заданного числа. 
После этого опять вычисляется максимальная степень числа 2, результат возведения в которую меньше полученного остатка. В разряд, равный этой степени, записывается единица. Все остальные разряды до него заполняются нулями. Процедура продолжается до тех 
пор, пока остаток не станет равным 0. Тогда и все последние разряды 
(включая нулевой разряд) заполняются нулями. В частном случае 

(см. приведенный выше пример) остаток может стать равным нулю 
только при записи единицы в нулевой разряд. 
Двоичная система счисления в компьютере выбрана исходя 
из возможности электронной реализации представления чисел и элементарных операций. Представьте себе, что нужно реализовать десятичную систему счисления. Тогда нужно иметь по крайней мере 
электронную схему, которая может находиться в одном из десяти 
устойчивых состояний (каждое состояние соответствует одной цифре). Такую схему в принципе можно придумать. Но она не будет технологичной и ее размер не позволит создать компактный компьютер 
даже при современном состоянии электронной техники. Зато устройство с двумя устойчивыми состояниями известно очень давно. Это 
электромагнитное реле. Первая вычислительная машина была реализована именно на электромагнитных реле. Произошло это еще 
до внедрения в технику электронной лампы. С появлением электронных ламп был изобретен так называемый триггер – электронная схема с двумя лампами, имеющая два устойчивых состояния.  
Переход из одного состояния в другое в такой схеме происходил 
под воздействием электрического импульса на сетке одной из ламп. 
С развитием электроники сначала лампы были заменены полупроводниковыми приборами, а затем появились интегральные схемы, 
включающие в себя современную модификацию триггеров.  

1.2. Кодирование информации 

На уровне процессора компьютер не может воспринимать информацию в другой форме, кроме двоичного кода. Выше было рассмотрено, как можно представить числа в двоичном коде. Очевидно, что 
в этом же коде нужно представить и необходимые операции с числами. Ввиду особенностей процессов в электронных схемах, реализующих вычисления, можно закодировать и осуществить только некоторые элементарные операции. Все они перечислены ниже. 
1. Арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, 
деление. 
2. Логические операции: «или», «и», «не». 
3. Операции сравнения: «больше», «меньше», «равно», «не равно». 
Единовременно процессор производит только одну операцию. 
Соответствующая команда дается в кодовой форме. Это так называемая элементарная инструкция. Она схематически представлена на рис. 1.1.