MüNDƏrcat mühaziRƏ 1 Verilənlər. Alqoritmlər və verilənlərin strukturu

MÜHAZİRƏ 12
Alqoritmləşdirmənin əsasları.
Alqoritmin tipləri. Proqramlaşdırma dilləri.

Kompüterdə müxtəlif tipli məsələləri həll edərkən əsasən üç tipli alqoritmlərdən istifadə olunur: xətti (düz), budaqlanan və dövri.

Xətti alqoritmlər sadə hesablama prosesini ifadə edən bir neçə ardıcıl əməliyyatlardan ibarət olur və onlar yazıldığı ardıcıllıqla da icra olunur.
Budaqlanma alqoritmlərin tərkibində bir və ya bir neçə məntiq mərhələsi olur. Bu mərhələdə müəyyən kəmiyyətlərin hər hansı bir şərti ödəyib-ödəmədiyi yoxlanılır və ona uyğun olaraq sonrakı gedişin istiqaməti seçilir. Yəni nəzərdə tutulan şərt ödənilirsə, bir istiqamətə, həmin şərt ödənilmirsə, başqa istiqamətə doğru hərəkət edilir. Beləliklə, alqoritmdə budaqlanma baş verir.
Proqramlaşdırmada tez-tez eyni əməliyyatlar qrupunun çoxlu sayda təkrar olunması lazım gəlir. Bu halda dövr alqoritmindən istifadə olunur. Dövrlər sadə və mürəkkəb olur. Sadə dövrlü alqoritmin bir dövrü olur. Əgər hər hansı bir alqoritmdə bir neçə daxili dövr iştirak edirsə, onda belə dövrlərə mürəkkəb dövr deyilir. Mürəkkəb dövrləri əmələ gətirən sadə dövrlər kəsişə bilməz.
Proqramlaşdırma dilləri. Dil dedikdə – istənilən işarələr sistemini başa düşəcəyik. İşarə dedikdə isə informasiyanı ötürmək üçün xüsusi seçilmiş bir obyekt nəzərdə tutulacaq. Məsələn: kağızdakı hərf, əl işarəsi, sifətin ifadəsi, çeviricinin vəziyyəti və s. Bu çox ümumi bir tərif olduğundan bura heyvanların təbii dillərini, insanların dillərini də daxil etmək olar. Müxtəlif dillərin olması bir dildən başqa bir dilə tərcümə (translyasiya) problemini yaradır. Belə baxanda, bizim bütün fəaliyyətimiz bu və ya başqa mənada translyasiya ilə bağlıdır. Biz şüurumuzda olan daxili təsəvvürləri nitqə, hərəkətə və s. çeviririk və tərsinə.
Yeni obyekt yaratmaqla, biz onunla bağlı yeni bir dil də yaradırıq. Məsələn, elmin inkişafı xüsusi elmi dilin yaranmasına gətirib çıxartdı (riyaziyyat, fizika və s.).
Bir qayda olaraq, sadə qurğuları, düymələri basmaqla, dəstəkləri hərəkətə gətirməklə idarə etmək heç də çətin olmur. Amma elə mürəkkəb obyektlər var ki, onları idarə etmək üçün insan ya çətinlik çəkir, ya da ola bilsin ki, heç bacarmır. Bu halda, insanla maşın arasında, bir növ vasitəçi – tərcüməçiyə ehtiyac olur. Belə qurğulara kompüterləri misal gətirmək olar. Onları idarə etmək üçün insan üçün sadə olan, onun dilinə yaxın olan bir giriş dilinə ehtiyac olur.
Qeyd edək ki, kompüterlər insan tərəfindən yaradılmış obyektlər sırasında ən çətin idarə olunanlardandır. Bu məsələ o qədər obeyktin mürəkkəbliyindən yox, daha çox onun dilinin ( maşın dili – 2-lik kodlar) insan dilindən uzaq olmasıdır. Ona görə də istehsalçıların və proqramçılarin maraqlarını nəzərə alaraq bir ünsiyyət vasitəsinə ehtiyac yaranır.
Proqramlaşdırma dilləri adi dillərdən “sözlərin” (ancaq translyatorun başa düşdüyü) sayına və əmrlərin ciddi yazılış qaydasına görə fərqlənir. Kompüterdə proqram yazmaq üçün istifadə olunan formallaşmış dillərə proqramlaşdırma dilləri deyilir.
İstənilən proqramlaşdırma dilinin əsas elementləri bunlardır: dilin əlifbası, sintaksisi və semantikası.
Dilin əlifbası dedikdə, həmin dildə işlənən bütün simvollar nəzərdə tutulur.
Sintaksis- əlifbada olan simvollardan dilin ayrı-ayrı konstruksiyalarının (komandaların, operatorların) düzəldilməsinin formal qaydalarıdır. Bu qaydalar müxtəlif həll alqoritmlərini proqramlaşdırmağa imkan verir.
Semantika- dilin bu və ya digər sintaksis konstruksiyalarının təsviridir. Məsələn, əgər proqramın bu yerində y =a*(b+c) ifadəsinin hesablanması yazılıbsa, onda semantika qaydaları maşına “göstərir” ki, əvvəlcə (b+c) cəmini tapsın, sonra həmin cəmi a-ya vursun.
Beləliklə, hər hansı verilənlərin emalı prosesini birbaşa həyata keçirməyə imkan verən proqramlar, dili təyin edən sintaksis qaydalara uyğun olaraq əlifbadakı simvolların birləşməsi nəticəsində və semantika qaydalarını nəzərə almaqla işlənib hazırlanır.
Translyator və kompilyatorlar. Proqramlaşdırma dili vasitəsilə hazır proqram yox, ancaq qurulmuş alqoritmi təsvir edən mətn yaradılır. İnsanın başa düşdüyü dildə olan bu proqram maşının başa düşdüyü dilə çevrilməlidir. Bunun üçün kompüterdə translyatorlar və kompilyatorlar olur.
Proqram ancaq onların translyatorları olan halda icra oluna bilərlər. Translyatordan fərqli olaraq kompilyatorlar exe-faylların yaradılması üçün istifadə olunur ki, onlar da sərbəst icra oluna bilərlər (yəni, proqpamin yazildiğı mühitdən (sistemdən) asılı olmadan).