Келісілген Математика, физика және информатика институты кеңесінің төрағасы Бекпатшаев М. Ж. (қолы) 2020 ж. Бекітемін

3-4

нөмерлері

(авторы, атауы, шыққан жылы, зерттелген бөлімге арналған бет)

(бағдарламалық жасақтама, презентациялар, нұсқаулықтар және т.б.)

9. 
   1
   

Аралық бақылау №1

Аралық бақылау №2

Аралық бақылау (колоквиум, бақылау жұмысы, презентация и т .б.)

Емтихан

«Компьютер» сөзі ағылшын тілінен «калькулятор» деп аударылған, яғни есептеулер жүргізуге арналған машина. Бұл шындыққа толық сәйкес келеді, өйткені аппараттық деңгейде компьютер қосу және көбейту сияқты сандармен қарапайым арифметикалық амалдарды ғана орындайды.

Компьютердің жүрегі процессор болып табылады, оны көбінесе орталық процессор (орталық процессор) немесе микропроцессор деп атайды. Бұл барлық есептеулерді орындайтын орталық процессор.

Тарихи тұрғыдан алғанда, компьютерлік процессорларды қоса алғанда, барлық сандық микросхемалар кернеудің тек екі рұқсат етілген деңгейімен жұмыс істейді. Осы деңгейлердің бірі логикалық-бір деңгей (немесе бір деңгей), ал екіншісі логикалық-нөлдік деңгей (немесе нөлдік деңгей) деп аталады. Көбінесе, логикалық нөл төмен кернеу деңгейіне сәйкес келеді (0-ден 0,4 В дейін), ал логика жоғары деңгейге сәйкес келеді (2,4-тен 5 В-қа дейін). Екі кернеу деңгейі іске асыруды жеңілдету үшін таңдалды.

C тілі 1970-жылдары АҚШ-тың маманы Дэннис Ритчидің бас­тауы­мен дүниеге келді. Бұл тілдің негізі Алголдан басталып, Паскаль және ПЛ/1 тілдерімен қатар пайда болды. С тілінің негізінде 1983-жылы С++ тілі жасалып шықты, сол кезден бері тілдің бірнеше нұсқалары пайда болып, ол қазіргі ең көп тараған тілдердің біріне айналды. Бірсыпыра фирмалар осы тілге арнап компиляторлар жазды, мыса­лы, Borland International фирмасы 1989 ж. жасаған біріктірілген программалау ортасы TurboC++ жүйесін дүниеге келтірді. Ол DOS ортасында жақсы жұмыс істеді. Ал 1992 ж. жасалған Borland C++ жүйесі Windows ортасында да жұмыс істейтін жақсы компилятор болып табылады.

С++ тілінде жазылған программаның құрылымы

Кез келген программа бір немесе бірнеше функциялардан тұрады. Олар программа құруға керекті негізгі модульдер болып табылады. Кез келген программаның жазылған алғашқы мәтіні бастапқы код деп ата­лады. Оны біріктірілген программалау ортасында теріп, сонан соң компилятор арқылы машиналық кодқа түрлендіріп орындаймыз.

Келесі суретте С программасының жалпы құрылымы көрсе­тілген. С программасы бірнеше функциялардан (main, f1, f2…) құралады және олардың біреуі міндетті түрде main() болуы қажет.Қарапайым программа функциялардан тұрады.Функция тұлғасы операторлардан тұрады, олар жүйелі жақша­лар­мен шек­теледі. Әрбір оператордан кейін ; таңбасы қойылады.

Енді бір программа мысалын келтірейік:

/* Герон формуласы арқылы үшбұрыш ауданын табу  */

#include /* енгізу/шығару директивасы */

#include /* математикалық функциялар директивасы */

main() /* басты функцияны қолдану */

{ int a,b,c; /* бүтін айнымалыларды сипаттау */

float p,s; /* нақты айнымалыларды сипаттау */

printf("\n‚ үшбұрыш қабырғаларын енгіз : \n");

scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);

p=(a+b+c)/2.0;

s=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));

printf("s=%f",s);

}

Программада түсініктемелер беру үшін/* және */ таңбалары қолда­ны­лады, олар­дың ішіне қазақша, орысша, ағылшынша сөз тіркес­терін жазуға болады.

Кез келген табиғи тілдің мәтініндегі төрт негізгі элементті көрсетуге бола­ды: символдар, сөздер, сөз тіркестері және сөйлемдер. Осындай элемент­тер алгоритмдік тілдерде де болады, мұнда бірақ сөздер – лексемдер (қара­пайым конструкциялар) деп, сөз тіркестері – өрнектер деп, ал сөйлем­дер – оператор­лар деп аталады. Лексемдер симолдардан тұрады, өрнектер – лексем­дер мен сим­волдардан, ал операторлар – символдардан, өрнектерден және лексемдер­ден тұрады.

1. 
   ағылшын алфавитінің бас және кіші әріптері мен астын сызу символы кіреді;
   
2. 
   от 0-ден 9-ға дейінгі арабцифрлары;
   
3. 
   арнайы таңбалар:
   
4. 
   " { } , | []()+-/ % * . \‘ : ? < = > !
   
5. 
   & # ~ ; ^
   

Мәліметтер типі мыналарды:

• 
  компьютер жадындағы мәліметтің ішкі бейнелену түрін (көлемін);
  
• 
  белгілі бір типтегі шамалардың қабылдай алатын мәндер жиынын;
  
• 
  осы типтегі шамаларға қолданылатын операциялар мен функцияларды анықтайды.
  

Префикстік түрде (++х немесе --х) алдымен операнд өзгертіліп, сонан соң оның мәні өрнектің нәтижелік мәніне айналады, ал постфикстік түрде (х++ немесе х--) өрнек мәні операндтың бастапқы мәнін қабылдайды да, операнд сонан кейін өзгереді. Бұлар жасырын түрдегі меншіктеу амалы болып табылады. Кейде олар жеке оператор түрінде де жазылады:

Бұл екеуі де мынадай амалмен бірдей болып саналады

k=10;

x=++k; // x=12 k=12

sum=a+b++; //алдымен a, b қосылады, сонан соң b 1-ге артады

sum=a+ ++b; //алдымен b 1-ге артады, сосын a, b қосылады

Арттыру/кеміту операцияларының приоритеттері өте жоғары, тек жақ­ша ішіндегі операция­лардың приоритеті олардан жоғары болады.

Цикл операторлары бірнеше рет қайталанатын есептеулерді орындау үшін қажет. Кез келген цикл сол цикл тұлғасынан (денесінен), яғни қайталанатын операторлар тізбегінен, бастапқы мәндер тағайындаудан, цикл параметрлерін өзгертуден және циклді қайталау шартын тексеруден тұрады (7.1 сурет). Циклдің бір рет орындалуы итерация (қадам) деп аталады. Шартты тексеру әрбір итерация сайын – цикл тұлғасына дейін (алғы шартты цикл) немесе цикл тұлғасынан соң (соңғы шартты цикл) атқарылады. Олардың айырмашылығы – соңғы шартты цикл, кем дегенде, бір рет орындалады да, содан кейін барып циклді қайталау шарты тексеріледі. Ал, алғы шартты циклде оны қайталау шарты цикл тұлғасынан бұрын тексеріледі, сондықтан кейде ол бір рет те орындалмай қалуы мүмкін.

Цикл тұлғасында мәні өзгертілетін айнымалылар цикл параметрлері болып табылады. Тұрақты қадаммен әрбір итерация сайын өзгертіліп отырылатын бүтін типтегі цик­л парараметрлері цикл санауыштары деп аталадлы.

Бастапқы параметрлер мәндері айқын түрде берілмеуі де мүмкін, олар циклге кір­ген­ге дейін оның ішінде мәндері өзертілетін айнымалылар мәндерін беру үшін қажет.

Цикл оны қайталау шарты орындалмаған кезде аяқталады. Цикл қадамының немесе жалпы циклдің аяғына жетпей, доғарылатын кездері болады, олар break, conti­nue, return және goto операторлары көмегімен іске асырылады. Сырттан цикл ішіне басқаруды беру болмауы тиіс.

С/C++ тілдерінде ыңғайлылығына қарай қолданылатын үш түрлі цикл оператор­лары бар, олар – while, do .. while және for.

Орындалу саны алдын ала белгісіз болатын циклдер құру кезінде шарттары алдын ала немесе соңынан тексерілетін екі цикл түрі бар. Шарты алдын ала тексерілетін цикл операторының орындалу схе­масы 7.1а-суретте көрсетілген. Оның жазылуы:

while (шарт-өрнек) оператор;

Мұнда шарт ретінде қатынас таңбалары кіретін шартты өрнек пайдаланылуы мүмкін. Өрнек типі арифметикалық немесе соған келтірілетін түрде болуы тиіс. Опера­тор қарапайым немесе құрама болуы мүмкін. Ол құрама оператор болса, онда операторлар жиыны жүйелі жақшаға алынып жазылады. While операторы орындал­ғанда, алдымен жақша ішіндегі өрнек есептеліп тексеріледі. Егер өрнек мәні ақиқат болса немесе жалпы жағдайда 0-ге тең болмаса, онда оператор атқары­лады. Содан соң жақшадағы өрнек тағы да есеп­теледі. Егер өрнек мәні жалған болса (немесе жалпы жағдайда 0-ге тең болса), онда while цикл операторы өз жұмысын аяқтайды.

0 1 1 2 3 5 8 13 21

Фибоначчи тізбегінің 9 элементін құрайды (алғашқы екі санды таңдап алып, келесі санды алдыңғы екеуін қосу жолымен алады). Ал мынау өзіне және бірге бөлінетін жай сандар тізбегінің алғашқы 7 элементі:

1 3 5 7 11 13 17

Осындай бір текті тізбектерді жиым түрінде Си тілінде сипаттап, оған бастапқы мән беріп инициалдау үшін былай жазамыз:

int fib[8]={0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21};немесе

int fib[]={0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21};деп көрсетеміз. мұндағы fib – жиым аты, оның элементтерінің типі int, ал ені, яғни ұзын­ды­ғы – 9, жиым элементтерінің индекстері 0-ден бастап нөмірленеді, сол се­бепті 9 элемент 8 индекспен көрсетіледі. Мәндері толық көрсетілсе, индексті жазбаса да болады. Ал былай болса,

int fib[8]={0, 1, 2, 3};қалған элементтері 0 болып саналады.

n=10; k=2; fib[n-k]={0, 1, 2, 3};десе де болады.

Жоғарыдағы тізбектің 7-ші элементін бір бүтін айнымалыға меншіктеу үшін былай жазамыз.

int а = fib[6]; // а = 8

Жиымды сипаттау кезінде оның ені нақты санмен көрсетіледі, мыс.,a[20]орнынаa[n]деп жазу үшін алдын ала

#define n 20жолы көрсетіледі немесе

const n=20;болып жазылады.

Жиым элементтерін енгізу немесе оларды түрлендіру үшін цикл опера­торлары қолданылады. Төменде 10 элементі бар жиымды 0-ден 9-ға дейінгі сандармен толтырып, сонан кейін оларды кері бағытта экранға шығару мысалы көрсетілген:

main ()

int ia[10];

int index;

for (index = 0; index <10; index ++)

ia[index] = index;

for (index = 9; index >=0; index --)

printf(“ %i”, ia[index]);

Ситіліндежиымдыжиымғабірдентеңестіругеболмайды, мысалы, а₀, а₁, а₂, ... , а₉жәнес₀, с₁, с₂, ... , с₉жиымдарыүшіна = c депжазуғарұқсатетілмейді. Олардыңэлементтерінциклішіндебір-бірінебіртін­дептеңестірукерек.

Мысалы, мынадайциклжазылуытиіс:

int a[9], c[9];

for (int i=0; i<9; ++i)

a[i]=c[i];

Си тілінде кездейсоқ сандар беретін функциялар бар.

Ал int random(n) 0..n аралығынан кез келген кездейсоқ бүтін сан береді.

Бұл функцияларды пайдалану файлы арқылы орын­далады.

Мысалы: