Орта мектепте паскаль программалау тілін оқытуды жетілдіру жолдары

Кез келген салада, ғылымда және техникада ақпараттық технологияларды мақсатты және тиімді пайдалану деңгейің инновациялық жүйелердің дұрыс қалыптасуы, өмірде кездесетін практикалық есептерді ғылыми тұрғыда  сауатты қоюға және оны шешудің  технологиясын меңгеруге тікелей  байланысты болады.

 

 

Паскаль тілі программасының негізгі ұғымдары

 

Паскаль тілі өзінің қарапайымдылығының және тиімділігінің арқасында дүние  жүзіне тез таралды. Қазіргі кезде барлық дербес компьютерлер осы тілде жұмыс істей алады. Паскаль тілінде жазылған программаның дұрыстығын компьютерде тексеру және жіберілген қатені түзету оңай. Бұл тілде программа компьютерде  орындалу барысында алдымен трансляцияланады (машина тіліне аударылады), объектік программаға түрлендіріледі де, содан кейін ғана орындалады. Осы сәтте компьютерде программаның екі нұсқасы болады, оның біріншісі-алгоритмдік тілдегі алғашқы түпнұсқасы, ал екіншісі-объектік кодтағы жазылған программа. Есеп нәтижесін машиналық кодта жазылған алғашқы нұсқасы өңделеді.

Паскаль тілін 1970 жылы Швейцария  ғалымы Н. Вирт   программалау әдістерін  оқыту мақсатында арнайы жасаған.

 Қазіргі кезде Паскаль  тілі қолданбалы программалар  жасау үшін  және жүйелі программалау  ретінде де кеңінен қолданылады.  Сонымен бірге көптеген мини  және макрокомпьютерлерді қамтамасыз  ету осы тілде жазылған. Паскаль  тілі бұрын құрылған (Фортран,  Алгол және тағы басқа) программалау  тілдерінен маңызды ерекшелігі  ол құрылымдық прграммалау идеясын өмірге біртіндеп енгізу. Паскаль тілінің тағы бір ерекшелігі ол деректер құрылымның концепсиясының алгоритм түсінігімен қатар программалаудың негізінде жатқан фундаментальды түсініктер қатарына кіруі [18]. 

Қазіргі заманда адам көп  есепті компьютерді пайдалану арқылы атқарады. Кез-келген міндетті орындау  алгоритмнің болуын, яғни нәтиже алуға  жеткізетін әрекеттердің алдын ала  жазылып қоюын қажет етеді. Алгоритмнің  негізінде программа түзіледі, яғни есеп шешуінің алгоритмі оны компьютерде  орындауға жарамды түрде жазылады. Осыдан барып компьютердің көмегімен  есепті шешу процесінің мәні алгоритмді құру екені көрінеді. Алгоритмдік  алдын ала жазбаларды құрастыру  процесі алгоритмдеу деп аталады. «Алгоритм» сөзі IX ғасырдағы Орта Азияның  ұлы математигі Әл-Хорезми атының латынша жазылу –algoritmi қалпынан шыққан [4].

Қазіргі кезде «алгоритм» ұғымы тек математикалық есеп шешу әдісімен шектелмейді. Оның мағынасы әлдеқайда кең. Әрбір компьютер  алдын ала берілген алгоритмен, яғни жоспарлы жұмыс істейді. Алгоритмді реттелген амалдар жиыны, кезекпен орындалатын операциялар тізімі деп ұғынған жөн. Оның көптеген анықтамасы бар. Соның бірі: алгоритм-берілген есептің шығару жолын реттелген  амалдар тізбегі түріне келтіру. Кез-келген есепті қарапайым амалдарды  тізбектей орындау арқылы шығаруға болады. Алгоритмді компьютерде орындау  үшін оны программа түрінде жазып  шығу керек [3].

Алгоритмнің жеке қадамдардан  құрыла алатын қасиеті дискреттігі  деп аталады. Алгоритмнің әр ұйғарымы немесе командасы орындаушыға түсінікті  болуға тиіс, яғни олар бір мағынада түсініліп, қайталанатын алғашқы деректер бойынша бірыңғай нәтижелерге әкелуге  тиіс. Алгоритмнің бұл қасиеті  анықтығы деп аталады [4].

Алгоритмдерді компьютерде  орындау үшін оларды алдын ала  жазып алу керек, яғни ол белгілі  бір заңдылықпен өңделуі тиіс. Жалпы жағдайда, алгоритм жазудың келесі түрлері қабылданған:

1. табиғи тілдегі жазылуы;
2. белгілі бір түйінді сөздер-терминдер (псевдокодтар-жалған кодтар) арқылы қысқаша тізбекті түрде жазу, мұны қарапайым алгоритмдік тіл деп те айтады.
3. Графиктік жолмен (блок-схема арқылы) жазу;
4. Программалау тілдеріндегі жазылуы.

Бірақ табиғи тілде жазылған алгоритм компьютерде орындалмайды, өйткені бұл жағдайда дәлдік, нақтылық сақталмайды. Ал алгоритмді екінші көрсетілген  жолмен жазу, қарапайым алгоритмдік  тіл деп аталып, қолданылып жүр. Мұны олардың ағылшын тіліне негізделіп жасалған программалау

тілдеріне жақындығымен түсіндіруге  болады.

Алгоритмдерді графиктік  жолмен жазу, кейіннен оны программалау тіліндегі программаға айналдыру  жұмысы мелекеттік стандартпен бекітіліп, ақпарат өңдеу жұмысында қолданылады [3].

 

Кесте 1  Алгоритм блок-схемаларының арнайы белгілері

Іс-әрекеттің аталуы	Блок пішімі	Атқаратын жұмысы
Процесс   Таңдау   Модификация   Құжат   Енгізу, шығару   Бастау, аяқтау   Қосалқы программа   Түсініктеме		Математикалық өрнектерді есептеу Есеп шығару жолын таңдау   Цикл (қайталау) басы   Нәтижені шығару, қағазға басу Мәліметтерді енгізу, (шығару) Алгоритмдердің басталуы, аяқталуы Қосалқы программаларға кіру және шығу Схеманы, формулаларды түсіндіру

 

Алгоритмдік тіл команда  және шамалардан тұрады. Командының өзі  жай (меншіктеу, арг, нәтиже, көмекші  алгоритм) және құрама (серия, тармақталу, таңдау, қайталау, параметрлі қайталау) деп екіге бөлінеді, ал шамалар  тұрақты сандар (натурал, бүтін, нақты) және айнымалы (литерлік, графикалық-геометриялық фигуралар және сызықтар) болып екәге  бөлінеді [17]. Мысалы: Фибоначчи сандардың  қосындысын есептеу алгоритмін қарастырайық.

Алг  нат  Фибоначчи ( нат к)

Басыегер   к<=2

Ондамән:=1

әйтпесемән:= Фибоначчи

(к-1) + Фибоначчи (к-2)

болды

соңы

Алг Фибоначчи-цикл(нат к, натz )

Арг к

Рез , z

Басы нат х,у; бүт і

X:=1; z:=1

Егерk>2

Онда  і үшін 3-ден к-ға дейін

Цбy:=xx:=zz:=x+y

цс

болды

соңы  [14].

Тапсырма қойылымы, алгоритм, бағдарлама тексті, нәтиже (ықшамдалған  түрі). Атаулар (идентификаторлар):

         Дұрысы                                                   Дұрыс емес

            №135, А                                          325 ав (цифрдан басталған)

            data6 mas                                          a 121 (ашық аралық бар)

Alpha_1                                 bb# 1 (арнайы символдар бар) [19].

Паскаль тіліндегі программа  үш бөліктен тұрады: тақырып, сипаттау бөлімі және операторлар бөлімі.

Кез келген программаның алғашқы  жолы PROGRAM сөзінен басталатын оның тақырыбынан тұрады. Одан кейін программаның ішкі объектілерінің сипаттау бөлімі жазылады. Бұл бөлім программадағы айнымалылар, тұрақтылар тәрізді объектілердің жалпы қасиеттерін алдын ала анықтап алуға көмектеседі. Сипаттау бөлімі бірнеше бөліктерден тұрады, бірақ программаның күрделілігіне байланысты көбінесе ол бір немесе екі ғана бөліктен тұруы мүмкін.

Программаның соңғы және негізгі бөлімі операторлар бөлімі болып табылады. Орындалатын іс-әрекеттер, командалар осы бөлімде орналасады. Ол begin түйінді сөзінен басталып, барлық атқарылатын операторлар (командалар) тізбегі жеке-жеке жолдарға біткен соң end түйінді сөзімен аяқталады.

Тілдің алфавиті программаның элементтерін құруда қолдануға болатын  символдар жиынынан тұрады. Оған әріптер, цифрлар және арнайы белгілер (символдар) жатады [3].

Латын алфавитінің 26 әрпі (ағылшынша A-Z).

10 араб цифрлары: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9.

Операциялар таңбалары: +,-, *,/, >,<,<>,<=,>=.:,=.

Ажырату белгілері:  ‘ () [] {} (**) : .

Арнайы белгілері: ^ # $ @ % !&   [2].

Паскаль программалау тілінің  артықшылығы кең көлемде берілгендердің  әртүрлі типтерімен жұмыс істей  алу мүмкіндігінде. Типтердің ішінде есеп шығаруда көп қолданылатыны-бүтін  типті сан [10].

Турбо Паскаль тілінде  алдын ала программалары жасалып  стандартты модульге жинақталып қойылған, қажет кезінде пайдалануға болатын  объектілер бар. Солардың бірі стандартты функциялар болып табылады. Олар жиі  кездесетін математикалық және басқа  да функцияларды есептеу үшін қолданылады [3].

Паскальда бүтін типті  деректерге нәтижесі  де бүтін сан  болатын негізгі операциялар  анықталған:

DIV –Бүтін қылып бөлу;

MOD- бөлшектің қалдығы;

SHR – берілген биттер  санына оңға жылжу;

SHL- – берілген биттер  санына солға жылжу;

TRUNC(X)- нақты Х шамасының  бүтін бөлігін қайтарады;

ROUND(X)- нақты Х шамасының  бүтін мәнге дейін дөңгелектейді  [18].

Xⁿ- ді дәрежеге шығару амалын белгілейтін арнайы белгі болмағанмен, программалауда төмендегідей жазып көрсетуге болады:

Xⁿ=exp(n*ln(x))

Кесте 2 Стандартты функциялар

Математикадағы жазылуы	Паскаль тілінде жазылуы	Атқаратын қызметі	Функция типі
׀х׀   Arctgx Cosx Sinx ex   [x] lnx π x2	Abs(x)   Arctan(x) Cos(x) Sin(x) Exp(x) Frac(x) Int(x) Ln(x) Pi Sqr(x) Sqrt(x)	Аргументтіңабсолюттікшамасы Аргументтіңарктангенсі Аргументтіңкосинусы Аргументтің синусы Е-нің  х дәрежесі Х санының бөлшек бөлігі Х санының бүтін бөлігі Х санының натурал логарифмі Π- дің мәні pi=3.14159265 Х-тің квадраты Х-тің квадрат түбірі	Х-тің типіндей   Нақты Нақты Нақты Нақты Нақты Нақты (бүтін) Нақты Нақты Х-тің типіндей Нақты

 

Логикалық шамалар TRUE (ақиқат) немесе FALSE (жалған) мәндерінің бірін  ғана қабылдайды. Логикалық типтегі  шамаларға мына амалдар қолданылады: and – (ЖӘНЕ), or –(НЕМЕСЕ).

Мысалы: Логикалық өрнектердің  мәндерін анықта:Y = (A and B) or C при A=TRUE, B=FALSE, C=TRUE.

program name;                    {Программаның аты}

uses CRT;                            {Модульды іске қосу}

var a,b,c,y:boolean;             {а,в,с логикалық типті айнымалылар}

BEGIN                                 

clrscr;                                   {экранды тазалау}

a:=true; b:=false; c:=true;    {а-ақиқат, в-жалған, с-ақиқат}

y:=(a and b) or c;                 {а және в немесе с }

writeln('y=',y);                     {у-ті шығару}

readln;                                  {мәліметтерді оқу}

END. [12].

 

Сызықтық құрылымды  алгоритмдерді және тармақталу

алгоритмін программалау

 

Сызықтық алгоритмдерді  программалауға ерекше көңіл бөлу керек.

V=pi*R²H цилиндрдің көлемінің формуласы, конустың көлемі 1/3 цилиндрдің көлеміндей V=pi*R²*H/3, pi=3.14159263. Осыған программа құру керек.

Program VOL;                    {Кез келген атты жазуға болады}          

Const pi=3.14159263;        {Тұрақтыны хабарлап тұр}

Var

        V1,V2:Real;  {цилиндрдің және конустың көлемдері. Real-нақты сан          екенін көрсетеді}

R,h:Integer;  { R,h-бүтін сан }

Begin

Write(‘Радиус пен биіктікті  енгіз:’);

Readln(R,h);   { R,h-мәндерді енгізу }

V1:=pi*Sqr(R)*h;  { цилиндрдің көлемінің формуласы }

V2:=V1/3;               { конустың көлемінің формуласы }

Writeln(‘цилиндрдің  көлемі’,V1);

Writeln(‘ конустың көлемі’, V2);

End. [8].

Стандарт функцияларды қолданып, өрнектің мәнін есептеңдер:

Program S_pr;

USES CRT;

VAR  a,b:Integer;  y:real;

Begin

clrscr;

writeln (' 2 санды енгіз');

Readln(a,b);

y:=sqrt(sqr(a)-abs(b));

writeln('y=',y:2:3);

readln;

END. [1].

Арифметикалық операцияларды  және санның типтерін ажырата білу программаны құруда маңызы зор. Төмендегіде  келтірілген мысал оған дәлел  болады:

Дұрыс                                           дұрыс емес

1) Var                                                   1) Var