Информатика. Тема 4. Основы алгоритмики. Языки высокого уровня программирования. Тест для самопроверки
Поможем успешно пройти тест. Знакомы с особенностями сдачи тестов онлайн в Системах дистанционного обучения (СДО) более 50 ВУЗов. При необходимости проходим систему идентификации, прокторинга, а также можем подключиться к вашему компьютеру удаленно, если ваш вуз требует видеофиксацию во время тестирования.
Закажите решение за 470 рублей и тест онлайн будет сдан успешно.
1. Распространенные формы представления алгоритмов
образная
словесная
программная
фотографическая
псевдокоды
графическая
кодовая
2. Операторы … являются простой конструкцией условия
If-Then
Select Case
Do While
Do Until
3. Операторы … не являются конструкцией цикла
For-Next
Do While
Select Case
Do Until
4. Переменная – это …
название одной ячейки памяти
именованная область памяти
выражение, которое постоянно меняется
неизвестная величина
5. Массив – это …
группа элементов одного типа с одним именем
группа элементов одного типа с разными именами
все данные программы одного типа
группа элементов разного типа с одним именем
6. Программная форма представления алгоритмов – это …
тексты на языках программирования
запись на естественном языке
изображения из графических символов
полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке
7. Базовые структуры алгоритма
следование
переключатель
ветвление
безусловный переход
цикл
условный переход
8. Операторы … являются конструкцией множественного выбора
If-Then
Select Case
Do While
Do Until
9. … уровень не является уровнем языка программирования
Машинный
Машинно-ориентированный
Машинно-независимый
Машинно-программный
10. Язык программирования Basic относится к … языкам программирования
машинным
машинно-ориентированным
машинно-независимым
графическим
11. Основные разновидности циклов
Цикл типа “следование”
Цикл типа “пока”
Цикл типа “для”
Цикл типа “если”
Цикл типа “иначе”
Цикл типа “выбор”
12. Языки низкого уровня требуют …
указания средних деталей процесса обработки данных
указания мелких деталей процесса обработки данных
указания крупных деталей процесса обработки данных
описания алгоритмов
13. Блок «модификация» на блок – схеме используется для обозначения…
переходов управления по условию
циклических конструкций
действия, изменяющего значение, форму представления или размещения данных
обращений к вспомогательным алгоритмам
14. Словесная форма представления алгоритмов – это …
тексты на языках программирования
запись на естественном языке
изображения из графических символов
полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке
15. Блок «процесс» на блок – схеме применяется для обозначения …
переходов управления по условию
циклических конструкций
действия, изменяющего значение, форму представления или размещения данных
обращений к вспомогательным алгоритмам
16. Visual Basic for Applications встроен в линейку продуктов …
.NET
Java
Microsoft Office
Internet
17. Блок «решение» на блок – схеме используется для обозначения…
переходов управления по условию
циклических конструкций
действия, изменяющего значение, форму представления или размещения данных
обращений к вспомогательным алгоритмам
18. Среда разработки программного обеспечения – это …
компилятор кода
система программных средств, используемая для разработки программного обеспечения
программа, предначначенная для запуска других программ
программа, предначначенная для написания кода программ
19. Окно проекта в редакторе Visual Basic Editor предназначено для …
отображения структуры проекта
отображения кода модулей проекта
отображения окна отладочной печати
написания кода
21. Графическое представление алгоритма в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков называется …
блочной схемой
графиком
блок – схемой
диаграммой
22. Языки высокого уровня …
имитируют естественные языки, используя некоторые слова разговорного языка и общепринятые математические символы
не требуют знания основ программирования
требуют указания мелких деталей процесса обработки данных
это графические языки
23. Блок «предопределенный процесс» на блок – схеме применяется для обозначения…
переходов управления по условию
циклических конструкций
действия, изменяющего значение, форму представления или размещения данных
обращений к вспомогательным алгоритмам
24. … бит занимает переменная типа Integer
8
16
32
64
25. Тип данных не задает …
область возможных значений
операции, определенные над данными
ограничения на количество переменных
структуру организации данных
26. Порядком присваивания переменными числового значения в выражении вида: a=b=c=10 является …
a,b,c
a,c,b
c,a,b
c,b,a
27. Основные варианты базовой структуры «ветвление»
если-то
выбор
выбор-то-иначе
если-то-иначе
выбор-иначе
если-то-выбор
28. Основные свойства алгоритмов
понятность
определенность
дискретность
достоверность
массовость
результативность
своевременность
29. Графическая форма представления алгоритмов – это …
тексты на языках программирования
запись на естественном языке
изображения из графических символов
полуформализованные описания алгоритмов на условном алгоритмическом языке
30. … языки не относится к языкам высокого уровня
Процедурные
Машинно-ориентированные
Логические
Объектно-ориентированные
31. Предписание, определяющее порядок выполнения действий над данными с целью получения искомых результатов – это …
закон
алгоритм
нормативный документ
схема
32. Язык программирования … не относится к языкам высокого уровня
С
Pascal
Assembler
Basic
33. Фиксированная величина, которая не может быть изменена в программе, обозначается как …
static
const
private
protected
Высокоуровневый язык программирования: отличительные черты и основные виды
Высокоуровневые языки программирования отличаются большей направленностью на человека, чем на машину, для которой их конструкции будут слишком сложными и ресурсоемкими. Не стоит полагать, что данный тип, исходя из названия, чем-то лучше других, так как и у низкоуровневых, и высокоуровневых свои задачи, преимущества и недостатки.
Понимание возможностей и особенностей данных языков позволит начинающим программистам определиться с направлением развития своих навыков. В нашей статье мы расскажем, что такое высокоуровневые языки программирования, как они появились, рассмотрим их возможности и разновидности.
Понятие высокоуровневого языка программирования
Высокоуровневый язык программирования – средство записи компьютерных программ, обеспечивающее высокую скорость и удобство работы. Его отличительной чертой является абстракция. Другими словами, высокоуровневый язык программирования обеспечивает возможность введения смысловых конструкций, способных коротко описать форматы данных и операции с ними в тех случаях, когда описания на низкоуровневом языке (например, на машинном коде) будут сложными для восприятия и очень длинными.
Понятие высокоуровневого языка программирования
Первые высокоуровневые языки программирования создавались с целью предотвращения зависимости сути алгоритмов от платформы. В этом случае платформенная независимость обеспечивается перекладыванием связей на инструментальные программы, которые осуществляют перевод текстов с высокоуровневых языков на машинный код. Инструментальные программы выступают своего рода трансляторами.
Таким образом, высокоуровневые языки программирования облегчают выполнение сложных задач программирования и упрощают адаптацию ПО. Применение инструментальных трансляторов позволяет связать программы, написанные с использованием высокоуровневых языков и ОС устройств и оборудования. В идеальном случае при использовании интерпретаторов не требуется модификация первоначального текста на языке программирования высокого уровня для всех видов платформ.
История появления высокоуровневых языков программирования
Попытка создать первый высокоуровневый язык программирования была предпринята еще во время Второй Мировой Войны. Его разработал немецкий инженер, дав ему имя Plankalkül. В 50-е годы эволюция компьютеров привела к началу новой эры программирования. Тогда был создан первый язык программирования, позволяющий писать код независимо от типа процессора, Fortran.
Ваш Путь в IT начинается здесь
Появление парадигмы структурного программирования стало революционным шагом в развитии программирования. Это позволило писать код большего объема с меньшими усилиями. А логичная структура программы облегчала тестирование и позволяла избежать множества ошибок. Задачу по созданию языка программирования в свое время пытались решить и военные США. В результате этих разработок в начале восьмидесятых годов прошлого столетия появился язык Ada.
Он еще являлся достаточно упрощенным, но, при этом, для своего времени был достаточно функциональным. Язык Ada применялся для программирования военной аппаратуры.
История появления высокоуровневых языков программирования
Также, в 60-е годы компания Bell Labs начала активно разрабатывать ОС Unix. Вслед за неудачными попытками использования ассемблера и языка B, пришел язык С. Он оказался настолько эффективным, что вытеснил BASIC и Pascal. Когда были разработаны принципы объектно-ориентрованного программирования, язык С трансформировался в С++, а позже в С#.
Плюсы и минусы высокоуровневых языков программирования
Основным достоинством машинно-независимых языков программирования являются их простота и универсальность. Как следствие, значительно сокращается продолжительность написания кода и отладки. Одна и та же программа может быть выполнена на компьютерах разной архитектуры.
Также к преимуществам языков программирования высокого уровня следует отнести такие факты:
Мы в GeekBrains каждый день обучаем людей новым профессиям и точно знаем, с какими трудностями они сталкиваются. Вместе с экспертами по построению карьеры поможем определиться с новой профессией, узнать, с чего начать, и преодолеть страх изменений.
Карьерная мастерская это:
Уже 50 000 человек прошли мастерскую и сделали шаг к новой профессии!
Запишитесь на бесплатный курс и станьте ближе к новой карьере:
Зарегистрироваться и получить подарки
Недостатком высокоуровневых языков программирования в сравнении с низкоуровневыми является большой размер программ. Поэтому существуют сферы, где до сих пор используются ассемблеры. Это разработка компиляторов для языков высокого уровня, драйверы, системный код, микроконтроллеры. Основная область применения языков высокого уровня — написание ПО для компьютеров и устройств с большими объемами памяти.
Сравнение высоко- и низкоуровневых языков программирования
Рассмотрим наиболее существенные отличия низко- и высокоуровневых языков программирования.
Машинно-зависимые языки позволяют писать быстродействующие программы. Для их работы не требуется использовать трансляторы, так как они максимально приближены к машинному языку. Эффективность ассемблеров в 2-4 раза выше современных языков высокого уровня.
Высокоуровневые языки адаптированы под естественный язык, понятный человеку. А значит, в качестве переводчика между языком программирования и машинным языком, понятным процессору, выступают компиляторы и интерпретаторы. Это в значительной степени замедляет время выполнения программы.
Как упоминалось ранее, программы, написанные на языках программирования высокого уровня, более объемные. Таким образом мы расплачиваемся за удобство и скорость написания кода. Чем более человеко-ориентирован язык, тем больше памяти он занимает. Здесь можно отметить, что программы, написанные на среднеуровневых языках, не нуждаются в таких больших объемах памяти.
Код на низкоуровневых языках приближен к принципам работы машины, но не к человеческому мышлению. Программы выглядят гораздо более объемными, чем написанные на высокоуровневых языках. Код, занимающий 1 строку на Python, может занимать 5-10 на ассемблере. Чем сложнее и длиннее программа, тем больше вероятность допустить ошибку в коде, и тем сложнее ее отладка.
Если вы привыкли к огромному количеству библиотек, программируя на высокоуровневых языках, то в случае ассемблера зачастую они просто отсутствуют.
Из перечисленного становится понятным, почему высокоуровневые языки набирают популярность. Здесь низкий порог входа и возможность освоить язык за достаточно короткое время. Дело в том, что высокоуровневые языки, состоящие из фраз английского языка более просты для понимания. Это также способствует их популярности среди программистов.
Под портируемостью понимается возможность переноса программы на другую архитектуру или операционную систему. В случае языков программирования говорят о мобильности, т.е. независимости от платформы.
Высокоуровневые языки в большей или меньшей степени не зависимы от платформы или процессора. Чем более распространен и технологичен язык, тем большей мобильностью он характеризуется. Т. е., один и тот же код относительно легко может использоваться на компьютерах разного типа. Нужен лишь соответствующий транслятор, способный представить код на машинном языке. Именно поэтому языки высокого уровня называются машинно-независимыми
По уровню абстракции языки программирования можно разделить на несколько уровней. Машинный уровень – язык из 0 и 1, единственный доступный компьютеру. Программист пишет код непосредственно в бинарном виде. Этот код напрямую загружается в процессор и исполняется процессором. Здесь уровень абстракции нулевой, так как вы полностью подстраиваетесь под машину.
Следующий уровень — низкоуровневые языки. Они обладают низким уровнем абстракции. Этот способ программирования несколько удобнее, чем программирование на машинном коде. Тем не менее абстрагироваться от конкретной машины мы не можем.
Абстракция
Третий уровень — высокоуровневые языки. На данном уровне абстракции уже требуется использование транслятора для перевода с языка программирования на машинный язык. Следовательно, мы можем полностью абстрагироваться от используемого компьютера.
Разновидности высокоуровневых языков программирования
Процедурно-ориентированные языки программирования
С ростом запросов на программное обеспечение программы становились все более сложными и громоздкими. Чтобы упростить их разработку код стали разбивать на фрагменты. Каждый самостоятельный фрагмент программы называется процедурой (или подпрограммой). Он состоит из последовательности шагов для решений конкретной задачи. Программа в свою очередь состоит из совокупности таких процедур. Выполнение кода организовано сверху вниз по иерархическому принципу.
Наиболее популярные языки, поддерживающие парадигму процедурно-ориентированного программирования:
Проблемно-ориентированные языки программирования
С течение времени стало очевидно, что не всегда универсальные языки могут дать оптимальное решение для специфических отраслей. Тогда и возник запрос на прикладное программирование. Каждый из проблемно-ориентированных языков нацелен на решение узкоспециализированных задач. Они характеризуются наиболее высоким уровнем абстракции. Алфавитом в таких языках служат термины конкретной научно-технической области.
Наиболее известные проблемно-ориентированные языки:
Объектно-ориентированные языки программирования
ООП появилось как эволюция процедурных языков программирования.
Его концепция заключается в представлении программы, как совокупности объектов. В структурных языках основную роль играет логика, понимание последовательности действий. В объектно-ориентированных языках важно взаимодействие друг с другом объектов, логика работы каждого объекта не важна.
Использование классов лучше структурирует программу и значительно сокращает ее размер. Ни одна более менее крупная программа не может быть написана без использования ООП.
Лидерами среди языков объектно-ориентированного программирования являются С++, С#, JavaScript.
Разъяснение языков программирования высокого уровня и низкого уровня
Языки программирования разделены на два класса. Это могут быть языки высокого уровня или языки низкого уровня. Каждый тип языка программирования имеет свое назначение. Изучение различий между ними является важным шагом для определения того, какой из них использовать.
Так в чем же разница между ними? И что это значит для обучения написанию кода? Давайте начнем с определения каждого из них и узнаем больше о том, какой язык подходит именно вам.
Языки программирования высокого и низкого уровня
Есть несколько характеристик, которые определяют языки программирования высокого и низкого уровня. Вот некоторые правила, которые обычно соблюдаются для определения двух.
Языки высокого уровня:
Языки низкого уровня:
Если вы когда-либо программировали на C или C ++, вы могли бы понять, что эти языки плавают в серой области. Эти языки позволяют вам управлять памятью, но имеют некоторую абстракцию.
Языки низкого уровня
Является ли язык высокоуровневым или низкоуровневым, имеет отношение к абстракции и как близко к операционной системе работает язык. Языки низкого уровня ближе к компьютерной системе. Одним из наиболее распространенных языков низкого уровня является машинный код.
Машинный код не имеет абстракции — он содержит отдельные инструкции, передаваемые компьютеру. Машины понимают только байты, они представлены в двоичном формате (хотя иногда они записываются в десятичной или шестнадцатеричной записи).
Вот некоторый машинный код:
169 1 160 0 153 0 128 153 0 129 153 130 153 0 131 200 208 241 96
Не могли бы вы прочитать этот код и понять, что может сделать скрипт? Компьютер знает, но это не близко к человеческому языку.
Когда вы пишете машинный код, вам нужно указать четкие указания. Например, если часть информации должна быть извлечена из памяти, машинный код должен указать компьютеру, где ее найти. Машинный код на сегодняшний день является самым быстрым кодом для написания, а также самым сложным для создания программ.
Ассемблер является еще одним языком низкого уровня, который на шаг выше машинного кода. В ассемблере очень мало абстракций, но он похож на машинный код. Он встречается реже, чем язык C, но на шаг выше машинного кода.
Имиджевый кредит: extradeda /Depositphotos
Язык программирования C
это популярный выбор для кодеров. Хотя язык C не такой низкий, как на ассемблере, он приближается к машинному коду. Большинство операций, написанных на C, могут работать с небольшим количеством инструкций машинного кода.
Языки программирования высокого уровня
Языки высокого уровня имеют абстракцию. Эти языки очень удобочитаемы и в результате их гораздо проще использовать. Вот пример кода Python, который гораздо проще расшифровать, чем фрагмент машинного кода:
def addNumbers (Num1, Num2):
вернуть Num1 + Num2
Это простая функция, которая принимает два числа и возвращает результат. Вы точно знаете, что вы получаете, вы можете прочитать это как книгу. Вам также не нужно управлять памятью, чтобы запустить эту программу на вашем компьютере.
Переменные, объекты, процедуры и циклы являются важными частями языков высокого уровня. Это абстракция, которая делает их простыми в использовании.
Язык ассемблера имеет почти однозначное соответствие между своими командами и командами машинного кода. Язык более высокого уровня способен отправлять десятки команд с помощью одной строки кода.
Каждый язык высокого уровня имеет свой собственный способ написания синтаксиса, и вы можете обнаружить, что некоторые из них легче читать, чем другие.
Какой язык вы должны изучать?
Это распространенный вопрос среди новых программистов. Языки программирования высокого или низкого уровня лучше? Как и в случае со многими вопросами программирования, нет одного правильного ответа.
Оба языка имеют важные преимущества. Языки низкого уровня требуют очень мало интерпретации с помощью компьютера. Это делает машинный код невероятно быстрым по сравнению с другими языками программирования
, Они дают программистам большой контроль над хранением данных, памятью, компьютерным оборудованием.
Вы можете использовать эти языки для написания программного ядра или программного драйвера. Вы не будете использовать его для написания веб-приложений или игр.
Языки высокого уровня легче понять. Они позволяют программистам писать код более эффективно. Эти языки также считаются более безопасными. У них есть больше мер предосторожности, чтобы кодеры не могли вводить команды, которые могут повредить компьютер.
Они не дают программистам такого большого контроля над процессами низкого уровня и редко занимаются распределением памяти.
Список популярных языков высокого уровня включает в себя:
Эти языки хороши для написания программ, веб-приложений и мобильных приложений.
Что вы хотите построить?
Ваш первый вопрос должен быть: что я хочу запрограммировать?
Если вы хотите писать операционные системы, ядра или что-то, что должно работать на высокой скорости, то язык более низкого уровня может быть хорошим выбором. Большая часть Windows, macOS и Linux написана на языках C и C, таких как C ++ и Objective-C.
Многие современные приложения написаны на высокоуровневых или предметно-ориентированных языках. Python и Ruby — популярные языки веб-программирования
, Такие языки, как Swift, C #, JavaScript и SQL, имеют свои собственные цели. C # является отличным многоцелевым языком, JavaScript является основой веб-кодирования, а SQL отлично подходит для программирования баз данных.
Преимущества изучения обоих
Вот интересная идея: выучить оба сразу. Вы получите более глубокое понимание абстракций и того, как они делают языки высокого уровня более эффективными. Вы также можете многое узнать о компьютерной архитектуре и о том, что заставляет ваш компьютер работать.
Конечно, изучать два языка одновременно непросто, поэтому вы можете поразить их.
Выберите язык на основе того, что вы хотите построить. Проведите небольшое исследование, чтобы выяснить, какие языки распространены в выбранной вами области карьеры. Затем используйте эту информацию, чтобы выбрать язык и начать изучение.
Вскоре вы увидите параллели и получите более глубокое понимание того, как работает программирование.
Стать лучшим программистом
Не поражайтесь различным критериям при выборе языка программирования. Пытаясь выбирать между языками высокого и низкого уровня, подумайте о том, что вас больше всего интересует. Практически в каждом случае вы должны стремиться к проектам, которые вас интересуют.
Если вы хотите перейти к языкам более низкого уровня, вы можете подумать о том, чтобы больше узнать о C. C — отличный язык для изучения, вот отличный проект для начинающих C, который поможет вам начать. Возможно, вас больше интересует кодирование на языке высокого уровня? Python — это отличный многоцелевой язык, который может многое предложить. Вы можете сделать много отличных проектов, таких как создание ботов для социальных сетей для Instagram и Reddit, используя Python
