Процесс создания любой программы разделяется на определенную последовательность этапов: постановка задачи, анализ и моделирование, разработка алгоритма, кодирование, тестирование и отладка, документирование и анализ результатов. Они могут различаться по длительности и трудоемкости, какие-то могут быть опущены, но последовательное прохождение каждого из этих этапов поможет создать качественную программу, сократить число ошибок и быть уверенным в правильности полученного результата.
Постановка задачи
Постановка задачи включает определение сути задачи, ее входных данных, состава результатов.
В соответствии с этим данный раздел должен включать в себя следующую информацию: описание назначения и характеристики задачи, как часто решается задача, откуда и в каком виде поступает информация на обработку, описание входных данных, кому предназначена выходная информация, в каком виде она должна быть представлена, описание выходной информации, способы проверки результата. При описании входных и выходных данных представляется перечень данных с указанием наименования, идентификатора, типа и формата, оформленный в табличной форме, способ их организации и вывода.
Основная цель данного этапа – разобраться в задаче, определить ее суть, все то, что необходимо для ее выполнения, а также результат, который должен быть получен.
Математическая постановка задачи
После того, как задача поставлена, необходимо ее проанализировать, оценить возможные ограничения на значения входных и выходных данных. Анализ задачи обычно завершается ее формализованным описанием, которое обычно предполагает ее математическую формулировку, то есть строится математическая модель решения задачи.
Математическая модель - это описание метода решения задачи, которое включает разработку или выбор численных методов или методов нечисловой обработки данных. Математическая модель может быть представлена в виде систем математических и логических уравнений и условий выбора вариантов обработки.
В данном разделе необходимо представить математическую формулировку задачи, т.е. показать этапы ее решения с точки зрения математики, суть математического метода (формулы, которые будут в дальнейшем использоваться при написании программного кода).
Алгоритм решения задачи
Разработка алгоритма решения задачи (алгоритмизация) - один из самых сложных и ответственных этапов. Он включает формализацию процесса обработки данных и представление его в форме, позволяющей упростить дальнейшее кодирование алгоритма, т. е. его запись на одном из алгоритмических языков. Алгоритмизация включает выделение предполагаемых этапов процесса обработки данных и запись их в определенной форме и последовательности, например в виде схем алгоритмов.
Для записи алгоритмов используется естественный язык с ограниченным словарем.
Для наглядного представления структуры программы удобнее пользоваться записью алгоритма в виде схемы. Для изображения основных алгоритмических структур и блоков в схемах используют специальные графические символы.
Схема работы программы должна строиться в соответствии с требованиями ГОСТ 19.701 – 90 (ИСО 5807 – 85) Схемы алгоритмов, программ, данных и систем /1/.
Создание текста программы
На основе разработанного алгоритма создается программа, которая должна однозначно отображать алгоритм решения задачи.
Разработка программы включает:
1) подготовку тестовых исходных данных;
2) написание текста программы на алгоритмическом языке;
3) перенос программ и данных на машинные носители компьютера;
4) отладку и тестирование программы.
Выполнять программную реализацию рекомендуется поэтапно, т.е. сначала реализовать вычислительную часть, потом меню и графическую часть. На каждом этапе необходимо выполнять отладку, это значительно облегчит процесс поиска ошибок.
Отладка - это поиск и исправление ошибок программы и алгоритма. Ошибки в программе могут быть синтаксические (формальные) и семантические (смысловые, ошибки алгоритма, логические ошибки). Синтаксические ошибки обнаруживают программы системы программирования. Обнаружить и исправить их достаточно просто. Семантические ошибки вызваны неправильным пониманием или неверной формализацией задачи. В случае, если на этапе кодирования были обнаружены ошибки в постановке задачи или алгоритме, необходимо внести исправления в соответствующие разделы.
Текст программы обязательно должен содержать подробные комментарии.
При создании программы необходимо обратить особое внимание на разработку дружественного пользовательского интерфейса. Представление результатов и все запросы к пользователю должны быть понятными, развернутыми. Если программа выдает просто набор цифр, пользователю, не знакомому с работой программы, будет не всегда понятно, что за информацию он видит на экране и как ее в дальнейшем использовать.
Результаты тестирования должны быть представлены в разделе «Контрольный пример».
Контрольный пример
В данном разделе нужно показать работу программы при задании различных исходных данных и выполнении различных действий по обработке информации.
Результаты тестирования необходимо проиллюстрировать скриншотами.
Выводы по работе
По результатам выполнения курсовой работы необходимо сделать выводы, которые должны отражать следующие вопросы:
1) Какова была задача курсовой работы? Была ли она решена и достигнуты ли основные цели?
2) Какие новые знания и навыки были получены в процессе выполнения курсовой работы?
3) Где в дальнейшем могут быть применены полученные знания?
