НАВЧАННЯ ПРОГРАМУВАННЮ З ЗАСТОСУВАННЯМ СТРУКТУРОВАНИХ БЛОК–СХЕМ ТА ШАБЛОНІВ ПРОЕКТУВАННЯ

Abstract

Незважаючи на загальне визнання переваг технологій структурного програмування та програму- вання методом зверху вниз, для опису алгоритмів продовжують застосовувати традиційні блок–схеми [1, 2]. Метою статті є подолання суперечностей між алгоритмічним та програмним рівнями представлення процесів, яке особливо відчутне при навчанні програмуванню. Наукова новизна. Сучасні мови програмування базують- ся на структурованих операторах умовних, циклів, перемикачів тощо, заміщаючи ними прямі переходи. Однак, для опису алгоритмів продовжує застосовуватися застарілий формалізм блок–схем, який при переході до про- грам приводив до небезпечних прямих переходів (пов’язаних з операторами goto) і перешкоджав застосуванню таких прогресивних технологій, як програмування зверху вниз та верифікація програм. Можливо, це має своє пояснення в очевидності конструкції звичайних блок–схем, традиціях навчання тощо. Разом з тим, такі спо- соби опису алгоритмів як UML–діаграми, не були сприйняті як формалізм для запису алгоритмів та навчання програмуванню. В даній роботі запропоновано декілька шаблонів, які дозволяють розширити конструкцію блок–схем і зробити їх придатними для адекватного опису структурованих програм. Серед них розглянуто ком- позиції повного та неповного розгалуження, циклу з передумовою та післяумовою, циклу по послідовності, а також перемикача. Описано декілька технологій структурування програм (переходу від звичайних блок–схем до структурованих). Показано, що одна з технологій – введення додаткових арифметичних змінних – може застосовуватися автоматично. Доведена обчислювальна еквівалентність структурованих таким чином блок– схем початковим, в тому смислі, що вони породжують той же обчилювальний процес. Доведення базується на понятті просвітленої блок–схеми. Висновок: застосування структурованих блок–схем в навчанні програму- ванню продемонструвало перспективність цього підходу. Це актуалізує задачу розробки відповідних графічних інструментів, а також API для генерації програм у популярних мовах програмування.