Виктор Рябченко - Пять уроков Великого Магистра, или повесть о том, как Петя Бочкин изучал программирование

Казимир приблизился к орудию.

— А теперь вернемся к нашему обеду. Можешь ли ты сразу дать спецификацию для Исполнителя?

— Значит, так. Три матроса любят сгущенку, а три — тушенку. Поэтому Кристина должна выстрелить три раза сгущенкой и три раза — тушенкой. Всего шесть раз.

— Как бы ты назвал переменную, которая будет фигурировать в программе?

— Я бы назвал ее «заряд».

— Можно и так, — сказал Казимир. — Пиши программу.

И Петя написал:

— Правильно? — спросил Петя.

— Правильно. [3] На самом деле НЕправильно. При таком алгоритме если орудие уже заряжено сгущёнкой, то оно ни разу не выстрелит, выстрел предусмотрен только, если сгущёнкой не заряжено. В общем, Казимир решил зажилить сгущёнку:) кроме того, если у нас язык допускает конец условия, то конец условия должен находиться раньше конца цикла, так как условие вложено в цикл, а не наоборот. (Примечание оцифровщика-«книгодела»)

— Можно вводить?

— Погоди. Не кажется ли тебе, что программа несколько длинновата?

— Ну и что? Зато правильно.

— После операторов присваивания идут совершенно одинаковые блоки, состоящие из конструкций разветвления и цикла…

— Я и сам вижу.

— Я знаю способ, который позволяет сделать программу в два раза короче. Нужно пометить специальной меткой весь блок команд, который следует после первого оператора присваивания, а после второго оператора присваивания — применить оператор перехода.

— Подождите, Казимир! Я ничего не понимаю. Как — пометить? Что это за «оператор перехода»?

— Меткой обычно служит какая-нибудь буква латинского алфавита, чаще всего «L». Ее ставят перед той командой, к которой нужно вернуться в ходе выполнения граммы. А приказом к возвращению к помеченной команде служит оператор перехода. Обозначается он так: «перейти к…». Или по-английски: «go to». Если в тексте граммы имеется выражение: «перейти к…» (или «go to…»), то Исполнитель прервет последовательный порядок выполнения команд, отыщет в своей памяти команду, помеченную «L», и выполнит именно эту команду.

— Я все понял, — сказал Петя. — Пишу новую программу с меткой и оператором перехода. Получается:

— Отлично! [4] Автор опять врёт. Этот алгоритм неправильный. Во-первых, конца метки не бывает. Во-вторых, этот алгоритм зациклится бесконечно переходя на метку L. Видимо, автор путает подпрограмму с переходом на метку. В этот раз Казимир решил закидать вcех бесконечным запасом тушёнки после 3 банок сгущёнки. Видимо, тушёнки ему не жалко, в отличие от сгущёнки. — сказал Казимир. — Перейдем к Кристине.

Через секунду Кристина открыла беглый огонь из кулинарно-артиллерийской установки, и шестеро наших тружеников весла и уключин обрели, наконец, то, о чем они так неистово мечтали.

— Не будем им мешать, — сказал Казимир, — пусть едят.

— Казимир, — спросил Петя, — покатайте меня на вашем клипере, а?

— Что значит покатайте? — строго спросил Казимир. — На боевых кораблях не катают. На них воюют. Кстати, я тебе не говорил, что завтра у нас морской бой с кракелюрами?

В это время стена дрогнула и начала медленно сдвигаться.

Последнее, что услышал Петя из своей комнаты, были слова Казимира:

— Ты назначен адмиралом!

Итак, мы познакомились с основными конструкциями алгоритмических языков.

Их, если вы помните, пять: последовательное выполнение команд, конструкция разветвления, конструкция цикла, конструкция перехода и конструкция присвоения значения.

Но вот вопрос: а почему эти конструкции именно такие, а не какие-то иные?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно ответить еще на один: почему машинные языки называются алгоритмическими языками?

А для этого мы должны разобраться еще с одним вопросом:

В математике существует несколько определений алгоритма. Я не стану их здесь приводить. Смысл этих определений, максимально упрощая дело, сводится к тому, что под словом «алгоритм» подразумевается порядок действий, которые необходимо выполнить, чтобы решить ту или иную задачу.

В нашей повседневной жизни мы то и дело используем самые различные алгоритмы.

Сегодня утром, перед тем, как выйти на улицу, я поглядел в окно. Шел дождь, и я надел плащ. Таким образом, почти не раздумывая, автоматически я решил задачу, которую можно сформулировать так: что делать, когда за окном идет дождь? А вот и алгоритм его решения: ЕСЛИ за окном идет дождь, ТО перед выходом на улицу нужно надеть плащ. Ба, да ведь это же старая наша знакомая — конструкция РАЗВЕТВЛЕНИЯ!

Для того, чтобы попасть на работу, мне нужно повернуть за угол моего дома, пройти квартал, сесть на автобус, проехать четыре остановки, выйти из автобуса, перейти улицу, повернуть направо и пройти еще один квартал. Чувствуете, как я описываю алгоритм для решения еще одной задачи? «Как от моего дома попасть к месту моей работы?» — так сформулировал бы я ее. Для ее решения нужно ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО выполнять все указанные действия — и задача решена.

Тоже знакомая конструкция, не правда ли?

А знаете, чем я занимался весь сегодняшний день? Копал картошку. Не один, конечно, а вместе со всем своим родным коллективом. Привезли нас на поле, раздали ведра и — вперед! Из земли — в ведро, из ведра — в мешок, мешок — в грузовик. Была у нас женщина-бригадир из местных, красивая, с перстнем на пальце. Она картошку не копала, а только командовала.

— А домой нас скоро отпустят? — спросил у нее кто-то.

— А вот, миленькие, десять машин в город отправите тогда и сами поедете, — словоохотливо ответила женщина.

Так составилась задача под названием «Когда домой?» Вот алгоритм ее решения: из земли — в ведро, из ведра — в мешок, мешок — в машину. Повторять, ПОКА не нагрузим десять машин.

Узнаете? Правильно, это конструкция ЦИКЛА.

Надо сказать, что алгоритмы решения не только житейских, но и любых других задач сводятся к последовательности выполнения некоторых действий (программисты часто называют их «шагами»). А любая последовательность шагов может быть описана на языке вот этих самых только что перечисленных конструкций. Можно сказать, что любая программа, введенная в машину, представляет из себя не что иное, как алгоритм, записанный на языке таких конструкций. Поэтому-то машинные языки называются алгоритмическими.