можно ли превратить псевдокод в язык программирования
Руководство по написанию псевдокода для начинающих
Перевод статьи «How to write Pseudocode: A beginner’s guide».
Зачем вообще писать псевдокод?
Первый образец, модель или пробный выпуск продукта, созданный для проверки концепции или с учебными целями это прототип. Благодаря прототипам мы можем учиться писать код и при этом не реализовывать полное решение. Разрабатывая пользовательские интерфейсы для приложений, мы создаем несколько прототипов, прежде чем получим финальный вариант.
То же самое касается и кода. Если вы будете сразу писать настоящий код какого-то сложного функционала, вы можете в результате напрасно потерять много времени. Такое может произойти, например, при использовании неподходящего алгоритма или при непродуманном дизайне программы. Чтобы этого избежать, мы пишем псевдокод.
Что такое псевдокод?
Псевдокод это неформальное высокоуровневое описание компьютерной программы или алгоритма. Чтобы написанная вами программа могла выполняться, псевдокод должен быть преобразован в обычный код, написанный на каком-либо языке программирования.
Есть ли альтернатива написанию псевдокода?
Да, есть и другие варианты. Вы можете пользоваться диаграммами UML, блок-схемами, а также языком ДРАКОН. Все это может быть использовано с теми же целями, но потребует больше ресурсов по сравнению с псевдокодом.
Операторы
Операторы это инструкции, предписывающие компьютеру выполнить определенное действие.
При написании псевдокода мы исходим из того, что все инструкции будут выполняться по порядку, сверху вниз. Но при использовании функций и обработке исключений порядок может меняться.
Математические операторы
Математические операторы — неотъемлемая часть разработки решения. Они позволяют нам производить различные манипуляции с хранимыми значениями. Вот как используются распространенные математические символы:
Ключевые слова
Ключевое слово это слово, «зарезервированное» за программой и имеющее специальное значение. Ключевые слова могут быть командами или параметрами. В каждом языке программирования есть свои ключевые (зарезервированные) слова. Они не могут использоваться в качестве имен для переменных.
В псевдокоде ключевые слова используются, чтобы показать обычный input-output и процедурные операции. Эти слова пишутся исключительно в верхнем регистре.
Условия
При разработке алгоритмов нам нужно оценивать выражения и делать так, чтобы инструкции выполнялись в зависимости от того, является ли значение выражения истиной или ложью (True или False).
Вот некоторые распространенные условия, используемые в псевдокоде:
IF — ELSE IF — ELSE
При помощи этих слов указывается, что инструкции должны быть выполнены при соблюдении определенных условий. (Сами слова в буквальном переводе означают IF — «если», ELSE IF — «еще если», ELSE — «в противном случае», THEN — «тогда, в таком случае», — прим. перев.). Условий при этом может быть несколько, как и переменных.
Вот if-блок с одним условием:
Вот if-блок с разделом else. ELSE позволяет запустить выполнение каких-то инструкций, если первое условие, заданное при помощи IF, не соблюдено.
Мы можем добавлять дополнительные условия для выполнения разных инструкций.
Case-структуры используются, если нужно проверить одну переменную на совпадение с несколькими условиями.
Вариант OTHERS опционален. Условия обычно бывают в виде чисел или букв.
Итерации
«Итерировать» означает повторять набор инструкций, чтобы получить последовательность результатов (для достижения какой-то цели).
Структура FOR
Цикл FOR принимает группу элементов и запускает код в цикле для каждого отдельного элемента.
Структура WHILE
Цикл WHILE похож на цикл FOR. Но цикл FOR это способ повторять блок кода до того момента, как определенное условие станет истиной. В отличие от цикла FOR, цикл WHILE длится, пока какое-то условие является истиной.
Чтобы цикл while не стал бесконечным, мы добавляем какую-то инструкцию для манипуляций со значением в каждой итерации. Например, значение может увеличиваться или уменьшаться.
Функции
При решении сложных задач необходимо разделять инструкции на блоки, расположенные в разных местах. Это особенно верно, когда ряд инструкций служит для какой-то одной конкретной цели. Чтобы использовать этот код повторно, мы создаем функции. Эти функции мы можем вызывать каждый раз, когда нам нужно запустить содержащийся в них код.
Чтобы имитировать вызов функции в псевдокоде, используется ключевое слово Call.
Обертывание программ
Когда мы написали несколько функций в нашем псевдокоде, возникает необходимость поместить все это в один контейнер. Это улучшает читаемость и делает выполнение программы более простым для понимания.
Для этого мы обертываем код и делаем из него программу. Программа может быть определена как набор инструкций, выполнение которых позволяет решить какую-то задачу.
Обработка исключений
Исключение это событие, которое происходит во время выполнения программы и прерывает нормальное выполнение инструкций. Эти события нежелательны. Их нужно отслеживать и выполнять определенные блоки кода в качестве ответной реакции на их возникновение. Это называется обработкой исключений.
Заключение
Для написания псевдокода нет каких-то технических правил. Главное — писать псевдокод так, чтобы людям было легко его читать, а ход программы был понятен.
Есть различные руководства по написанию псевдокода, более специфичного для какого-то определенного языка программирования. Например, есть правила стиля псевдокода для языков Fortran, Pascal, C, Basic.
Что такое псевдокод и как он делает вас лучшим разработчиком?
Когда вы впервые начинаете учиться программировать, есть много вещей, которые нужно изучить, прежде чем создавать свое первое приложение. Думая как программист, вы можете разбивать проблемы на алгоритмы для их решения. Алгоритмы — это шаги, которые ваш код предпримет для решения проблемы или ответа на вопрос.
Это может быть непросто, если вы новый программист с самого начала мыслите как программист. Перевод идей приложений в реальный код требует некоторой практики.
Чтобы преодолеть разрыв между тем, что вы хотите, чтобы ваше приложение делало, и реальным кодом, который вам нужно написать, вы можете использовать псевдокод.
Что такое псевдокод?
Псевдокод — это текстовое описание фрагмента кода или алгоритма. На самом деле это не кодирование; нет сценария, нет файлов и нет программирования. Как следует из названия, это «поддельный код».
Псевдокод не написан на каком-либо конкретном языке программирования. Он написан простым английским языком, понятным и простым для понимания.
Хотя он не написан на языке программирования, все еще используются ключевые слова, которые относятся к общим концепциям кодирования. Они написаны заглавными буквами, чтобы их было легче читать.
Вот фрагмент того, как может выглядеть псевдокод для программы, которая просит вас ввести ваш любимый цвет и печатает ваш выбор.
Это довольно простой алгоритм, написанный в псевдокоде. Любой может прочитать и понять, что это пытается сделать. Как программист, все, что вам нужно сделать, это воплотить это в жизнь, используя любой язык программирования, на котором вы кодируете. Вот та же программа на JavaScript:
Эта программа использует синтаксис JavaScript
написать алгоритм. Если вы не знаете JavaScript, выяснить, что происходит, может быть немного сложно.
Псевдокод пишет алгоритм, языки программирования пишут синтаксис.
Чем полезен псевдокод?
Псевдокод поможет вам спланировать свое приложение до того, как вы его напишите. Это помогает вам создавать алгоритмы в формате, который легче читать, чем синтаксис кода. Как только языки программирования входят в картину, может быть труднее понять, что делает ваш код.
Пример JavaScript легко прочитать, если вы знаете язык. Но что, если вы просто читаете это и пытаетесь определить логику? Конкретные термины, такие как window.prompt или console.log не рассказывать много об алгоритме.
Хорошие принципы программного обеспечения важны. Если вы интервью, чтобы стать инженером программного обеспечения
они не ожидают, что вы запомните синтаксис. Они спросят о ваших знаниях алгоритмов и структуры. Вы напишите намного лучший код, если создадите свои алгоритмы и структуру до того, как начнете кодировать.
Как написать псевдокод
Написание полной программы в псевдокоде требует много разных операторов и ключевых слов, очень похожих на обычное программирование. Фактически, как только вы достаточно далеко продвинетесь в своем псевдокоде, он начнет выглядеть очень близко к реальной программе.
Давайте построим ключевые слова с помощью операторов псевдокода для построения алгоритмов.
Conditionals
Условные операторы имеют решающее значение для программирования. Эти операторы являются операторами IF или IF / ELSE, которые могут добавить логику в ваш код. Эти операторы написаны в псевдокоде с использованием:
Вот программа, которая выполняет простой оператор IF / ELSE, написанный в псевдокоде. Посмотрите, сможете ли вы определить, что этот код пытается сделать, просто прочитав.
Это довольно простая программа. Он запрашивает у пользователя число и делает что-то в зависимости от того, является ли число нечетным или четным.
итерация
Другой важной частью программирования является итерация, также известная как создание циклов. Некоторые общие петли за петли и пока петли, обе из которых могут быть записаны в псевдокоде.
Этот алгоритм предназначен для программы, которая будет печатать «Hello» 12 раз, что немного излишне, но показывает, насколько просто написать цикл в псевдокоде.
В то время как петли также пишутся очень легко
Еще один довольно простой алгоритм, использующий цикл while для вывода «Hello». Оба примера цикла имеют четкое начало и конец итерации.
Вы также можете написать так называемые циклы Do-While.
, Ключевые слова в псевдокоде отличаются: REPEAT и UNTIL.
Так же, как делать пока цикл, это будет выполнять действие, пока не будут выполнены определенные критерии. Как только оно выполнено, цикл завершится.
функции
Функции — лучший друг программиста. Они содержат код, который можно вызывать снова и снова и используются во всех языках программирования высокого уровня. Добавление функций в ваш псевдокод очень просто.
Вы можете вызывать функции в псевдокоде.
Там не так много функций; они очень просты, и вы можете добавить любую логику, которая вам нравится.
Обработка ошибок
Возможность разработки кода, который реагирует на ошибки, очень важна при разработке приложений. Таким образом, вы можете включить эти уловки в свой псевдокод.
Вы можете обрабатывать ошибки и исключения, используя ключевое слово: ИСКЛЮЧЕНИЕ. Вот простой алгоритм, который ловит ошибку
Код исключения поймает неверный ввод от пользователя. Тестирование кода жизненно важно для написания хороших приложений. Некоторые из этих исключений снова появятся в вашем тестировании, поэтому хорошо иметь возможность записать их в свой псевдокод при планировании приложения.
Разработка программного обеспечения и многое другое
Псевдокод — это все, что делает вас лучшим программистом. Теперь, когда вы знаете, как написать его, вы можете увидеть, насколько он может быть полезен в процессе программирования. Программисты зарабатывают довольно хорошие деньги, поэтому, если это ваш карьерный шаг, у вас будет много возможностей, если вы многому научитесь.
Рекомендуется знать, как использовать псевдокод, однако вы учитесь программировать. Хотите узнать больше? Ознакомьтесь с некоторыми основными принципами, которым должен следовать каждый программист
. = Codder =.
Псевдокод — это простой инструмент, который можно использовать для планирования работы алгоритмов. Когда вам нужно будет написать сложный код, вы вряд ли сможете удержать всю программу в голове до начала работы. Представьте, что псевдокод — это последовательное вербальное описание, которое Вы позднее превратите в язык программирования.
Это сочетание человеческого языка и языка программирования: псевдокод использует синтаксис компьютерного кода, но его основная задача — быть читаемым и понятным.
Псевдокод используется для демонстрации того, как компьютерный алгоритм может и должен работать. Программисты часто используют псевдокод в качестве промежуточного этапа в программировании — между стадией планирования и стадией написания работающего кода. Хороший псевдокод может превратиться в комментарии к финальной версии программы и будет помогать программисту исправлять ошибки в будущем или корректировать код.
Опытные программисты часто используют псевдокод для пояснения своих шагов в разработке младшим программистам, которые могут плохо ориентироваться в некоторых вопросах. Чтобы программа работала, компьютерам нужен очень строгий код, однако людям, особенно тем, кто начинает свой путь в программировании, проще понимать более простой и субъективный язык, который четко описывает цель каждой строки кода.
Псевдокод субъективен и не стандартизирован. В нем нет четко установленного синтаксиса — есть только негласное правило использовать стандартные конструкции, которые другие программисты могли бы понять без особых проблем. Если вы пишете код самостоятельно, псевдокод поможет вам упорядочить мысли и разработать план. Если вы работаете вместе с другими программистами (и не имеет значения, каков их уровень владения предметом), важно использовать как минимум основные конструкции, чтобы все остальные понимали, что вы хотели сделать.
Понятность — основной критерий псевдокода, поэтому псевдокод будет полезен, если вы применяете в работе стандартные конструкции. Вам нужно будет превратить псевдокод в язык программирования, и псевдокод позволит вам упорядочить в голове всю структуру.
Алгоритм — это процедура для решения проблемы средствами, знакомыми программе, и порядок, в котором будут выполняться действия. Алгоритм — это просто набор шагов, которые позволяют решать какую-либо задачу: последовательность действий, выбор, итерация и тип обращения.
В языке программирования базовые структуры есть всегда.
Ввод / вывод данных «Write / Read».
Выбор — это структура «If Then Else».
Итерация(Циклы) выполняется с помощью набора обращений: «For» «While», «Repeat»
Представьте, что программа должна заменять сочетание букв «foo» в текстовом файле. Программа прочитает каждую строку в этом файле, поищет нужное сочетание в каждой строке и заменит его на другое. Повторяющиеся шаги начинаются с пробелов — в идеале так должно быть и в настоящем коде. Первоначальный набросок псевдокода может выглядеть так:
Один из плюсов псевдокода заключается в том, что вы можете набросать только основу, а все сложное оставить на потом. Обратите внимание на то, что в примере, приведенном выше, нет указаний на то, каким должно будет сочетание букв. Вы как программист можете переписать псевдокод, чтобы в нем присутствовали алгоритмы для удаления отдельных букв и замены их другими. Второй набросок может иметь следующий вид:
Псевдокод помогает программистам продумать решение проблемы. Это можно сравнить с промежуточными расчетами в уравнении. При правильном использовании псевдокод может сделать сложную задачу простой. Можно дорабатывать псевдокод понемногу, по шагу за раз:
Каждое обращение в псевдокоде должно задавать компьютеру лишь одно действие. Чаще всего при правильном описании задачи каждой задаче будет соответствовать одна строка псевдокода. Напишите список задач, затем превратите его в псевдокод, а потом трансформируйте псевдокод в настоящий выполнимый код.
Некоторые программисты пишут псевдокод как программу — например, «if a mod 2 = 1 then». Однако тем, кто будет читать псевдокод, будет сложно разобраться в абстрактных символах. Гораздо проще будет понять фразу вроде «если число нечетное то». Чем понятнее вы будете писать, тем проще людям будет понять, что вы имеете в виду.
Даже несмотря на то что стандартов для псевдокода не существует, другим программистам будет проще понимать ваши действия, если вы будете использовать конструкции из существующих языков программирования. Используйте «if», «then», «while», «else» либо их аналоги на русском языке так же, как вы делали бы это на языке программирования.
Найти площадь треугольника, заданого длинами сторон А,В,С
Интерпретатор псевдокода?
Общие идиомы могут включать в себя фигурные скобки в стиле Java для области видимости, понимание питонических списков или отступы, наследование в стиле C ++, лямбды в стиле C #, срезы в стиле Matlab и матричные операции.
Я заметил, что на самом деле людям довольно легко понять, что именно я пытаюсь сделать, и людям довольно легко разумно переводить на другие языки. Конечно, этот шаг включает рассмотрение крайних случаев и моментов, когда каждый язык ведет себя своеобразно.
Существует ли уже код, распознающий язык программирования текстового файла? (Конечно, это должна быть менее сложная задача, чем синтаксические деревья eclipse или функция угадывания языка Google Translate, верно?) На самом деле, делает ли подсветка синтаксиса SO что-нибудь подобное?
Теоретически возможно создать единственный интерпретатор или компилятор, который распознает, какую языковую идиому вы используете в любой момент, и (возможно, «разумно») выполняет или переводит в работоспособную форму. И отмечает угловые случаи, когда мой синтаксис неоднозначен в отношении поведения. Непосредственные трудности, которые я вижу, включают: знание того, когда следует переключаться между режимами, зависящими от отступов и скобок, распознавание забавных операторов (например, *pointer и *kwargs ) и знание, когда использовать представления в виде списка или массива.
Существует ли какой-либо язык или переводчик, который может справиться с таким гибким переводом?
Не упустил ли я очевидное препятствие на пути к этому?
Редактировать
8 ответов
Обратите внимание: я не думаю, что 4a, 4b обязательно препятствуют этому. Я просто думаю, что это не пригодится ни для каких практических целей.
Разница между этими библиотеками слишком велика, чтобы быть просто синтаксическими нюансами.
Были попытки объединить языковые конструкции разных языков в «единый синтаксис». Это называлось языком 4GL и никогда не использовалось.
В качестве побочного примечания я видел пример кода о длине страницы, которая действительна как код сценариев C #, Java и Java. Это может служить примером того, что невозможно определить фактический используемый язык.
Редактировать:
А теперь скажите мне, что это за язык, и напишите для этого интерпретатор.
Предполагая, что у вас есть строки, назначенные на правильный язык, выполнение любого вида компиляции потребует специализированных компиляторов для всех языков, которые будут взаимодействовать. Это огромная работа сама по себе.
Более того, когда вы пишете псевдокод, вы не беспокоитесь о синтаксисе. (Если да, то вы делаете это неправильно.) Вы получите код, который просто невозможно скомпилировать, потому что он неполный или даже противоречивый.
И, если предположить, что вы преодолели все эти препятствия, насколько вы уверены, что псевдокод интерпретируется так, как вы думали?
У вас будет новый компьютерный язык, на котором вам нужно будет писать правильные программы. Это будет обширный и неоднозначный язык, с которым очень трудно работать должным образом. При его использовании потребуется большая осторожность. Это было бы почти именно то, что вам не нужно в псевдокоде. Ценность псевдокода в том, что вы можете быстро набросать свои алгоритмы, не беспокоясь о деталях. Это было бы полностью потеряно.
Интересным подходом был бы интерпретатор псевдокода типа «по ходу». То есть вы должны заранее установить язык, который будет использоваться, а затем он попытается преобразовать псевдокод в реальный код в реальном времени по мере ввода. Интерактивное средство можно использовать, чтобы прояснить неоднозначные вещи и разрешить исправления. Частью механизма может быть библиотека кода, которую преобразователь пытается сопоставить. Со временем он мог изучить и адаптировать свой перевод в зависимости от привычек конкретного пользователя.
Люди, которые все время программируют, в большинстве случаев, вероятно, предпочтут просто использовать язык. Тем не менее, я видел, что вышеперечисленное является большим подспорьем для учащихся, «непрограммистов-программистов», таких как ученые, и для использования в сессиях мозгового штурма с программистами разных языков и уровней квалификации.
Обратите внимание, что в более позднем языке C ++, когда он разрешает возможные неоднозначности, он ограничивает область попыток приведения типов, и что он будет отмечать ошибку, если нет уникальной лучшей интерпретации.
Существует ли уже код, распознающий язык программирования текстового файла?
(Конечно, это должна быть менее сложная задача, чем синтаксические деревья eclipse или функция угадывания языка Google Translate, верно?) На самом деле, делает ли подсветка синтаксиса SO что-нибудь подобное?
Насколько я могу судить, в SO есть универсальная подсветка синтаксиса, которая пытается комбинировать ключевые слова и синтаксис комментариев всех основных языков. Иногда ошибается:
Обратите внимание, что подсветка SO предполагает, что // запускает комментарий в стиле C ++, но в Python это оператор целочисленного деления.
Это станет серьезной проблемой, если вы попытаетесь объединить несколько языков в один. Что делать, если один и тот же токен имеет разное значение на разных языках? Подобные ситуации бывают:
Существует ли какой-либо язык или переводчик, который может справиться с таким гибким переводом?
На другом форуме я слышал историю о компиляторе (IIRC, для FORTRAN), который компилирует любую программу независимо от синтаксических ошибок. Если бы у вас была линия
У этого программиста было соглашение начинать блоки комментариев строкой дефисов, например:
Чтобы создать «интерпретатор псевдокода», может потребоваться разработать язык программирования, допускающий определяемые пользователем расширения его синтаксиса. Уже существует несколько языков программирования с этой функцией, например Coq, Seed7, Agda и рычаг. Особенно интересным примером является язык программирования Inform, поскольку его синтаксис по сути является «структурированным английским».
язык программирования Coq позволяет «синтаксические расширения», чтобы язык можно было расширить для синтаксического анализа новых операторов:
Notation «A /\ B» := (and A B).
В качестве альтернативы можно было бы «обучить» систему статистического машинного перевода для перевода псевдокода в реальный язык программирования, хотя для этого потребуется большой корпус параллельных текстов.
Что такое псевдокод и зачем его писать
Перевод статьи «How To Write Pseudo-code».
Перед вами когда-нибудь стояла действительно сложная задача, связанная с программированием? Задача, в которой вы могли бы, пожалуй, написать логику, но не уверены насчет того, какой синтаксис использовать? Написание псевдокода будет отличным началом решения подобных задач.
Что это такое
Псевдокод это «язык», с помощью которого вы можете изложить всю логику вашего кода и при этом не написать ни строчки на каком-либо языке программирования. Он будет очень часто попадаться вам в исследованиях алгоритмов, особенно алгоритмов машинного обучения. Но это не значит, что псевдокод не годится для веб-разработки.
Почему вам стоит использовать псевдокод?
Есть проекты, настолько массивные, что без применения псевдокода вы просто потеряетесь в них. Написание псевдокода позволяет вам заранее продумать потенциальные проблемы. Благодаря ему вы можете наблюдать чистую логику и порядок выполнения программы, не беспокоясь при этом о запуске вашего кода.
Создание псевдокода перед написанием настоящего кода также поможет вам быстрее завершать ваши проекты. Вы можете считать его своеобразным эскизом вашей программы. Написав псевдокод, вы уже знаете, где что должно находиться и как должно работать вместе. Поэтому, когда вы приступите к фазе настоящей сборки, вам не нужно будет долго раздумывать над тем, что нужно сделать, ведь вы уже заранее это определили.
Самый смак в том, что псевдокод не зависит ни от какого языка программирования. Логика, написанная вами, может быть применена кем угодно и реализована на любом языке. Это дает вам свободу повторного использования и улучшения архитектуры создаваемого вами приложения.
Одна из не слишком бросающихся в глаза особенностей псевдокода – возможность делиться им с другими людьми. Порой у вас в руках оказывается специфический кусок логики, который можно использовать во многих проектах, но все эти проекты написаны на разных языках. Благодаря псевдокоду вы можете поделиться этой логикой с другими программистами, а уж они реализуют ее на нужном им языке.
Еще одно отличное свойство псевдокода состоит в том, что вы можете писать его в любом формате. Можно использовать академический формат. Он невероятно структурированный и детализированный, но связан с применением математики в больших количествах. Или же вы можете писать просто краткую схему того, что ожидаете от своего кода.
Как писать псевдокод
Вот пример псевдокода, который я писала в одной из моих научных работ:
Я безусловно признаю, что для веб-разработки это уже перегиб. Если вы используете LaTex для написания псевдокода, есть вероятность, что ваш код излишне сложен. Скорее всего, небольшой записи в Word или даже в Notepad будет вполне достаточно.
Вот пример простого псевдокода, который я написала для одного из моих проектов по веб-разработке:
Вам не обязательно слишком вдаваться в технические детали, но чем подробнее вы все изложите, тем легче вам будет писать настоящий код. Представьте, что вы создаете эскиз своей программы. Это дает вам возможность хорошенько продумать, чего вы хотите достичь, и увидеть, как весь ваш код будет работать в целом.
Главное, на чем следует сосредоточиться при написании псевдокода:
На самом деле писать псевдокод не так уж сложно. По мере написания вы начнете видеть, где стоит добавить побольше деталей, а где можно что-то убрать. Помните, что этот «эскиз» предназначен в первую очередь для вашего личного пользования, поэтому пишите его так, как вам будет удобно.
Лично я люблю псевдокод. Он помогает мне более ясно мыслить, когда дело доходит до написания настоящего кода. Когда вся логика вашей программы уже спланирована, у вас появляется куда больше времени на эксперименты с производительностью и оптимизацией. Кроме того, когда вы наконец углубитесь в написание кода, вам не придется слишком уж перенапрягать мозг.
А что вы думаете о псевдокоде? Стоит он потраченного времени или лучше сразу приступать к написанию настоящего кода? Поделитесь своим мнением в комментариях!