"Информатика. Учебное пособие для учреждений общего среднего образования с русским языком обучения", Н. П. Макарова А. И. Лапо Е. Н. Войтехович
Подпрограмма — отдельная часть программы, которая выполняет определённую задачу и вызывается из основного алгоритма. Она помогает разделить сложную задачу на понятные части, не записывать одни и те же команды много раз и использовать готовые действия повторно. Подпрограмме дают имя, а при необходимости передают данные — параметры. После выполнения подпрограммы программа продолжает работу с команды, следующей за вызовом.
Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.
Вспомогательный алгоритм (подпрограмма) — отдельная часть алгоритма, предназначенная для выполнения определённой задачи и используемая в составе другого алгоритма. Например, это может быть набор команд для рисования фигуры или вывода сообщения. Такое выделение помогает не смешивать все действия в один длинный список.
Процедура — подпрограмма, которую вызывают по имени для выполнения записанных в ней команд. Имя служит удобным коротким обращением к целому набору действий. Поэтому в основном алгоритме достаточно указать процедуру, а не переписывать её команды.
Вызов подпрограммы — команда, которая передаёт выполнение подпрограмме, а после её завершения возвращает к следующей команде основного алгоритма. Вызов нужен, чтобы программа знала, когда выполнить описанное действие. Без него команды подпрограммы не начинают работать.
Параметр — указанное при вызове подпрограммы значение или данные, которые она использует при выполнении, если это предусмотрено способом записи программы. Например, параметром может быть длина стороны рисуемой фигуры. Он нужен, чтобы одной подпрограммой можно было пользоваться с разными данными.
Большую задачу удобнее делить на меньшие, потому что каждую часть легче понять и проверить отдельно. Самостоятельные действия, например вывод сообщения или рисование элемента, можно оформить как вспомогательные алгоритмы. Повторяющиеся действия тоже стоит выделять: тогда основной алгоритм показывает общий порядок работы, а детали находятся в подпрограммах.
Подпрограмме дают имя и отдельно записывают команды, которые она должна выполнить. Такое описание похоже на рецепт: в нём перечислены действия, но сам рецепт ещё не приготовил блюдо. Разделение описания и основного алгоритма делает программу понятнее: по её главной части видно, какие действия выполняются, а не все мелкие подробности.
Чтобы выполнить подпрограмму, в нужном месте программы записывают вызов по её имени. В этот момент управление переходит к командам подпрограммы, поэтому порядок вызовов влияет на результат работы всей программы. Когда все её команды выполнены, управление возвращается к следующей после вызова команде; алгоритм не начинает выполняться сначала.
Подпрограмму можно вызвать несколько раз в разных местах, потому что её описание уже содержит нужные команды. Это сокращает программу и уменьшает вероятность ошибок: исправив действие в одном описании, не придётся искать и менять несколько одинаковых копий. При этом каждый вызов запускает действие именно в той точке, где он записан.
Иногда при каждом вызове нужно выполнить похожее действие, но с другими данными. Тогда подпрограмме передают параметры: например, разные длины сторон для фигур одного вида. Команды остаются одинаковыми, а значение параметра меняется, поэтому не нужно создавать отдельную подпрограмму для каждого размера.
| Признак | Основной алгоритм | Вспомогательный алгоритм |
|---|---|---|
| Назначение | Организует решение всей задачи | Выполняет отдельное действие или часть задачи |
| Место в программе | Содержит общий порядок действий и вызовы | Описывается отдельно от основного алгоритма |
| Как начинается выполнение | Запускается как главная часть программы | Начинается после вызова по имени |
| Как продолжается выполнение после завершения | Переходит к следующей своей команде | Возвращает управление к команде после вызова |
| Можно ли использовать повторно | Задаёт ход решения конкретной задачи | Можно вызывать несколько раз |
Сравнивайте алгоритмы по строкам: так проще увидеть, кто организует всю работу, а кто выполняет отдельное действие. При чтении программы сначала найдите основной порядок команд, затем проследите, куда ведут вызовы. Это помогает понять, в какой момент запускается каждая подпрограмма.
Условие: программе нужно несколько раз вывести одно и то же короткое сообщение. Следует определить, какие команды вынести в подпрограмму и где её вызывать. Сначала найдём часть, которая повторяется без изменений: это команда вывода сообщения. Если записать её заново при каждом повторе, программа станет длиннее.
Ответ: команду вывода сообщения оформляем как одну подпрограмму, а в основном алгоритме вызываем её нужное число раз. При выполнении каждого вызова текст появится на экране ещё раз, после чего программа продолжит работу с последующей командой.
Условие: нужно составить алгоритм рисования фигуры с четырьмя одинаковыми сторонами и вынести повторяющееся действие в подпрограмму. При обходе фигуры выполняются похожие шаги: пройти сторону и повернуть. Выделим эти шаги, чтобы не записывать их четыре раза в основном алгоритме.
Ответ: повторяющиеся команды для стороны и поворота записываются один раз в подпрограмме, а основной алгоритм содержит четыре её вызова. Так фигура строится последовательным выполнением одинаковых действий. Если длина линии или угол заданы в условии, их указывают в командах или передают как данные, если программа поддерживает параметры.
Условие: требуется вывести несколько фигур одинакового вида, но разного размера, используя вспомогательный алгоритм. Здесь меняется размер, а способ построения остаётся одинаковым. Поэтому сначала нужно отделить неизменные команды от значения, которое будет другим при каждом вызове.
Ответ: используется одна подпрограмма построения фигуры с параметром размера. При каждом вызове ей передаётся своё значение, поэтому фигуры имеют одинаковый вид, но различный размер. Если параметры не предусмотрены способом записи программы, для разных размеров придётся иначе задавать данные в командах.
Записать команды подпрограммы, но забыть её вызвать — значит описать действие, которое программа не выполнит. Так бывает, когда описание принимают за запуск. Проверь себя: найди в основном алгоритме вызов по имени для каждого действия, которое должно произойти.
Ошибка в имени подпрограммы мешает связать вызов с нужным описанием. Её легко допустить при переписывании или если использовать похожие названия. Сравни имя в вызове с именем в описании: они должны совпадать, чтобы программа могла найти нужные команды.
Вызов, поставленный не в том месте, запускает действие слишком рано, слишком поздно или нарушает нужный порядок. Обычно это происходит, если смотреть только на саму подпрограмму, а не на весь алгоритм. Проверь последовательность: представь выполнение команд по очереди и убедись, что вызов стоит там, где действие действительно нужно.
Параметры можно ошибочно принять за команды, потому что они записываются рядом с вызовом или описанием. Но параметр сообщает данные для работы, а команда указывает, какое действие выполнить. Чтобы проверить себя, спроси: «Это значение, которое нужно обработать, или действие, которое программа должна сделать?»
Для работы с подпрограммами нужно уметь составлять алгоритмы и программы, записывать команды в правильном порядке и находить повторяющиеся действия. Без этого трудно определить, какую часть удобно выделить и где её вызывать. Сначала полезно представить решение целиком, а затем разделить его на самостоятельные шаги.
Подпрограммы пригодятся при создании более длинных программ: они помогают разложить задачу на части и повторно использовать готовые алгоритмы. Это продолжает навык построения последовательности команд: теперь отдельные действия можно объединять в именованные блоки. Параметры позволяют применять такие блоки к разным исходным данным.
Зачем выделять часть программы в подпрограмму?
Так программу легче читать: большой алгоритм делится на части, каждая из которых решает отдельную задачу. Если действие повторяется, его команды достаточно записать один раз и вызывать подпрограмму.
Запускается ли подпрограмма сразу после её описания?
Нет, описание только задаёт имя подпрограммы и команды, которые она должна выполнить. Для запуска нужно обратиться к ней по имени из основного алгоритма.
Что происходит после вызова подпрограммы?
Управление переходит к командам подпрограммы, и они выполняются по порядку. Когда работа завершена, программа возвращается к команде, расположенной сразу после вызова.
Можно ли вызывать одну подпрограмму несколько раз?
Да, одну и ту же подпрограмму можно вызвать в разных местах программы. Это удобно, когда нужно повторить одинаковое действие.
Для чего подпрограмме нужны параметры?
Параметры передают подпрограмме данные, с которыми ей нужно работать. Благодаря этому одинаковые команды можно применять к разным значениям, например рисовать фигуры разного размера.
§ 20. Составление программ. Использование подпрограмм (вспомогательных алгоритмов)
