Разработка прикладных программ

Необходимость сортировки данных возникает в программировании очень часто. Например, входные данные не упорядочены, а разрабатываемой программе требуется обрабатывать упорядоченные данные. Возникают ситуации, когда предварительная сортировка входной информации позволяет сократить время работы алгоритма в десятки раз [4]. Но, каким бы хорошим и эффективным не был выбранный алгоритм, если в качестве подпрограммы он использует некачественную сортировку, то вся работа по его оптимизации оказывается пустой тратой времени. Неверно выбранная сортировка входной информации способна заметно понизить эффективность алгоритма в целом [1]. В данной курсовой работе рассмотрим эффективность различных методов сортировки данных применительно к языку Pascal. Д. Кнут в своих работах рассматривает около 25 алгоритмов сортировок, которые он делит на три типа [3]: 1. «Методы сортировки, которые сортируют без использования дополнительной памяти, за исключением, возможно, небольшого стека или массива. 2. Методы, которые используют для сортировки связанные списки и поэтому используют дополнительные указатели, хранящиеся в памяти. 3. Методы, которые нуждаются в дополнительной памяти для хранения копии сортируемого файла». В рамках данной работы были рассмотрены преимущества и недостатки таких методов сортировки, как метод обмена, вставок, выбора, методы Шелла и Хоара. При том, что алгоритмы сортировки уже хорошо изучены, актуальность данной работы обусловлена появлением высокотехнологичных современных процессоров со встроенными алгоритмами сортировки и проблема выбора методы сортировки наиболее быстрого для обработки данных, является актуальной. Объект и предмет данного исследования это методы сортировки данных, используемые в языке Pascal. Предметом данного исследования является анализ эффективности различных методов сортировки данных на языке Pascal. Целью данного исследования является разработка прикладного программного обеспечения для оценки эффективности различных методов сортировки данных на языке Pascal. Задачами данной работы являются:  постановка задачи;  анализ предметной области;  разработка основных алгоритмов;  проектирование программного обеспечения;  реализация программного обеспечения;  тестирование и отладка программного обеспечения. Основными критериями эффективности алгоритмов сортировки были выбраны время его работы и экономное использование памяти. Для решения поставленных в работе задач были использованы диалектический и общенаучные методы исследования: комплексного анализа и синтеза, формальной и диалектической логики, обобщения, сравнительного и индексного анализа. Инструментами выполнения данной работы, является среда разработки приложений на языке программирования Pascal – Delphi. Настоящая работа изложена на 25 листах и состоит из введения, заключения, двух глав, 3 рисунков, 1 таблицы и списка использованных источников.

Задача сортировки в программировании не решена полностью. Хоть и существует большое количество алгоритмов сортировок, все же таки целью программирования является не только разработка алгоритмов сортировки элементов, но и разработка самых эффективных алгоритмов сортировки. Рассмотренные в данной курсовой работе методы сортировки имеют как преимущества, так и недостатки. Выбор того или иного алгоритма сортировки зависит от конкретной задачи. Так, сортировка большого числа элементов пузырьковым методом, методом вставки или выбора потребует много времени, т.к. время выполнения сортировки находится в квадратичной зависимости от числа элементов массива. Для больших объемов данных эти сортировки будут медленными, а начиная с некоторой величины, они будут слишком медленными, чтобы их можно было использовать на практике. Однако, они идеально подходят для сортировки небольшого количества элементов. Кроме этого, сортировка вставкой имеет два преимущества. Во-первых, она обладает естественным поведением, т.е. она выполняется быстрее для упорядоченного массива и дольше всего выполняется, когда массив упорядочен в обратном направлении. Это делает сортировку вставкой полезной для упорядочения почти отсортированных массивов. Во-вторых, элементы с одинаковыми ключами не переставляются: если список элементов сортируется с использованием двух ключей, то после завершения сортировки вставкой он по-прежнему будет упорядочен по двум ключам.

1. Глушков, В.Н. Основы безбумажной информатики Изд. 2-е, испр./Н. В. Глушков - М: Наука, 1987.- 232с. 2. Гук, М.А. Процессоры Pentium II, Pentium Pro и просто Pentium./ М.А. Гук - С-Пб: Питер, 1999. - 183с. 3. Джордейн, Р. Справочник программиста персональных компьютеров типа IBM PC, XT и AT: Пер. с англ./ Предисл. Н.В. Гайского, 2001 - 116с. 4. Довгаль, С.И. Персональные ЭВМ: Турбо-Паскаль V6.0, Объектное программирование, Локальные сети. (учебное пособие)/ С.И. Довгаль, Б.Ю. Литвинов, А.И. Сбитнев , - Киев: Информсистема сервис, 1993. - 210с. 5. Зубков, С.В. Assembler, DOS, Windows и Unix./С.В. Зубков - М.: ДМК, 1999.-640с. 6. Корнеев, В.В. Современные микропроцессоры. /В.В. Корнеев, А.В. Киселев - М.: Нолидж, 2015.-376с. 7. Офицеров, Д.В. Программирование в интегрированной среде Турбо-Паскаль: Справ. пособие. /Д.В. Офицеров, В.А. Старых - Мн.: Беларусь, 1992. - 240с. 8. Павловская, Т.А. Паскаль. Программирование на языке высокого уровня: Учебник для вузов/ Т.А. Павловская – СПб.: Питер, 2006. - 123 с. 9. Перминов, О.Н. Программирование на языке Паскаль. / О.Н. Перминов - М.: Радио и связь, 2012. - 156с. 10. Прайс, Д. Программирование на языке Паскаль: Практическое руководство. Пер. с англ./Д. Прайс - М.: Мир, 2018. - 232с.