Teoria programowania.pdf

1. Akcja- pewne działanie wywołane poleceniem

Proces-ciąg akcji

Obliczenie-wykonanie działań matematycznych

Obiekt-jest przedmiotem działania akcji

Wynik-jest efektem działania akcji

Dane-wszystko to co jest i co Może zostać przetworzone

Algorytm-przepis na coś, sposób na zrobienie czegoś, zestaw instrukcji i danych jakie

trzeba teraz wykonać krok po kroku.

Program-uporządkowany zbiór instrukcji zrozumiały dla komputera. Algorytm wyrażony w

języku określonego typu.

Translator-program napisany w języku zorientowanym maszynowo, dokonujący tłumaczenia

programu napisanego w języku wysokiego poziomu (tekstu źródłowego) na język

zorientowany maszynowo.

Interpreter-rodzaj programu komputerowego (translatora), który analizuje kod źródłowy, a

przeanalizowane fragmenty (zazwyczaj jedna instrukcja) są wykonywane.

Wykonanie powtórnie tego samego fragmentu wymaga powtórnej analizy.

2.Rekurencja- taka funkcja, która wywołuje sama siebie. Funkcja taka musi posiadać warunek

zaokrąglenia rekurencji. Jeżeli takiego warunku nie posiada funkcja wywoływała by sama

siebie.

Iteracja-powtarzanie (najczęściej wielokrotne) zwłaszcza z każdorazowym przekształceniem

w analogiczny sposób np. Gdy mamy kod: i=0; while (While=While+1} to pomijając że pętla

nigdy się nie skończy otrzymamy w pierwszej iteracji i=1, w następnej i=2…..

W TP występują trzy instrukcje iteracyjne

-[dla] FOR

-[dopóki] WHILE

-[powtarzaj] REPEAT

Ciąg FIBONACCIEGO

a1=1

a2=1

an=an-1+an-2, n E N

3. Od problemu do wyniku:

* Precyzyjne zdefiniowanie problemu (cel do osiągnięcia, dane wejściowe)

* Analiza problemu, prowadząca do wyboru metody rozwiązania (algorytmu)

* Opisanie algorytmu (metody) w konkretnym j programowania

Od problemu do wyniku - Schemat:

Dane Obiekty(dane)

↓ ┌──┴───┐

Problem → Analiza → Algorytm → Program → Wynik

(zadanie) problemu ↑ ↑

↓

Moduły Procedury

Cel

└──┬───┘

Akcje(instrukcje)

Właściwości programu i algorytmu:

*Poprawność- wykonanie alg (prog) dla dowolnych danych wejściowych daje zawsze prawidłowe wyniki

*Skończoność-wykonanie kolejnych akcji odbywa się w skończonej liczbie kroków.

*Sprawność-ten algorytm (program) jest lepszy, dla którego mniejsza jest złożoność czasowa

(liczy szybciej) oraz złożoność pamięciowa (zajmuje mniej miejsca w pamięci)

*Stabilność- algorytm jest stabilny, jeśli podczas jego wykonywania nie dochodzi do

niekontrolowanej kumulacji błędów zaokrągleń.

4. Instrukcja przypisania

Z:=W (Z- zmienna W-wyrażenie) (zmiennej Z przypisuje wartość W)

Instrukcja WE/WY IN/OUT

Instrukcje We/Wy służą do wprowadzania danych do programu i wyprowadzenia wyników, przy tym w

szczególności, wynikiem może być komentarz

PODAJ (x);

PISZ(x); x-zmienna, stała ciąg znaków

Instrukcje złożone-są tworzone przy pomocy nawiasów operacyjnych

Początek; Instrukcja 1; Instrukcja 2; itd.; Instrukcja n; Koniec;

Instrukcja warunkowa prosta- JEŻELI warunek TO akcja;

Warunek musi być wyrażeniem logicznym o wartościach PRAWDA lub FAŁSZ (true or false)

5. Schematy blokowe- poglądowa forma graficznego przedstawienia algorytmu (korzystamy w nim ze ściśle

określonych figur - bloków)

Typy bloków:

*Przetwarzania(operator)—dotyczy czynności bezwarunkowych

*Warunkowy-umożliwia zapis dowolnego warunku logicznego, od którego zależy jedna z dróg realizacji

algorytmu

Symbole graficzne::

Wprowadzenie/wyprowadzenie

Odczyt/zapis danych

Przygotowanie (początek/koniec)

Proces zdefiniowany

Blok decyzyjny

6. Przegląd języków programowania

I generacja-maszynowe strukturalne/niestrukturalne

II generacja- asemblery(symboliczne) Ada / cobol

III generacja-wysokiego poziomu modula-2 / fortran

IV generacja-wykorzystanie gotowych modułów C++ / Basic

V generacja-sztuczna inteligencja

Programowanie proceduralne- wykonywanie szeregu czynności na zbiorze danych

Procedury- (klocki) (bloki), które po uprzednim przetestowaniu, odpowiednio poukładane będą rozwiązaniem

problemu.

Programowanie strukturalne-pozwala na usystematyzowanie dostępu do procedur i umożliwia operowanie na

dużych zbiorach danych. „dziel i rządz”- idea Pr struktur

Programowanie obiektowe- połączenie danych i procedur, które na nich operują w jedną całość –„obiekt”-

samodzielną jednostkę z własną „tożsamością” i charakterystyką

8. Podstawowe elementy języka Turbo Pascal 7.0:

- słowa kluczowe np.: begin, end, function…

- identyfikator – ciąg liter i cyfr zaczynający się od litery. Liczba znaków może być dowolna lecz tylko pierwsze

63 znaki są znaczące.

- liczby – w miejsce przecinka używa się kropki, w miejsce podstawy potęgowania 10 używa się litery „E” lub

„e”.

- łańcuchy – służą do reprezentowania ciągu znaków. Jeżeli łańcuch przedstawia tylko jeden znak, to nazywa się

go literałem znakowym.

- literały logiczne – przedstawiają wartości logiczne prawda i fałsz (true, false).

- komentarz – dowolny ciąg znaków ograniczony z lewej strony nawiasem klamrowym otwierającym i z prawej

zamykającym np.: {tekst}.

9. Struktura programu w języku Turbo Pascal.

-nagłówek- składa się ze słowa kluczowego, po którym występuje nazwa programu.

-deklaracja modułu- uses

-blok- składa się z dwóch części opisowych(opisu danych i części wykonawczej)

-znak

Kropka-koniec programu, jest bardzo ważnym znakiem. Wiersz programu nie może zawierać więcej niż 127

znaków.

Można napisać przykład programu.

10. Typy danych

Typy proste-podstawowe typy j TP. Za ich pomocą określa się bardziej złożone struktury danych. Składają się ze

skończonego uporządkowanego zbioru wartości.

Typy łańcuchowe-służą do reprezentacji ciągu znaków, w tym niemieckiego znaku spacji.

Typy strukturalne-służą do opisu obiektów złożonych, przy czym dany obiekt można opisać na kilka różnych

sposobów.

Typy obiektowe-opisują złożoną strukturę danych o ustalonej liczbie elementów składowych, z którym każdy

może być polem lub metodą tj elementem opisującym wykonywaną operacje na danym obiekcie.

Typy wskaźnikowe- służą do dynamicznego zarządzania pamięcią. Zmienne te nie posiadają identyfikatorów, a

odwołanie następuje za pomocą wskaźnika.

TYPY PROSTE:

Porządkowe-wszystkie typy proste za wyjątkiem rzeczywistym

Wyliczeniowy-stosowany dla zbiorów o największej liczbie elementów na których nie wykonuje się operacji.

Okrojony-służą do ograniczenia wartości(zakresów) dowolnego z typów porządkowych

Całkowity-(Integer)-wszystkie elementy tego typu stanowią zbiór liczb całkowitych

Znakowy-określa zbiór znaków. Elementami typu znakowego są znaki ASCII

Logiczny-jest typem wyliczeniowym przyjmującym duże wartości. FALSE =0, TRUE >0

11. Klasyfikacja instrukcji:

-proste- nie zawierają innych instrukcji składowych przypisania, pusta, procedury, (wywołania), inne

-strukturalne-mogą zawierać składowe w postaci instrukcji: złożona, iteracyjna, warunkowa, asemblerowa

12.

Zainicjowanie pracy:

Zawiera polecenia sterujące wykonywaniem gotowego programu.

RUN (Ctrl+F9)-skompilowanie programu w trybie Make, a następnie aktywowanie go

STEPOVER F8- wykonywanie najbliższej instrukcji

GoTo-F7-zestawienie tymczasowej pułapki w wierszu wyróżnionym przez kursor, następnie wykonanie

programu aż do wpadnięcia w pułapkę albo do zakończenia.

PROGR.RESET(Ctrl+F2)-kiedy „kiedy ktoś skończy śledzenie programu, może to przerwać”)

KOMPILACJA PROGRAMU (COMPIL= Alt+F9), zawiera polecenia umożliwiające kompilacje, czyli

przetłumaczenie tekstu źródłowego na postać wynikową-wykonywaną przez komputer.

TOPIC SEARCH- wyświetlanie informacji, na temat elementu programu znajdującego się w miejscu kursora

Ctrl+F1

13. Podstawowy zestaw operacji matematycznych

Operatory arytmetyczne:

+ dodawanie,

- odejmowanie ,

* mnożenie,

/ dielenie.

Operatory relacji:

< mniejszy

<= niewiększy

= równy

<>różny

>=niemniejszy

> większy

Operatory bitowe:

Shl- „przesuwa” wszystkie bity określoną, wartość w lewo

Skr- przesuwa” wszystkie bity określoną, wartość w prawo

Operator logiczny-end, or, not, xor- suma modulo2

14. Podstawowy zestaw instrukcji - instrukcje proste (przypisania, skoku, pusta, instrukcja wywołania

procedury).

- przypisania- przypisanie wartości zmiennej (:=)

- skoku – GoTo (idź do)

- pusta – przesuwa, nie wymaga użycia żadnego symbolu gdy niema żadnej instrukcji

- wywołania procedury- służy do wywołania procedury (wypisanie nazwy procedury)

15. Podstawowy zestaw instrukcji - standardowe procedury wejścia/wyjścia. (czytanie/pisanie)

Służą do wprowadzenia danych koprogramu i wyprowadzenia wyników, przy tym w szczególności wynikiem

może być komentarz. Read(x) podaj Write(x) pisz (readln lub writeln)

x-może być zmienną, stałą, ciągiem znaków.

16. Podstawowy zestaw instrukcji - instrukcje strukturalne. Instrukcja złożona, instrukcja warunkowa,

instrukcja wyboru.

Instrukcja złożona- jest to ciąg instrukcji rozpoczynających się słowem begin i kończącym end.

Instrukcja warunkowa- IF...THEN, , instrukcja sprawdza warunek

Instrukcja wyboru- CASE…OF, instrukcja wybiera dany „argument” ze zbioru elementów.

17. Podstawowy zestaw instrukcji - instrukcje iteracyjne (REPEAT, WHILE oraz FOR)

Służą do wielokrotnego wykonywania pewnej grupy lub jednej instrukcji.

REPEAT- służy do opisywania iteracji ze sprawdzeniem warunku na końcu

Repeat

Instrukcja – instrukcje są tak długo wykonywane, aż spełniony zostanie warunek

Until warunek

WHILE – „dopóki” służy do opisywania iteracji ze sprawdzeniem warunku na początku (WHILE wyrażenie DO

instrukcja). Instrukcja jest wykonywana aż wartość wyrażenia jest poprawna.

FOR-powoduje ona wykonanie jakiejś operacji określoną ilość razy (FOR licznik:=początek TO koniec DO

instrukcja)

18. Instrukcja losowa:

Instrukcje losowe, wywołujemy słowem RANDOMIZE, a następnie inicjujemy poleceniem RANDOM (…) -

(zbiór elementów z których ma losować).

Służy do generowania liczb losowych w Pascalu. Używamy instrukcji RANDOM, jako parametr podajemy zakres

przedziału z którego losowane będą liczby. Funkcja losowa zwraca jedynie nieujemne liczby z zakresu 0…65536.

Zakres powinien być powiększony o 1.

Program będzie zawsze losował te same liczby, chyba że użyjemy procedury RANDOMIZE

19. Proste typy danych . Sposób wyświetlania liczb rzeczywistych w Pascalu i zmiana notacji wyświetlania liczb

rzeczywistych.

Sposób wyświetlania liczb rzeczywistych (liczba: ilość miejsc: ilość po przecinku, np.: x:10:2, x- liczba,

wartość)

Proste typy danych -każda stała, zmienna, funkcja itp. Musi być ściśle określonego typu. Kompilator rezerwuje

odpowiednią ilość pamięci na dany element. Typ ten charakteryzuje zbiór wartości przyjmowanych przez niego.

Typy:

-liczb całkowitych

-liczb rzeczywistych

-znakowy

-logiczny

Typ rzeczywisty -dane tego typu stanowią zbiór liczb rzeczywistych. Poszczególne podtypy różnią się zakresem

oraz ilością zajmowanej przez nie pamięci.

SINGLE, REAL, COMP, DOUBLE, EXTENDED.

20. Proste typy danych. Funkcje zaokrąglania liczb rzeczywistych do postaci całkowitej (konwersja typów

REAL na INTEGER).

REAL->INTEGER funkcją round(…) np. round(1,25)=1, round(1,65)=2

TRUNC(xxx)- polega na odcięciu części ułamkowe np. (1,99)= 1

21. Proste typy danych. Przekształcanie skomplikowanych wyrażeń typu BOOLEAN do tzw. postaci normalnej

(właściwości operacji logicznych).

Typ logiczny, typ boolowski (ang. boolean) - w językach programowania takich jak C i C++ oznaczenie typu

danych przeznaczonego dla reprezentowania wartości logicznych - prawda (1) i fałsz (0).

Jest najprostszym typem danych w Pascalu. Jest to zmienna wyliczeniowa, która może przyjąć jedną z dwóch

wartości: FALSE lub TRUE.

Zmienna BOOLEAN zajmuje dokładnie 1 bajt (8 bitów) w pamięci komputera. Wartość FALSE-0 , TRUE-1.

Zmienne typu BOOLEAN występują, jako warunek wykonywania części programu w instrukcji IF oraz w pętlach

REPEAT i WHILE

22. Proste typy danych. Konwersja typów CHAR na INTEGER i odwrotnie.

CHAR->INTEGER

y=ord(‘a’);

Write(y); (y-wartość liczbowa)

INTEGER->CHAR

x:=chr(liczba);

write(x); (x-litera)

Funkcja zwraca znak o podanym numerze porządkowym zgodnie ze standardem ASCII. Numer porządkowy

podajemy w parametrze kod_znaku. Parametr ten powinien być typu byte (0-255). W komputerze każdemu znakowi

przypisany jest nr. Porządkowy. Np. literka ‘y’ ma nr. Porządkowy 89 x:=chr(65)

23. Proste typy danych. Definiowanie typu wyliczeniowego i okrojonego. Konwersja typu wyliczeniowego na

typ INTEGER.

Typ wyliczeniowy-definiuje zbiór identyfikatorów oznaczających poszczególne wartości przez ich wyliczenie.

Pierwszy identyfikator ma wartość 0 kolejny 1 itd.

Type TTydzien = (Niedz,Pon,…,Sobota)

Typ okrojony-określa podzbiór dowolnego typu porządkowego lub wyliczeniowego. Jest on ograniczony

pewnym zakresem. Wykorzystywany jest do określenia typu zmiennych, które mogą przyjąć wartości ze ściśle

określonego przedziału np. type Trok=1990…1999

Var a:TRok

Teraz zmienna a może przyjąć wartość od 1990 do 1999

24. Wyrażenia arytmetyczne , wyrażenia logiczne (możliwości matematyczne języka Turbo Pascal) oraz

wyrażenia konkatenacji.

Wyrażenia- są zapisami operacji, które wykonujemy na stałych, zmiennych oraz funkcjach

Wyrażenia arytmetyczne- wyrażenia w wyniku których, otrzymuje się dana, typu liczbowego, czyli całkowitego

lub rzeczywistego.

Wyrażenia logiczne-wyrażenia, w wyniku których otrzymuje się daną typu logicznego. Matematycznie

odpowiadają one logicznemu rachunkowi zadań.

Wyrażenia konkatenacji- (sklejania)-wynikiem jest napis czyli łańcuch znaków służą do sklejania jeden łańcuch

dwóch lub więcej łańcuchów znaków. Operatorem jest ‘+’ : Turbo’+’_’+’Pascal wynik: Turbo_Pascal

Możliwości matematyczne języka TP:

-liczby pierwsze

-liczby Armstronga (równa sumie potęg cyfr, składowych, wynik potęgi jest równy l cyfr np. (153=1 3 +5 3 +3 3 );

-przeliczanie licz z układu dwójkowego

-przeliczanie liczb z układu szesnastkowego-liczby bliźniacze (to liczby pierwsze, których różnica wynosi 2

np.(3,5)

25. Deklaracja i wywołanie procedury.

Procedure nazwa [(lista parametrów formalnych)] {deklaracja lokalnych stałych, zmiennych, typów}

Begin

{część operacyjna}

End.

Procedurę należy deklarować, powyżej części głównej programu

Deklaracja procedury-powinna znajdować się przed częścią operacyjną programu, czyli głównym słowem begin, a

po deklaracji zmiennych, z których ona korzysta. Jeżeli chcemy by była zdeklarowana za miejscem jej pierwszego

wywołania należy użyć słowa kluczowego FORWARD, wewnątrz można deklarować zmienne lokalne, czyli takie

które obowiązują tylko w tej procedurze.

26. Pojęcie zmiennej lokalnej i zmiennej globalnej . Efekt zakrywania zmiennych przez procedury.

Zmienna-obszar pamięci przechowujący jakieś dane.

Zmienna lokalna-zmienna widoczna tylko w obrębie danej procedury lub bloku, tworzona w momencie

inicjowania bloku i niszczona w momencie kończenia bloku.

Zmienna globalna-zmienna widoczna w obrębie całego programu, jest w pamięci przez całe trwanie programu.

Wszystkie zmienne zadeklarowane przed procedurą słówkiem „VAR” to procedury globalne. Mogą być użyte

wszędzie- zarówno w głównym programie jak i w procedurach. Jeżeli chcemy aby niektóre zmienne używane

były tylko w danej procedurze- to deklarujemy je:

VAR

Zmienna1, zmienna2: longint; zmienne globalne

PROCEDURE pisanie;

VAR

Zmienna3, zmienna4:longint; zmienne lokalne

BEGIN

(polecenie..)

END;

BEGIN

(główna część programu…);

END.

27. Deklaracja i wywołanie funkcji. Dyrektywa FORWARD

Funkcja-szczególny przypadek procedury w której następuje przekazywanie parametru przez zmienną.

Dyrektywa FORWARD-(zapowiedź zdefiniowana funkcji, np. póżniej) Def wszystkich funkcji i procedur

wykorzystywanych w programie muszą być umieszczone przed miejscem ich wywołania. Wywołanie może

nastąpić w części operacyjnej programu, definicje muszą poprzedzać główne słowo begin. Ograniczenie to

można obejść wykorzystując tzw deklaracje zapowiadające rozpoczynane kluczowym słowem FORWARD.

28. Procedury i funkcje rekurencyjne

procedura – „czarna skrzynka” do której wkładamy/wycinamy dane i nie interesuje nas co się tam dzieje, czyli

przetwarzanie danych wejściowych na wyjściowe wszystkie zmienne deklarowane wewnątrz procedury to

lokalne i się są widoczne na zewnątrz tej procedury. Procedura jest „półprzezroczysta”

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: