programozási alapismeretek 1. előadás

Programozási alapismeretek

1. előadás

ELTEELTE

Szlávi-Zsakó: Programozási alapismeretek 1.Szlávi-Zsakó: Programozási alapismeretek 1. 22/41/4123.04.21.23.04.21.

Tartalom

A problémamegoldás lépései –

programkészítés folyamataA programozás során használt nyelvek

Az algoritmusA specifikációAlgoritmikus nyelvek –

struktogram A kódolás –

a fejlesztői környezet

ELTEELTE


A problémamegoldás

lépéseiMintapélda: házépítés Mi az, ami látszik? Mi az, ami ténylegesen mögötte van?1. Igényfelmérés (szempontok: család mérete,

elképzelése, pénz)2. Tervezés (alaprajz, anyagigény / mérnök…)3. Szervezés (ütemterv / vállalkozó…)4. Építkezés (anyagbeszerzés, kivitelezés /

kivitelező…)5. Használatba vétel (szemrevételezés –

szépség, kipróbálás – jóság)6. Beköltözés, bentlakás (módosítgatás, újabb

hibák, ...)

ELTEELTE


A programkészítés folyamata

1.Specifikálás (miből?, mit?) specifikáció2.Tervezés (mivel?, hogyan?) adat- +

algoritmus-leírás3.Kódolás (a gép hogyan?) kód

(reprezentáció + implementáció)4.Tesztelés (hibás-e?) hibalista (diagnózis)5.Hibakeresés (hol a hiba?) hibahely, -ok6.Hibajavítás (hogyan jó?) helyes program7.Minőségvizsgálat, hatékonyság

(jobbítható-e?, hogyan?) jó program8.Dokumentálás (hogyan működik,

használható?) használható program9.Használat, karbantartás (még mindig jó?)

évelő (időtálló) program

ELTEELTE


Nyelvi szintek

Élőnyelv = Magyar

Specifikáció

Algoritmusleíró

Programozási

Gépi

A nyelvek (magyar gépi) közelítése

ELTEELTE


Az algoritmus fogalma

Italautomata használata:1. Válassz italt!2. Dobj be egy 100 Ft-ost!3. Nyomd meg a megfelelő

gombot!4. Várj amíg folyik az ital!5. Vedd ki az italt!6. Idd meg!

ELTEELTE



végrehajtható (van hozzá végrehajtó)

lépésenként hajtható végrea lépések maguk is algoritmusok

pontosan definiált, adott végrehajtási sorrenddel

egy folyamat véges hosszúságú, időben esetleg végtelen leírása

ELTEELTE



Az alapalgoritmus elemei:egymásutáni végrehajtásnem-determinisztikusságpárhuzamosság

ELTEELTE



Italautomata használata: 1. Válassz italt!2. Dobj be egy 100 Ft-ost!3. Nyomd meg a megfelelő gombot!4. Ismételd

nézd a poharat!amíg folyik az ital!

5. Vedd ki az italt!6. Idd meg!

Új algoritmikus elem: ismétlés feltételtől függően

ELTEELTE



Italautomata használata: 1. Válassz italt!2. Ha van 100 Ft-osod

akkor Dobj be egy 100 Ft-ost!

különben Dobj be öt 20 Ft-ost

3. …

Új algoritmikus elem: választás két tevé-kenység közül, esetleg nem-determinisz-tikus választás

ELTEELTE



Dobj be öt 20 Ft-ost:1. Ismételd 5-ször:

Dobj be egy 20 Ft-ost!

Új algoritmikus elem: ismétlés adott darab-számszor

ELTEELTE



Az algoritmusok összeállítási módjai:

Szekvencia (egymás utáni végrehaj-tás)

Elágazás (választás 2 vagy több tevé-kenységből)

Ciklus (ismétlés adott darabszámszor vagy adott feltételtől függően)

ELTEELTE


A specifikáció

1. Bemenő adatok (azonosító, értékhalmaz, mértékegység)

2. Ismeretek a bemenetről (előfeltétel)3. Eredmények (azonosító,

értékhalmaz, …)4. Az eredmény kiszámítási szabálya

(utófeltétel)5. A megoldással szembeni

követelmények6. Korlátozó tényezők7. A használt fogalmak definíciói

ELTEELTE


A specifikáció

Tulajdonságai1. Egyértelmű, pontos, teljes2. Rövid, tömör, formalizált3. Szemléletes, érthetőSpecifikációs eszközök1. Szöveges leírás2. Matematikai megadás

ELTEELTE


Példa: háromszög(specifikáció)

Feladat:3 szám lehet-e egy derékszögű háromszög 3 oldala?

Specifikáció:Bemenet: x,y,z:ValósValósKimenet: lehet:LogikaiLogikaiElőfeltétel: x>0 és y>0 és z>0Utófeltétel: lehet=(x2+y2=z2)

Megjegyzés: a 3 szám sorrendjét ezek sze-rint rögzítettük – z az átfogó hossza!

ELTEELTE


Példa: háromszög(algoritmus)

Algoritmus:A programunk három fő rész-

ből áll: az adatok beolvasása, az eredmény kiszámítása, azeredmény kiírása:

Megjegyzés: később eltekintünk a be- és ki-menet algoritmizálásától!

Be: x,y,z [x>0 és y>0 és z>0]lehet:=(x2+y2=z2)

Ki: lehet

ELTEELTE


Példa: háromszög(algoritmus)

Egy másik algoritmus a lényegi részre:

Bevezethetők/-endők segéd (belső, saját) változók.

xx:=x2

yy:=y2

zz:=z2

lehet:=(xx+yy=zz)

ELTEELTE


Példa: másodfokú egyenlet

(specifikáció)

Feladat:Adjuk meg a másodfokú egyenlet egy megol-dását! Az egyenlet: ax2+bx+c=0

Kérdések: Mi a megoldás? – kimenet Mit jelent: „megoldásnak lenni”? – utófeltétel

Biztos van megoldás? – előfeltétel Biztos egy megoldás van? – kimenet/utófeltétel

ELTEELTE



(specifikáció)

Specifikáció1:Bemenet: a,b,c:ValósValósKimenet: x:ValósValósElőfeltétel: – Utófeltétel1: ax2+bx+c=0

Megjegyzés: az uf. nem ad algoritmizálható információt. Nem baj, de … próbálkozzunk még!

ELTEELTE



(specifikáció)

Specifikáció2:Bemenet: a,b,c:ValósValósKimenet: x:ValósValósElőfeltétel: a0

Mi lenne, ha megengednénk?

Utófeltétel2:

Nyitott kérdések: Mindig van megoldás? Egy megoldás van?

a2ca4bb

x2

ELTEELTE



(specifikáció)

Kimenet bővítés:Kimenet: x:ValósValós,, van:LogikaiLogikaiUtófeltétel: van=(b24*a*c) és

van

Nyitott kérdés: Egy megoldás van? – hf .

a2ca4bb

x2

ELTEELTE



(algoritmus)

d:=b2-4*a*c

van:=d0

van?

a2db

:x

Igaz-ág Igaz-ág

Hamis-ág Hamis-ág

II NN

Algoritmus:

ELTEELTE


Példa: másodfokú egyenlet (algoritmus)

Algoritmus másképpen:

Program MásodfokúEgyenlet: d:=b2-4*a*c

van:=d≥0

Ha van akkor

Program vége.a2db

:x

ELTEELTE


Algoritmusleíró nyelvek

Szöveges leírás Mondatokkal leírás Mondatszerű elemekkel – pszeudokód

Rajzos leírás Folyamatábra Struktogram

ELTEELTE


Struktogram(és pszeudokód)

Szekvencia:

Elágazások:

Utasítás1Utasítás1Utasítás2Utasítás2

HaHa Feltétel Feltétel akkorakkor Igaz-ág utasításai Igaz-ág utasításaikülönbenkülönben Hamis-ág utasításaiHamis-ág utasításaiElágazás végeElágazás vége

ElágazásElágazás Feltétel1 Feltétel1 eseténesetén Utasítások1 Utasítások1 Feltétel2 Feltétel2 eseténesetén Utasítások2 Utasítások2 … … … … egyéb esetekbenegyéb esetekben Utasítások UtasításokElágazás végeElágazás vége

ELTEELTE


Struktogram(és pszeudokód)

Ciklusok:

Struktogramszerkesztés: Táblázatkezelővel/

szövegszerkesztővel Célprogramokkal (pl. NSD)

Ciklus amígCiklus amíg Feltétel Feltétel ciklusmag utasításai ciklusmag utasításaiCiklus végeCiklus vége

Ciklus Ciklus ciklusmag utasításaiciklusmag utasításaiamígamíg Feltétel FeltételCiklus végeCiklus vége

Ciklus Ciklus cv=tól ig …cv=tól ig … ciklusmag utasításai ciklusmag utasításaiCiklus végeCiklus vége

ELTEELTE


Kódolás(fejlesztői környezet)

Keretrendszer:Code::Blocks

Letöltés:www.codeblocks.org

Telepítés:értelemszerűen

ELTEELTE


Első elindításkor:a fordítóprogram kiválasztása


ELTEELTE


Használat lépései:1. projekt létrehozása, azaz

milyen plat-formra készül a majdani alkalmazás:Create a new project

2. sablon (template) választása: Console application


ELTEELTE


Használat további lépései: a projekt munkakörnyezete a

diszkenprojektnév

projekt szü-

lőkönyvtár


ELTEELTE


Használat további lépései: a projekt munkakörnyezete a

diszkenprojektnév

projekt szü-

lőkönyvtárprojektfájl

-név

projektfájl-név

útvonallal


ELTEELTE


Használat további lépései: fordítóválasztás a munkakörnyezet kialakítás

befejezésefordító

fejlesztendő?a

fejlesztendő környezetevégleges?

a végleges környezete


ELTEELTE


A kialakult munkakörnyezet: a diszken:

a keretrendszerben:

a program „kibontása

”


ELTEELTE



a keretrendszerben:


ELTEELTE


A „keletkezett 0. program” fordítása


ELTEELTE




ELTEELTE


A kialakult munkakörnyezet: a main.cpp tartalma:

(meglepő módon?)

#include <#include <iostreamiostream>>

usingusing namespacenamespace std; std;

intint main()main(){{ cout <<cout << "Hello world!" "Hello world!" << endl;<< endl; returnreturn 0 0;;}}


ELTEELTE


A kialakult munkakörnyezet: a elsőProg.cbp tartalma

(xml):

(mily meglepő!)(mily meglepő!)


ELTEELTE


A futó konzolalkalmazás: „fordítás” – (az utolsó lefordított)

futtatás(a) – fordítás+futtatás – és a konzolablak tartalma:

Érdemes elindítani az Érdemes elindítani az exe-t! exe-t!

Mit tapasztalt? Mit tapasztalt? Magyarázat?Magyarázat?

visszaadott érték

futási idő

a futás eredmén

ye


Programozási alapismeretek

1. előadás vége

programozási alapismeretek 1. előadás

Documents