Introducción a la programación con RAPTOR

El RAPTOR Lenguaje de Programación

Raptor es un lenguaje de programación visual basada en diagramas de flujo . Diagramas de flujo se han desarrollado como una ayuda de diseño para el desarrollo de programas ; Sin embargo , con RAPTOR son un lenguaje de programación en sí mismos como los diagramas de flujo que se desarrollan pueden ser ejecutadas por el entorno de desarrollo RAPTOR .

Utilizamos RAPTOR en CS110 por varias razones . En primer lugar , el idioma RAPTOR tiene sintaxis mínima ( gramática ), en comparación con otros lenguajes de programación . Esto hace que los programas Raptor fácil de escribir , ya que hay un menor número de elementos del lenguaje que usted tiene que aprender a ser productivo . En segundo lugar el idioma RAPTOR es visual ; Programas RAPTOR son diagramas (gráficos dirigidos ) . Uno de los aspectos más difíciles de la programación de entender y hacerlo bien es el flujo de control de las declaraciones en su programa. La naturaleza visual del flujo de control en programas RAPTOR hace más fáciles de entender y de programas. En tercer lugar , se desarrolló el lenguaje de programación y entorno de desarrollo . Hemos tratado de hacer que el entorno de desarrollo fácil de usar y los mensajes de error que RAPTOR muestra a usted fácil de entender . Estamos constantemente tratando de mejorar RAPTOR , así que si usted tiene alguna sugerencia por favor díganos . En cuarto lugar, nuestro propósito no es enseñar cómo programar en un lenguaje particular. Queremos enseñarte cómo diseñar y ejecutar los algoritmos para resolver problemas , y para implementar algoritmos utilizando herramientas de resolución de problemas basado en computadora . Estos objetivos no requieren de un lenguaje de programación comercial - peso pesado, como C o Java ++ .

¿Qué vas a estar perdiendo utilizando RAPTOR en lugar de algún otro lenguaje de programación más convencional? En primer lugar, se perderá el uso de un entorno de desarrollo complejo que ha sido diseñado para ser útil a los desarrolladores de software

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profesionales, pero es muy difícil de usar en un entorno educativo por los programadores noveles. En segundo lugar, se perderá la programación en un gran complejo lenguaje de programación con sintaxis compleja y la semántica. En tercer lugar, usted no verá los mensajes de error críptico que describen la multitud de errores de sintaxis que puede cometer durante la programación en el lenguaje de programación compleja utilizando el entorno de programación compleja.

Estructura del programa RAPTOR

Un programa RAPTOR es un sistema grafico dirigido. Cuando se ejecuta un programa, usted comienza en el símbolo de inicio en la parte superior y siga las flechas para ejecutar el programa. Programas Raptor terminan con el símbolo End . El programa RAPTOR más pequeño (que no hace nada) se representa a la derecha. Colocando declaraciones RAPTOR adicionales entre el inicio y símbolos End crear programas RAPTOR más significativas.Variables RAPTOR

Las variables son posiciones de memoria que tienen un valor . En cualquier momento dado una variable sólo puede contener un único valor de un tipo particular de datos, sin embargo , ya que el programa se ejecuta , el valor de datos almacenado en la variable puede cambiar. Ellos se llaman variables porque los datos almacenados por ellos pueden variar como se ejecuta el programa .Variables RAPTORLas variables son posiciones de memoria que tienen un valor . En cualquier momento dado una variable sólo puede contener un único valor de un tipo particular de datos, sin embargo , ya que el programa se ejecuta , el valor de datos almacenado en la variable puede cambiar. Ellos se llaman variables porque los datos almacenados por ellos pueden variar como se ejecuta el programa .

Como ejemplo, la declaración RAPTOR X 32 asigna el valor de datos← 32 a la variable X. Si esta declaración es seguida por la declaración X

X + 1 el valor de 32 se recupera de X , el valor 1 se añade a la←

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misma, y el resultado ( 33 ) se almacena de nuevo en la variable X reemplazando el valor que anteriormente se almacena allí . Por lo tanto , en el programa de la derecha, la variable X inicialmente no tenía ningún valor , entonces se le asigna el valor 32 , entonces se le asigna el valor 33 , y, finalmente, se le asigna el valor 66 Si usted está leyendo esto en línea (y tiene RAPTOR instalado ) se puede ejecutar el programa haciendo doble - click aquí: valor de la variable cambia con el tiempo Example.rap . Puede desplazarse por el programa y ver el valor de cambio de la variable X haciendo clic en el botón.

Una variable se utiliza normalmente para mantener un valor que no se conoce antes de que el programa se pone en marcha . Este valor se puede leer desde el usuario , o podría calcularse a partir de otros valores , y así el valor exacto que se almacena en la variable puede variar cada vez que se ejecuta el programa ( otra razón por la que se llama una variable) .

Las variables son uno de los conceptos de programación más importantes como todo el código implica el procesamiento de datos que se almacenan en las variables . Es variables y sus valores de datos cambiantes , que permiten a los mismos programas para actuar de manera diferente cada vez que se ejecuta y para resolver diferentes versiones de un mismo problema . El programa de la izquierda obtiene un valor por parte del usuario , el número variable puede tener un valor

diferente cada vez que se ejecuta el programa . Valor de variable diferente example.rap cada vez que el programa se ejecuta

Un instructor menudo pedir a un estudiante que decirles el valor de una variable. Lo que están pidiendo es el valor que se asigna a esa última variable o se lee en esa variable en un momento determinado durante la ejecución del programa. La primera asignación de un valor a una variable se llama inicialización de una variable . Las variables no tienen automáticamente los valores . Si intenta utilizar el valor de una variable antes de que se le ha dado uno , le espera un error en tiempo de ejecución como la siguiente.

Todas las variables se debe dar nombres significativos por el programador . Los nombres que se utilizan para las variables deben ser fáciles de entender y relacionarse con el propósito de la variable sirve en su programa. Recuerde, un nombre de variable

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debe comenzar con una letra y puede contener letras , números y guiones bajos (pero sin espacios ni otros caracteres especiales ) .

Una manera de entender el propósito de variables es pensar en ellos como un medio para comunicar información entre una parte de un programa y otro . Al utilizar el mismo nombre de variable en diferentes partes de su programa que está utilizando el valor que se almacena en ese lugar en diferentes partes de su programa. Piense en la variable como un lugar titular o área de almacenamiento para valores entre su uso en los cálculos . La mayor parte de lo que hace un programa es colocar los valores en variables y recuperar los valores de las variables . Cuando se obtiene información del usuario de un programa , que la información debe ser almacenada en una variable para que usted lo utilice después. Al realizar un cálculo matemático a través de una sentencia de asignación , el valor resultante se almacena en una variable para su uso posterior .

Muchos programas se basan en la obtención de datos , el procesamiento de los datos , y la visualización de los resultados de su procesamiento . Todo esto no se puede hacer sin variables. Por ejemplo , primero se obtiene los datos del usuario y almacenar esos datos en variables. En segundo lugar, llevar a cabo algún tipo de cálculo utilizando las variables (y los datos introducidos y almacenados en ellos ) y luego almacenar los resultados en todavía más variables . Por último , se muestra los resultados de sus cálculos al usuario mostrando los valores calculados que estaban almacenados en variables.

Variable

Una variable es un soporte de valor . El valor de una variable puede cambiar durante la ejecución del programa. Físicamente , las variables son posiciones de memoria que tienen un valor . El uso de un identificador de variable ( su nombre ) en una instrucción permite que los datos pueden recuperar de , o almacenados en esa ubicación de memoria . Todas las variables comienzan con una letra y pueden contener letras adicionales , números y guiones bajos .

A diferencia de la mayoría de los lenguajes de programación , las variables RAPTOR no se declaran en una sección separada del programa . En cambio , las variables RAPTOR se definen en su primer uso . Todas las variables RAPTOR son de tipo " Número" o " String" , lo que significa que podría ser un número entero , como 12 , 567, -342 , etc , un número de punto flotante como -12.4 , 3.14159 , 0.000369 , etc , o una cadena valor como " Hola ¿cómo estás ? " , " James Bond " , " Mujer " , etc

Como variables no se declaran de antemano , puede ser fácil olvidar que las variables que está utilizando y que escribe mal el nombre de una variable. Cualquiera de estos problemas pueden conducir a su programa no funciona como te gustaría que lo haga. Por ejemplo , las variables promedio y media son dos variables diferentes como sus nombres son diferentes . Sobre la base de sus nombres , ambas variables probablemente almacenan el promedio de algo. Sin embargo , el entorno de desarrollo RAPTOR no puede leer su mente y determinar si media y media deben ser la misma

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variable por lo que los trata como diferentes variables. Le corresponde a usted, el programador, utilizar siempre el mismo nombre para una variable en todos sus usos en su programa.

Declaraciones RAPTOR

RAPTOR tiene 6 afirmaciones básicas: entrada, salida , asignación , llamada , selección , y Loop . Cada uno de estos estados se indica mediante un símbolo diferente en RAPTOR como se muestra a la derecha .

Las declaraciones de selección y Loop también se llaman declaraciones estructura de control . Son declaraciones de control debido a que controlan cómo se ejecuta el programa . Son declaraciones estructuradas , ya que pueden incluir otras declaraciones .

El programa RAPTOR de la izquierda contiene ejemplos de algunos de los estados básicos 6 . El comentario explica lo que hace el programa. Observe cómo la sentencia de bucle controla el flujo de ejecución y encierra otras declaraciones . Aquellos de ustedes que han leído el libro

de Douglas Adam , La Guía del autoestopista galáctico entenderá la referencia .

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El programa RAPTOR a la derecha contiene ejemplos de los enunciados básicos restantes .

El comentario explica lo que hace el programa. Observe cómo la sentencia de control de selección encierra otras declaraciones y que se ejecutará sólo una de las declaraciones .DeclaraciónoInstrucción

Una instrucción de lenguaje de programación para la computadora . Una sentencia ejecutable que provoca una acción específica que se producen cuando se ejecuta el programa .

La asignación , llamada , de entrada , y las declaraciones de salida se describen a continuación . Una lectura separada se describen las declaraciones de la estructura de control de selección y Loop .

Declaración de Asignación

Programación implica a menudo el uso de fórmulas para calcular algún valor. La instrucción de asignación se utiliza para realizar un cálculo y luego almacenar los resultados en una variable. El valor almacenado en la variable puede entonces ser recuperado y utilizado en un comunicado más tarde en el programa.

El cuadro de diálogo de la derecha se utiliza para introducir tanto el nombre de la variable que se le asigne y el cálculo que será evaluada y cuyo resultado se le asignará a la variable .

Syntax for an assignment statement<Variable> ← <Expression> or Set <Variable> to <Expression>

Un ejemplo de declaración de asignación es :

Cost ← (Tax_Rate * Non_Food_Total) + Food_Total

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Siendo variable asignada

Asignación de símbolosExpresión que se evalúa y se asigna en tiempo de ejecución

Expression

Cualquier secuencia de literales , variables, operadores , etc, que , durante el tiempo de ejecución, pueden ser evaluadas para producir un solo valor . Ese valor se refiere como el resultado de la expresión.

La semántica para una sentencia de asignación son :♣ Evaluar la expresión en el lado derecho del operador de asignación .♣ Tomar el valor que se calcula y se lo coloca en la posición de memoria asociado a la variable , reemplazando cualquier valor de datos se había almacenado allí anteriormente .

Asignación

Una sentencia de asignación se utiliza para modificar o reemplazar los datos almacenados en la ubicación de la memoria asociado a una variable .

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Construido en Operadores y Funciones

Un operador o función dirige el equipo para realizar algún cálculo sobre los datos . Los operadores se colocan entre los datos que están siendo intervenidos ( es decir, X / 3, Y + 7 , etc ), mientras que las funciones utilizan paréntesis para indicar los datos que están operando en ( es decir, sqrt ( 4.7) , sin ( 2.9 ) ) . Cuando se ejecuta, operadores y funciones realizan sus cálculos y devuelven su resultado. RAPTOR tiene los siguientes operadores y funciones incorporadas.

Matemáticas básicas: +, -, *, /, ^, **, rem, mod, sqrt, log, abs, ceiling, floorTrigonometría: sin, cos, tan, cot, arcsin, arcos, arctan, arccotRelacional: =, !=, /=, <, >, >=, <=Lógica: and, or, notVarios: random, Length_of

Los operadores y funciones matemáticas básicas incluyen lo familiar ( + , - , * , / ), así como algunos que no están familiarizados .

** Y ^ son exponenciación , ex 2 ** 4 es 16 , 3 ^ 2 es 9rem ( resto ) y mod (módulo) devolver el resto ( lo que sobra ) cuando el

operando de la derecha divide el operando de la izquierda , ex 10 rem 3 es 1 , 10 mod 3 es 1 también

sqrt devuelve la raíz cuadrada , ex sqrt ( 4 ) es 2log Devuelve el logaritmo natural, ex log (e ) es 1abs devuelve el valor absoluto , ex abs (-9 ) es 9ceiling redondea a un número entero , ex techo ( 3.14159 ) es 4floor redondea a un número entero, ex floor(10/3) is 3+ es también funciona como una operación de concatenación para unir dos

cuerdas o una cadena y un número, ex " El promedio de " + (Total / Número )

Length_Of devuelve el número de caracteres en una variable de cadena (también el número de elementos de una matriz que usted aprenderá más adelante ) , ex Nombre " Stuff ", seguido de Length_Of ( Nombre ) es← 5

Usted debe estar familiarizado con las funciones trigonométricas (sin, cos, tan, cot, arcsin, arcos, arctan, arccot). Trabajan en ángulos cuyas unidades son radianes . ( es decir, debe convertir de grados a radianes antes de utilizar estas funciones . ) . El arctan y arccot son las dos versiones de los parámetros de estas funciones. (es decir, arctan ( X / Y) está escrito en RAPTOR como arctan (X , Y) ) .

En RAPTOR , los operadores relacionales y operadores lógicos sólo se pueden utilizar en las decisiones como parte de los estados de selección y Loop , que se analizan con más detalle en la siguiente lectura . Los operadores relacionales son = , ! = ( No igual a ) , / = ( no igual a ) , < , > , > = y < = . Los operadores relacionales devuelven un valor " booleano " verdadero o falso ( sí o no) . Por ejemplo , la operación X <Y volvería cierto si el valor almacenado en la variable X es menor que el valor almacenado en la

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variable Y. En caso contrario se devuelve false . Los resultados de una operación relacional pueden ser utilizadas por operadores lógicos .

Los operadores lógicos se definen por las siguientes tablas. Los operandos utilizados por los operadores lógicos deben ser valores " booleanos" ( es decir, los valores devueltos por los operadores relacionales y operadores lógicos) .

Expression Result

True and True TrueTrue and False FalseFalse and True FalseFalse and False FalseExpression Resul

tTrue or True TrueTrue or False TrueFalse or True TrueFalse or False FalseExpression Resultnot (True) Falsenot (False) True

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La función devuelve un número aleatorio entre 0 y 1 , ex X aleatoria podría ser 0, ←0.23 , 0.46578 , etc Si usted necesita un número aleatorio en un rango diferente, entonces usted puede combinar la función aleatoria con otras operaciones.

Construido en ConstantesLas constantes son variables predefinidas cuyos valores no se pueden cambiar . RAPTOR tiene las siguientes constantes incorporadas.constants: pi, e, true, false, yes, no

pi se define como 3.14159274101257.e se define como 2.71828174591064.True and Yes se define como 1.False and No se define como be 0.

Las constantes True, False, Yes, and No son utilizados por el sistema de ejecución de RAPTOR para determinar los resultados de una decisión.

Declaraciones de Llamada de Procedimiento

Ustedes han oído que un piloto sigue en despegue y aterrizaje procedimientos , un mecánico de automóviles sigue un procedimiento para cambiar el aceite o reemplazar su transmisión, y es probable que tenga un procedimiento para brillar sus zapatos . Sigo el procedimiento de cambio de aceite a mí mismo , pero me da un mecánico de coche para hacer el procedimiento de transmisión reemplazar para mí cuando eso se convierte en necesario. Típicamente, un procedimiento tiene algo que está actuando sobre , al igual que la transmisión y el coche específico. Del mismo modo , un procedimiento llamado a menudo se debe suministrar los datos , y es a menudo devuelve datos . En esta clase sólo se le llama procedimientos , no la creación de procedimientos .

Un procedimiento es una colección con nombre de instrucciones de programación que desempeñan una tarea . Llamar a un procedimiento suspende la ejecución de su programa, ejecuta los pasos asociados con el procedimiento llamado , y luego vuelve atrás y comienza a ejecutar el programa de nuevo . Usted no tiene que ver las instrucciones o incluso saber lo que son , a fin de utilizar un procedimiento ; sólo tienes que saber lo que hará el procedimiento para utilizarlo correctamente .

Para utilizar un procedimiento existente , debe llamar al invocar su nombre y dotándolo de los datos que necesita. Usted puede llamar a un procedimiento muchas veces enviarlo datos diferentes cada vez. Del mismo modo , un mecánico de automóviles puede conocer el procedimiento para sustituir una transmisión ( o podría ser escrito en un libro ) y podría ejecutar este procedimiento en muchos coches diferentes y transmisiones reconstruidas . De esta manera usted puede hablar y

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razonar sobre el procedimiento por separado del elemento específico ( ya sea una transmisión específica o una parte específica de datos) un procedimiento está actuando sobre .

El sorteo Ejemplo (hace varias páginas ) contenía 3 ejemplos de llamadas a procedimientos que se repiten a continuación. El primero abre una ventana gráfica que es de 100 píxeles de ancho por 100 píxeles de alto . El segundo dibuja un círculo centrado en el píxel 50 , 50 con un radio de 25 píxeles. El último dibuja una caja que tiene una esquina inferior izquierda en el píxel 25 , 25 y una esquina superior derecha en el píxel 75 , 75 Tanto el círculo y el cuadrado son de color negro y ambos están llenos . Al cambiar cualquiera de los datos que se pasa en el procedimiento , cambia lo que hace el procedimiento.

Construido en el Procedimiento

El delay_for procedimiento se detiene la ejecución del programa para el número de segundos especificados. delay_for no es una función o una operación y no puede ser utilizado en una instrucción de asignación. En su lugar, se debe utilizar en una llamada. Ex, delay_for(0.5) operación retrasada durante medio segundo .

declaraciones de entrada

Cada lenguaje de programación tiene declaraciones que permiten al programa para obtener información del usuario del programa a través del teclado y que puede mostrar información sobre el terminal de computadora . Sin tales declaraciones el usuario no podía escribir instrucciones a la computadora o asignar al equipo información solicitada . Tampoco pudieron los mensajes de la pantalla del programa para el usuario , proporcionar resultados para el usuario, o solicitar información al usuario.

Una declaración de entrada es un tipo especial de procedimiento que obtiene información del usuario del programa para que el programa pueda actuar en consecuencia .

En RAPTOR , una declaración de entrada muestra un aviso para el usuario ( lo que llevó a la entrada de un valor ) y luego se pone un solo valor y lo almacena en una variable dada . En RAPTOR , un cuadro de diálogo que

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solicita la confirmación para usar y la variable en la que almacenar los datos introducidos .

El indicador debe ser lo más explícito posible . Si se desea un valor en unidades particulares (por ejemplo, una altura en pies o metros ) que menciones las unidades en el indicador .

Como se puede ver por el cuadro de diálogo "Enter Imput " a la derecha hay dos tipos de solicitudes de entrada , mensajes de texto y mensajes de Expresión. Un indicador de Expresión le permite mezclar texto y las variables entre sí como el siguiente mensaje: " Introduzca un número entre " + low + " y" + high+ " : " .

declaraciones de salida

En RAPTOR , una declaración de salida es un tipo especial de procedimiento que muestra un valor de la pantalla de salida . Un cuadro de diálogo le pide que identificar si usted está escribiendo a una expresión o texto (usando un botón de radio ) y si una nueva línea será la salida ( usando una casilla de verificación ) . Los cuadros de diálogo muestran diferentes ejemplos en función de si se elige número o texto de salida ( véase más adelante ) .

Cuando la salida de texto , puede colocar espacios adicionales después del texto como se muestra en el cuadro de diálogo de la izquierda arriba y en el programa RAPTOR a la derecha arriba. Esto hará que la salida del número que ha de separarse del texto por un espacio. Cuando la salida de una expresión , puede escribir una expresión matemática como una variable como se muestra en el cuadro de diálogo en el medio anteriormente.

Su instructor (o su asignación) también suelen decir " Visualizar los resultados de una manera fácil de usar " . Lo que significa que su instructor es que usted no sólo debe

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escribir el número de resultados , pero también se debe escribir algún texto explicativo que explica lo que es el número. En otras palabras , usted debe mostrar al usuario los datos son ( " El volumen círculo es " ) y , a continuación, mostrar los datos como se hizo en el código RAPTOR arriba y hacia la derecha.

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Selección y declaraciones LoopComo se mencionó anteriormente , los estados de selección y de bucle se describen en una lectura separada.

Los comentarios en RAPTOR

RAPTOR , al igual que muchos otros lenguajes de programación , permite añadir comentarios a su programa. El único propósito de un comentario es explicar algún aspecto de un programa . Los comentarios deben informar o añadir información para el lector , sobre todo en lugares donde el código del programa es complejo y difícil de entender . Los comentarios no se ejecutan y nada a la computadora significan , pero puede ser muy informativo para el lector humano.

Comentario

Texto explicativo que se escribe para el lector humano del código del programa . Los comentarios no son instrucciones para la computadora .

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