Cztery kroki programowania

(1)

1 / 25

Programowanie I. Wprowadzenie. Proces programowania

Aleksander Denisiuk

Uniwersytet Warmi ´nsko-Mazurski Olsztyn, ul. Słoneczna 54

denisjuk@matman.uwm.edu.pl

6 lutego 2018

(2)

Wprowadzenie. Proces programowania

Programowanie Cztery kroki programowania

Najnowsza wersja tego dokumentu dost ˛epna jest pod adresem

http://wmii.uwm.edu.pl/~denisjuk/uwm

(3)

Programowanie

❖Programowanie Cztery kroki programowania

3 / 25

(4)

Programowanie

❖Programowanie Cztery kroki programowania

● Rozwi ˛azanie konkretnego zagadnienia za pomoc ˛a komputera

✦ sporz ˛adzenie programu

■ kompletna, dokładne i zrozumiałe rozwi ˛azanie zagadnienia

● Program komputerowy a przepis kulinarny

(5)

Cztery kroki programowania

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

5 / 25

(6)

Kroki

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

1. Formułowanie zadania

2. Projektowanie rozwi ˛azania 3. Kodowanie programu

4. Utrzymanie programu

● Dokumentacja

(7)

Formułowanie zadania

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

7 / 25

● Umowa mi ˛edzy u˙zytkownikiem a programist ˛a 1. dokładno´s´c

✦ wykluczy´c niejednoznaczno´sci 2. kompletno´s´c

✦ rozwa˙zy´c równie˙z bł ˛edne dane 3. zrozumiało´s´c

● Balans pomi ˛edzy trzema wymaganiami

(8)

Case study

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Czy zagadnienie jest dobrze sformułowane?

wprowadić, uporz ˛adkowć i wy´swietlić trzy liczby

(9)

Standardowe sformułowane

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

9 / 25

1. Nazwa

2. Ogólne opisanie 3. Dane wej´sciowe 4. Dane wyj´sciowe 5. Bł ˛edy

6. Przykład

(10)

Case Study

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

Nazwa

Sortowanie trzech liczb Opisanie

Wprowadzenie trzech liczb całkowitych i wy´swietlenie ich w rosn ˛acej kolejno´sci

Dane Wej ´sciowe

Wprowadza si ˛e trzy liczby całkowite, po jednej w ka˙zdej linijce. Liczba całkowita składa si ˛e z jednej lub wi ˛ecej cyfr dziesi ˛etnych, opcjonalnie poprzedzonych znakiem + lub −.

Dane Wyj ´sciowe

Wy´swietla si ˛e w jednej linijce trzy wprowadzone liczby w kolejno´sci od mniejszej do wi ˛ekszej, z lewa na prawo.

Poszczególne liczby rozdzielone s ˛a spacj ˛a.

(11)

Case Study. Bł ˛edne dane

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

11 / 25

Bł ˛edne Dane

1. Je˙zeli wprowadzono mniej ni˙z trzy liczby, program czeka na kontynuacj ˛e wej´scia

2. Wszystkie wprowadzone dane, oprócz pierwszych trzech linijek, s ˛a ignorowane

3. Je˙zeli linijka zawiera wi ˛ecej, ni˙z jedn ˛a liczb ˛e, program ko ´nczy prac ˛e, wy´swietlaj ˛ac komunikat:

Bł ˛ad danych: w ka˙zdym wierszu powinno by´c po jednej liczbie

(12)

Case Study. Przykład

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

Przykład Wej ´scie:

-3 2 +17

Wyj ´scie:

-3 2 +17

(13)

Bł ˛edne dane. Niezdefiniowane zachowanie

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

13 / 25

● undefined behaviour

✦ w programach

✦ w kompilatorze C

(14)

Projektowane

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Sformułowanie zadania przemieni´c na algorytm

✦ metoda dedukcyjna

✦ metoda indukcyjna

● pseudokod

(15)

Kodowanie

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

15 / 25

● Translacja algorytmu na program

● J ˛ezyki programowania

✦ kod maszynowy

✦ niskopoziomowe i wysokopoziomowe

✦ kompilowane, interpretowane, JIT kompilacja

✦ j ˛ezyki ogólne a specjalizowane

✦ dynamicznie, statycznie typowane

✦ programowanie imperatywne, deklaratywne, programowanie obiektowe, etc

(16)

Popularne j ˛ezyki programowania

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● TIOBE programming community index

1. Java (14,639%) 2. C (7,002%)

3. C++ (4,751%) 4. Python

5. C#

6. Visual Basic .NET 7. JavaScript

8. J ˛ezyk asemblera 9. PHP

10. Perl

11. Ruby

12. Visual Basic 13. Swift

14. R

15. Objective-C 16. Go

17. MATLAB

18. Delphi/Object Pascal 19. PL/SQL

20. Scratch

(17)

J ˛ezyki programowania

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

17 / 25

● Fortran

✦ John Backus

● Ada

✦ Jean Ichbiah

● C

✦ Ken Thompson

✦ Dennis Ritchie

✦ Brian Kernighan

(18)

J ˛ezyki obiektowe

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Smalltalk

✦ Alan Kay

● Simula

● Objective C

✦ Brad Cox

● C++

(19)

JIT

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

19 / 25

● C# (.net)

✦ Anders Hejlsberg

● Java

✦ James Gosling

(20)

J ˛ezyki deklaratywne

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Prolog

✦ Alain Colmeraurer

● Lisp

✦ John McCarthy

(21)

Bardzo dobre j ˛ezyki programowania

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

21 / 25

● Eiffel

✦ Bertrand Meyer

● Scheme

✦ Guy L. Steele Jr.

● Haskell

✦Lennart Augustsson

● Erlang

✦ Mike Williams Joe Armstrong

(22)

J ˛ezyki skryptowe

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Basic

✦ Thomas Kurtz

● Perl

● Python

✦Guido van Rossum

● Rubi

(23)

Python

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

23 / 25

Guido van Rossum, 2014

(24)

J ˛ezyk C (1972)

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

● Imperatywny, strukturalny, wysokiego poziomu j ˛ezyk ogólnego przeznaczenia

● K&R C (1978)

● ANSI C (1989)

● C99

● C11

● C++ (1983)

✦ ANSI C++ (1996)

✦ C++11

✦ C++17

(25)

Utrzymanie programu

❖Kroki

❖Formułowanie

❖Projektowane

❖Kodowanie

❖Utzrymanie

25 / 25

● Testowanie

● Szkolenie u˙zytkowników

● Poprawka bł ˛edów

● Modyfikacja

● Dokumentacja