Cíle

Základy programování

Algoritmem označujeme v intuitivním smyslu postup, který nás dovede k řešení určitého problému. Postup musí být zadán formou konečného počtu jednoznačných kroků a musí umožnit řešení celé třídy problémů stejného druhu.

(Obecné vlastnosti algoritmu : rezultativnost, determinovanost, hromadnost.)

Heuristika postup, který je schopen často nalézt řešení problému (nezaručují je však). K heuristikám se uchylujeme tehdy, jestliže zaručené řešení problému je pro jeho přílišnou náročnost ( např. časovou ) prostě nezvládnutelné.

• Každý algoritmus dostává z vnějšku informace - vstupní data a produkuje informace nazývané výstupní data.
• Algoritmus je schopen řádně zpracovat pouze omezenou množinu vstupních dat.
• Vstup algoritmu musí být konečný a protože zpracování musí skončit v konečném čase musí i výstup být tvořen konečným počtem dat.
• Pro stejný vstup musí dát algoritmus stejný výstup, takže definuje funkci nad množinou možných vstupních dat. (tzv. vyčíslitelná funkce)

Přístup řešení problémů jehož výsledkem jsou algoritmy využívá dva základní principy dekompozice a abstrakce

Dekomponovat znamená chápat složité objekty v podobě kolekce jednodušších. Také to znamená najít ve složitém objektu takové hierarchické uspořádání, které umožní zapsat složité akce pomocí akcí jednodušších(Ty mohou být stejným způsobem redukovány na akce ještě jednodušší). Tímto způsobem postupujeme tak dlouho, až dosáhneme natolik jednoduchých akcí, že máme prostředky k jejich řešení.

Abstrakce: koncepční zjednodušení složitého ignorováním detailů. Pojmenováním akcí adočasným ignorováním detailů je možné celý složitý problém řešit po částech. Abstrakce tedy umožňuje oddělit jádro řešeného problému od detailů.

Princip použití dekompozice a abstrakce : princip modulárního programování.(programovací jazyky jej umožňují prostřednictvím podprogramů, programových jednotek atd.)

Dekompozice i abstrakce souvisí s metodologiemi programování známými pod názvy: shora dolů a zdola nahoru. Přístup metodou shora dolů je bezpečnější, protože vychází z celkových požadavků a měl by být základní metodou při návrhu algoritmů.

Základní prostředky pro zápis algoritmů

• vývojový diagram
• zápis v programovacím jazyce

Základním požadavkem na vytvářený algoritmus je požadavek strukturovanosti. To předpokládá použití standardních programových konstrukcí.

Přehled základních programových konstrukcí, ze kterých je možno vytvářet programy

1. Blok N příkazů

Zápis v jazice JAVA

{

P1;

P2;

...

Pn;

}

2. Větvení programu

Zápis v jazyce JAVA

    if(PODMÍNKA) {

          BLOK PŘÍKAZŮ1;

    }

    else {

           BLOK PŘÍKAZŮ2;

    }

blok příkazů jen v kladné větvi ( analogicky nakreslení bloku příkazů do záporné větve - do větve else)

Zápis v jazyce JAVA

if (PODMÍNKA) {

                                 . . .

                          BLOK PŘÍKAZŮ;

            }

3. Cyklus se známým počtem opakování

Zápis v jazyce JAVA

           for (i = 1; I <= n; i++) {

   BLOK PŘÍKAZŮ;

}

nebo : for ( i = n; I > 0; i--)

4. Cyklus s podmínkou na začátku

Zápis v jazyce JAVA

      while (PODMÍNKA) {

BLOK PŘÍKAZŮ;

     }

(je-li splněna podmínka, vykoná se blok příkazů)

5. Cyklus s podmínkou na konci

Zápis v jazyce JAVA

      do {

          BLOK PŘÍKAZŮ;

     }   while (Podmínka);

(opakuje blok příkazů dokud je splněna podmínka)

6. Přiřazovací příkaz

Zápis v jazyce JAVA

     Proměnná = výraz;

7. Příkaz vstupu

Zápis v jazyce JAVA

Balík .io obsahuje třídy, které slouží ke zpracování datových vstupů.

8. Příkaz výstupu

Zápis v jazyce JAVA

Balík .io obsahuje třídy, které slouží ke zpracování datových výstupů.

např. Systém.out.print(seznam proměnných);

9. Označení začátku/konce/spojky algoritmu ve vývojovém diagramu

10. Příkaz výběru z více možností

Zápis v jazyce JAVA

Switch ( výraz ) {

                  case 0 : System.out println(‘sudá číslice’); break;

                  case 2 : System.out println(‘sudá číslice’); break;

                  case 4 : System.out println(‘sudá číslice’); break;

                  case 6 : System.out println(‘sudá číslice’);break; >100);

                  case 8 : System.out println(‘sudá číslice’); break;

                  case 10: System.out println(‘číslo 10’); break;

                  default: System.out println(‘číslo liché nebo záporné nebo větší než 10’); break;

           }

Použití příkazu Switch

• slouží pro vícenásobné větvení dalšího řešení (existují více jak 2 možnosti dalšího postupu)
• Selektor určuje, která část příkazu bude vykonána
• Selektor musí být celočíselný výraz
• Vykonán je ten příkaz, jehož hodnota přepínače je shodná s hodnotou selektoru
• Není-li nalezena žádná shoda selektoru a přepínače je vykonán příkaz za slovem default
• Není-li nalezena žádná shoda selektoru a přepínače a není-li uvedena část default, nevykoná se žádný příkaz.
• příkaz switch ukončuje