Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

1 PPA 1 Počítače a programování- základní pojmy, algoritmus, úvod do programovacího jazyka Java.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "1 PPA 1 Počítače a programování- základní pojmy, algoritmus, úvod do programovacího jazyka Java."— Transkript prezentace:

1 1 PPA 1 Počítače a programování- základní pojmy, algoritmus, úvod do programovacího jazyka Java

2 2 Základy počítačů l Výpočetní systém: hardware + software l Hardware: technické vybavení (komponenty) počítače l Software: programové vybavení (instrukce které určují co má hardware dělat)

3 3 Základní části počítače l Processor (CPU) »Centrální jednotka počítače »Interpretuje a provádí instrukce »Řadič + Aritmeticko-logická jednotka l Paměť »operační & vnější »uchovává data and instrukce l Vstupní zařízení »myš, klávesnice, atd. l Výstupní zařízení »display, tiskárna, atd. Architektura číslicového počítače (John von Neumann) Paměť (main & auxiliary) Procesor (CPU) Vstupní zařízení (klávesnice, myš, scanner atd.) Výstupní zařízení (display, tiskárna atd.)

4 4 Paměť l Operační (RWM) »pracovní oblast »uchovává běžící a programy jejich data l Vnější »energeticky nezávislá »uchovává programy a jejich výsledky »diskety, pevné disky, CDROM, DVDROM, pásky atd.

5 5 Organizace dat v operační paměti l Bit = jedna dvojková číslice »Dvojková číslice může nabývat dvou hodnot 0 nebo 1(pravda/nepravda) l Byte = 8 bitů l Kapacita paměti v násobcích bytů »1KB (kilobyte) – 2 10 = 1024 bitů »1MB (megabyte) – 2 20 = bitů »1GB (gigabyte) – 2 30 = bitů l Operační paměť je obvykle “Byte Addressable” - obsahuje jeden byte dat v každé adresovatelné pozici l Počet bytů se pro libovolné datové položky (datové typy) může měnit

6 6 Organizace dat ve vnější paměti

7 7 Systémové programové vybavení l Řešení úloh na „holém“ počítači je obtížné, programátor se musí zabývat obsluhou základních prostředků  systémové programové vybavení l Systémové programové vybavení transformuje „holý počítač“ na tzv. virtuální počítač, který je z hlediska ovládání výhodnější.

8 8 Systémové programové vybavení Uživatel Aplikační programySystémové programy Operační systém Hardware

9 9 Systémové programové vybavení l Operační systém – základní programové vybavení, které má uživatel k dispozici. Je to soubor programů, které zajišťují základní komunikaci mezi jednotlivými komponentami počítače. l Systémové programy : prostředky pro údržbu systému, prostředky pro vytváření aplikačních programů »ladící prostředky »editory »překladače »assembler »zaváděč »programy pro údržbu

10 10 Systémové programové vybavení l Aplikační programy : »vlastní »firemní –textové procesory –tabulkové kalkulátory –CAD systémy –databázové programy atd.

11 11 Řešení úloh na počítači l Etapy: »definice problému »nástin řešení »sestavení algoritmu »kódování programu »ladění programu »zpracování dokumentace a údržba programu

12 12 Řešení úloh na počítači 1. Definice problému »jaká budou vstupní data »jaká budou výstupní data »jak bude program reagovat na nesprávné, popř. neúplné vstupy

13 13 Řešení úloh na počítači 2. Nástin řešení »rozmyšlení a návrh celkové strategie řešení problému (např. výběr vhodných numerických metod atd.) »částečný rozklad na podproblémy, které mohou být řešeny samostatně jednotlivými členy týmu »definice rozhraní mezi jednotlivými podproblémy

14 14 Řešení úloh na počítači l Sestavení algoritmu - algoritmizace Algoritmus = návod, jak provést určitou činnost, který splňuje následující vlastnosti : 1.je elementární, tj. skládá se z konečného počtu jednoduchých, snadno realizovatelných činností (kroků) 2.je determinovaný, tj. po každém kroku lze určit, zda proces skončil, popř. jakým krokem se bude pokračovat. 3.je konečný, tj. počet opakování jednotlivých kroků algoritmu je vždy konečný. 4.je rezultativní, tj. vede ke správnému výsledku. 5.je hromadný, tj. lze jej použít k řešení velké skupiny podobných úloh

15 15 l Metody návrhu algoritmu: »shora dolů = opakovaný rozklad složitějších problémů na jednodušší »zdola nahoru = z elementárních prostředků postupně vytváříme celek l Základní složky algoritmu: »posloupnost (sekvence) - je tvořena jedním nebo několika kroky, které se provedou právě jednou v daném pořadí »cyklus (iterace) - část algoritmu, která se opakuje na základě splnění určité podmínky. Skládá se z podmínky opakování a z těla cyklu. »podmíněná operace (selekce) - představuje větvení algoritmu. Je tvořena podmínkou a jednou, dvěma, nebo více výběrovými složkami

16 16 l Popis algoritmů »Vývojové diagramy - znázorňují "tok řízení" v algoritmu. Značky jsou upravené normou. Posloupnost Selekce Vstup/výstup ¨ Podprogram Začátek/konec Spojka »Zápis algoritmu přímo v programovacím jazyku (Java, Pascal, C) nebo v pseudojazyku ( obvykle podmnožina příkazů programovacího jazyka ).

17 17 Hierarchie programovacích jazyků High Level Language Assembly Language Machine Language Hardware

18 18 Programovací jazyky l Vyšší programovací jazyk (HLL) »nejblíž k přirozenému jazyku »slova, čísla, matematické symboly symbols »nesrozumitelný pro hardware počítače »“přenositelný” zdrojový kód (hardware independent) »Java, C, C++, COBOL, FORTRAN, BASIC, Lisp, Ada, etc. l Strojový jazyk (lowest level) »jazyk srozumitelný hardwaru počítače, nepřehledný pro člověka »používá pouze 0 a 1 »lze provádět jakékoliv operace s hw výpočetního systému »nepřenosný na úrovni hardware (hardware dependent)

19 19 Překladače programovacích jazyků l provádí překlad z jednoho programovacího jazyka do strojového kódu, popř. do jiného jazyka l 2 základní typy překladačů »kompilační překladače »Interpretační překladače

20 20 Kompilační překladač Sestavovací program výpočet Vstupní data Výstupní data Zdrojový kód cílový program program ve strojovém jazyce knihovny

21 21 Interpretační překladač Zdrojový kód vstupní data Výstupní data

22 22 Zpracování dokumentace a udržování programu l Dokumentace: »Uživatelská = návod k použití. Obsahuje stručný popis funkce programu, popis tvaru vstupních a výstupních dat, způsob spouštění a popis významu signalizovaných chyb. »technická (programátorská) je podkladem pro opravy, popř. úpravy programu, a to i jinými osobami, než je autor programu. Hlavní částí musí být detailní a srozumitelný popis algoritmu.

23 23 Programovací jazyk Java – základní pojmy, realizace prvního programu l 1991 – Sun – jazyk Oak – Java – na principech C, C++ - pro ovládání „vestavěných systémů“ – běžná zařízení ovládaná mikroprocesorem l Zpracování programu v Javě – 5 fází : 1.editace 2.překlad (ne do.Obj, ale do pseudojazyka zvaného byte-code – tento pseudojazyk je pak interpretován JVM – java virtual machine) 3.zavedení 4.ověřování (typické pro Javu) – vyšší bezpečnost spuštěného programu 5.provádění

24 24 Java Program Translation l Both Compilation and Interpretation l Intermediate Code: “Byte Code” »portable low-level code »similar to assembly code, but hardware independent »invisible to Java programmer l Interpreter translates from generic byte code to hardware-specific machine code Java Program Data for Java Program Java Compiler Byte-Code Program Byte-Code Interpreter Machine-Language Instructions Computer Execution of Machine-Language Instructions Output of Java Program Java Virtual Machine

25 Java Program Data for Java Program Java Compiler Byte-Code Program Byte-Code Interpreter Machine-Language Instructions Computer Execution of Machine-Language Instructions Output of Java Program Java Virtual Machine Linker Previously Compiled Helper Programs Java Program Translation Including Linker

26 26 Programovací jazyk Java l Dva typy programů : »aplikace »applety –používané na WWW stránkách – liší se od aplikací ve fázi zavádění - jsou do paměti počítače zaváděny internetovým prohlížečem (Netscape, MSIE) a ve fázi ověřování – přísnější pravidla při kontrole byte-code

27 27 Vývojové nástroje Java l Lze získat zdarma na l JDK (Java Development Kit) l J2SDK (Standard development kit) l Java Core API (Application Programming interface) – aplikační programové rozhranní – knihovní třídy které jsou považovány za standardní a musí se vyskytovat v každém prostředí kde se Java používá C:\Program Files\jdk1.2.2\docs\api\index.html – dokumentace ke Core API

28 28 l Přenositelnost : »Java platforma – JVM (Java Virtual Machine) »JIT kompilátor (Just in time) – v době zavádění se programpřeloží on-line do strojového kódu – rychlejší běh aplikace »Java Core APi

29 29 Přeložení a spuštění programu v Javě v textovém editoru (notepad) vytvořit program Příklad jednoduchého programu: public class První { public static void main(String[] args) { System.out.println(” Ahoj ”); } program uložit do souboru První.java spustit překladač javac.exe : javac První.java

30 30 Přeložení a spuštění programu v Javě l Po úspěšném překladu vznikne soubor První.class l Spustit První.class pomocí interpreteru java.exe java První l Po úspěšném spuštění se na obrazovce objeví nápis Ahoj l Možné problémy : »Nejde spustit javac.exe nebo java.exe : zkontrolovat cestu do adresáře, kde javac.exe a java.exe leží : např. c:\Program Files\ j2sdk\bin »jméno třídy (identifikátor za class) musí souhlasit se jménem souboru. !!!! Pozor na velká a malá písmena - Java je rozlišuje !!!! – jinak program nejde přeložit

31 31 Struktura programu v Javě l Hlavní program (metoda) se musí jmenovat main a musí být v programu vždy uvedena (včetně magických slovíček před a za – budou vysvětlena později ) a musí být uvnitř nějaké třídy (class). Na jméně třídy nezáleží, ale třída se musí jmenovat jako soubor ve kterém je uložena (včetně dodržení velkých a malých písmen ) public class jmeno { public static void main (String[ ] args) { …… tělo programu }

32 32 Základní dovednosti v Javě l Komentáře »jednořádkový komentář // komentář do konce řádky »Komentářový blok /* */ »dokumnetační komentář /** */ - používá se pro automatické generování dokumentace programem javadoc.exe – dokumentace ve formátu HTML -> dokumentační komentář může obsahovat většinu značek formátu HTML »Nelze používat vnořené komentáře např. /* začátek komentáře /* vnoření */ konec komentaáře */

33 33 Základní dovednosti v Javě l Identifikátory – slouží k označení proměnných, metod, tříd, objektů. »délka identifikátorů není omezena, »!!! musí !!! začínat písmenem nebo podtržítkem, jako další znaky se mohou vyskytnout i číslice, »nesmí to být rezervovaná slova, »jsou case-sensitive tj. Jmeno, jmeno, JMENO jsou rozdílné ident. »Je nutné dodržovat určité konvence – jsou použity v Java Core API –třídy a rozhranní : identifikátor začíná vždy velkým písmenem ostatní písmena jsou malá, u víceslovných – každé slovo začíná velkým písmenem –Metody a proměnné : začátek malým písmenem, u víceslovných – každé další slovo začíná velkým písmenem –balíky : pouze malá písmena (složeniny s tečkou) –konstanty : pouze velká písmena, u víceslovných oddělena podtržítkem


Stáhnout ppt "1 PPA 1 Počítače a programování- základní pojmy, algoritmus, úvod do programovacího jazyka Java."

Podobné prezentace


Reklamy Google