Autor: Mgr. Michal Přikryl 27.11.2019 Programování Studijní text Autor: Mgr. Michal Přikryl

27.11.2019 Modul se zabývá základními pojmy a nástroji programování a vytvořením jednoduchého programu v daném vývojovém prostředí. Základní znalosti obsluhy PC po úspěšném absolvování výuky ICT v předchozích ročnících SPŠ. Absolvování modulu Základy algoritmizace. Programování

Žák umí navrhnout logický postup řešení. 27.11.2019 číslo snímku 3 Žák umí navrhnout logický postup řešení. Sestaví vhodný algoritmus pro zpracování konkrétní úlohy. Vytvoří a odladí jednoduchý program v některém vývojovém prostředí jako vlastní výstupní projekt. Programování

Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 Základní pojmy Základní příkazy Větvení programu 1 Větvení programu 2 Cyklus s předem neznámým počtem kroků Cyklus s předem známým počtem kroků Programování

1. Základní pojmy základní pojmy pojem proměnná, identifikátor 27.11.2019 základní pojmy pojem proměnná, identifikátor prostředí programovacího jazyka Visual Basic

1. Základní pojmy Programování Programovací jazyk 27.11.2019 Programování programování je řešení úloh za pomoci počítače programování je dovednost, získáme ji jen praxí (musíme sami programovat) dobrý programátor dokáže po krátké přípravě programovat v jakémkoliv programovacím jazyce Programovací jazyk je určen pro zápis programu je to jazyk umělý, formální, jednoduchý Základní prvky programovacího jazyka Symboly (písmena, číslice, speciální symboly) Klíčová (vyhrazená) slova Konstanty Proměnné Datové typy Výrazy Příkazy Programování

1. Základní pojmy Dim identifikator_promenne as datový typ 27.11.2019 Proměnná je vyhrazené místo v paměti počítače sloužící k uchování nějaké hodnoty. Deklarace – musíme ji „nadeklarovat“ (sdělit programu, že takovou proměnnou budeme užívat) Typ – musíme určit její datový typ (určit, jaký bude její obsah, zda číslo, text apod.) Identifikátor – musíme ji pojmenovat Deklarovat můžeme: Implicitně – prvním použitím (bývá zdrojem chyb) Explicitně – deklaračním příkazem Deklarační příkaz ve Visual Basic: Dim identifikator_promenne as datový typ Příkaz Option Explicit vložený do deklarační části nám vnutí explicitní deklaraci. Deklarační příkazy pro všechny potřebné proměnné zpravidla píšeme před ostatní příkazy. Programování

1. Základní pojmy Pravidla: Správně vytvořené identifikátory: 27.11.2019 Pravidla: Musí začínat písmenem Různý od klíčových slov Délka max. 256 znaků Nerozlišují se velká a malá písmena Nesmí obsahovat mezeru Neobsahuje diakritiku Mnemotechnický Správně vytvořené identifikátory: Špatně vytvořené identifikátory: d 2X A1 mn@abc pocet_kol AB C DelkaHodu Programování

1. Základní pojmy Syntaxe (pravidla zápisu) Sémantika (význam) 27.11.2019 Syntaxe (pravidla zápisu) Při porušení pravidel vzniká tzv. syntaktická chyba. prostředí programovacího jazyka upozorňuje programátora na některé syntaktické chyby již při zápisu kódu syntakticky nesprávný program nelze spustit snadněji se hledá Sémantika (význam) Nesprávnou logickou úvahou vzniká sémantická chyba. logickou chybu (chybu významu) dělá programátor významově chybný program funguje, ovšem nesprávně hledá se obtížně

1. Základní pojmy 27.11.2019 K procvičení tvorby základních příkazů zvolíme např. prostředí programovacího jazyka Visual Basic. Visual Basic spustíme a z nabídky v okně New Projekt zvolíme standard.exe.

1. Základní pojmy 27.11.2019 V nabídnuté možnosti vizuální práce ve formuláři můžeme začít pracovat a vkládat zdrojové texty např. do událostní procedury kliknutí na přidané příkazové tlačítko.

1. Základní pojmy 27.11.2019 Můžeme zůstat pouze u práce s příkazy strukturovaného programování v jednodušším prostředí vložením Module1.

1. Základní pojmy 27.11.2019 Také je možné pracovat ve Visual Basic pro aplikace v prostředí MS Word či Excel. Není nutno mít nainstalován přímo samostatný Visual Basic. Prostředí je tedy dostupné každému s nainstalovaným např. MS Word.

1. Základní pojmy 27.11.2019 Do dokumentu vložíme příkazové tlačítko a zdrojové texty vkládáme do událostní procedury kliknutí na přidané příkazové tlačítko. Viz předchozí snímek.

2. Základní příkazy strukturované programování části programu 27.11.2019 strukturované programování části programu základní příkazy datové typy Programování

Strukturované programování 2. Základní příkazy 27.11.2019 Strukturované programování Strukturované programování nebo také strukturovaný programovací jazyk označuje programovací techniku, kdy se implementovaný algoritmus rozděluje na dílčí úlohy, které se spojují v jeden celek. K implementaci v programu se používá vybraných řídicích struktur, ostatní struktury nejsou povoleny - u strukturovaného programování se např. nepoužívá řídicí příkaz skoku. Při strukturovaném programování pracuje program v dílčí úloze lineárně, čte a plní postupně příkazy tak, jak jdou za sebou (odshora dolů). Kromě podmínek a cyklů, kde se program větví či opakovaně vrací.

Části programu – podprogramy (procedury): 2. Základní příkazy 27.11.2019 Části programu – podprogramy (procedury): Často se opakující sekvence příkazů Relativně samostatná část programu „Dám kusu programu jméno a mohu jej zavolat z různých míst.“ Podprogramy (procedury): Událostní procedura – je spojena s objektem a nějakou běhovou událostí Standardní procedura – je součástí jazyka (Val, Str, Randomize, atd.) Funkce – obsahuje výraz, něco vypočítá Obecné procedury – vytváří programátor

2. Základní příkazy Deklarace - ukázky: Poznámky: 27.11.2019 Deklarace - ukázky: Dim jmeno as String - deklarace řetězce Dim a as Integer - deklarace celého čísla Dim vaha as Single - deklarace desetinného čísla Poznámky: Rem nebo ' - poznámka, komentář - to, co následuje za Rem, program nevykoná - vše se zobrazuje zeleně Například: Rem Následuje místo pro zdrojový text ' Část programu - tisk výsledkové listiny

2. Základní příkazy Řetězcové operátory: Příkaz přiřazení: 27.11.2019 Řetězcové operátory: & - řetězení (oddělit mezerami) vbNewLine nebo Chr(13) - přechod na nový řádek Například: “Obvod čtverce je“ & obvod & “m“ nebo “Dobrý den pane“ & Chr(13) & jmeno Příkaz přiřazení: jmeno = “Petr“ - do proměnné jmeno vložíme konkrétní hodnotu Petr jmeno - identifikátor proměnné “Petr“ - jakýkoliv výraz = - symbol pro přiřazení Další ukázky přiřazení: pocet = 20 I = I + 1 S = a*b den = “Pátek“

Datové typy – řetězcové a jiné: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Datové typy - číselné: Typ Integer (Celá čísla) Velikost paměti 2B Rozsah hodnot -32768 až 32767 Typ Long (Celá čísla) Velikost paměti 4B Rozsah hodnot ±2147000000 Typ Single (Desetinná čísla) Velikost paměti 4B Píší se s desetinnou tečkou (např. 0.25). Datové typy – řetězcové a jiné: Typ String (Řetězec znaků) Velikost paměti dle aktuální hodnoty (max. 65400 znaků) Hodnota řetězcové proměnné se zapisuje do uvozovek. Typ Boolean (Logická hodnota) Velikost paměti 2B Hodnoty True a False (klíčová slova)

2. Základní příkazy 27.11.2019

Dialogové okno (výstup) – MsgBox: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Dialogové okno (výstup) – MsgBox: MsgBox “Text dialogu“ MsgBox “Text dialogu“ , Tlačítka , “Titulek okna“ Ukázka zdrojového kódu a dialogového okna :

Dialogové okno (vstup) – InputBox: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Dialogové okno (vstup) – InputBox: InputBox “Text dialogu“ InputBox “Text dialogu“ , “Titulek okna“ Ukázka zdrojového kódu a dialogového okna :

Aritmetické operátory: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Aritmetické operátory: + sčítání - odčítání * násobení / dělení \ celočíselné dělení ^ umocňování Mod zbytek po celočíselném dělení Aritmetické operátory – ukázky užití: odčítání 10-2.5 = 7.5 násobení 1.3*2 = 2.6 dělení 30 / 7 = 4.28 celočís. děl. 30 \ 7 = 4 Mod 30 Mod 4 = 2 umocňování 5^2 = 25

Ukázka výpočtu - BMI: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Ukázka výpočtu - BMI: (Body Mass Index = index tělesné hmotnosti – určuje, zda nejsme obézní) BMI = hmotnost (v kg) / výška2 (v m)

Funkce Val a Round: 2. Základní příkazy 27.11.2019 Funkce Val a Round: V předchozím příkladu byly užity dvě nám zatím neznámé funkce: Val (řetězec) - převádí hodnoty řetězcové na hodnoty numerické Round (výraz, počet desetinných míst) - zaokrouhlí číslo na odpovídající počet desetinných míst

3. Větvení programu 1 neúplný podmíněný příkaz úplný podmíněný příkaz 27.11.2019 neúplný podmíněný příkaz úplný podmíněný příkaz Programování

3. Větvení programu 1 27.11.2019 Jak jsme se již dozvěděli a snad si i povšimli, ve strukturovaném programování zpracovává program příkazy lineárně. Postupně shora dolů je čte a plní. Nastávají ovšem situace, kdy nám tento způsob chodu programu nepostačuje. Jsou to ty situace, kdy se na základě nějakých splněných či nesplněných podmínek musíme rozhodnout mezi dvěma čí více cestami, kterými se má program vydat, kdy musí dojít k rozvětvení programu. K tomu nám slouží tzv. podmíněné příkazy.

Neúplný podmíněný příkaz: 3. Větvení programu 1 27.11.2019 Neúplný podmíněný příkaz: Zkrácený na jeden řádek: If podmínka Then příkazy (příkazy = jeden nebo více příkazů oddělených dvojtečkou) Nebo na více řádků: If podmínka Then příkazy … End If

Neúplný podmíněný příkaz – užití: 3. Větvení programu 1 27.11.2019 Neúplný podmíněný příkaz – užití: Ze zadané šířky a délky pravoúhlého čtyřúhelníka zjistěme, zda se jedná o čtverec či obdélník. Užijeme dva neúplné podmíněné příkazy.

Úplný podmíněný příkaz: 3. Větvení programu 1 27.11.2019 Úplný podmíněný příkaz: If podmínka Then příkazy1 Else příkazy2 nebo rozepsané na více řádků If podmínka Then příkazy1 Else příkazy2 End If

Úplný podmíněný příkaz – užití: 3. Větvení programu 1 27.11.2019 Úplný podmíněný příkaz – užití: Ze zadané šířky a délky pravoúhlého čtyřúhelníka zjistěme, zda se jedná o čtverec či obdélník. Užijeme jeden úplný podmíněný příkaz.

4. Větvení programu 2 vnořený podmíněný příkaz podmínkový blok 27.11.2019 vnořený podmíněný příkaz podmínkový blok Programování

4. Větvení programu 2 If podmínka1 Then If podmínka2 Then Else End If 27.11.2019 Pokud potřebujeme vyhodnocovat více podmínek, můžeme použít více podmínek vnořených do sebe - třeba takto: If podmínka1 Then If podmínka2 Then příkazy1 Else příkazy2 End If příkazy3

4. Větvení programu 2 If podmínka1 Then příkazy1 ElseIf podmínka2 Then 27.11.2019 Přehlednější může být použití tzv. podmínkového bloku: If podmínka1 Then příkazy1 ElseIf podmínka2 Then příkazy2 If podmínka Then příkazy3 End If

4. Větvení programu 2 27.11.2019 Z průměrného prospěchu určíme, zda žák neprospěl, prospěl nebo prospěl s vyznamenáním (průměr do 1.5 včetně). Užijeme podmínkový blok.

4. Větvení programu 2 Select Case výraz Case seznam_výrazů1 27.11.2019 Pokud ve všech podmínkách pracujeme se stejnou jednou proměnnou, můžeme použít blokovou strukturu Select Case. Select Case výraz Case seznam_výrazů1 příkazy1 Case seznam_výrazů2 příkazy2 … Case Else příkazyN End Select

4. Větvení programu 2 27.11.2019 Z průměrného prospěchu určíme, zda žák neprospěl, prospěl nebo prospěl s vyznamenáním (průměr do 1.5 včetně). Užijeme Select Case.

5. Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 cyklus s podmínkou na začátku cyklus s podmínkou na konci

5. Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 Příkaz cyklu použijeme tehdy, když potřebujeme, aby se nějaká sekvence příkazů několikrát opakovala. Tuto sekvenci zapíšeme do příkazu cyklu a nemusíme ji opakovaně opisovat. Vždy je třeba, aby se v těle cyklu stalo něco, co má vliv na platnost ukončovací podmínky. Pokud tak neučiníme, podaří se nám zpravidla naprogramovat tzv. „věčný cyklus“ („nekonečnou smyčku“). Při zacyklení užij CTRL + BREAK

5. Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 Cyklus s podmínkou před tělem cyklu: Do While podmínka příkazy Loop tělo cyklu se bude provádět v případě splněné podmínky tělo cyklu se nemusí provést ani jednou Cyklus s podmínkou za tělem cyklu: Do Loop While podmínka tělo cyklu se provede vždy alespoň jednou

5. Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 Příklad – házení kostkou: Házej kostkou, dokud nepadne 6, a spočítej, na kolikátý pokus se to podařilo.

5. Cyklus s předem neznámým počtem kroků 27.11.2019 Funkce Rnd a Randomize: V předchozím příkladu byly užity dvě nám zatím neznámé funkce: Rnd - Generuje náhodnou hodnotu typu Single z intervalu 0 až 1 Př.: cislo = Rnd výsledkem je náhodné desetinné číslo v rozmezí 0 až 1. Často potřebujeme náhodnou hodnotu, která je celým číslem z nějakého intervalu. To lze zařídit následovně: Př.: hod = Int (Rnd * 6) + 1 Do proměnné hod vloží náhodné celé číslo v rozmezí 1 až 6. Randomize Příkaz aktivuje generátor náhodných čísel, dává se vždy někam do programového kódu, dřív než užijeme Rnd.

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 cyklus For pole Programování

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Jak již z předchozích stránek víme, příkaz cyklu použijeme tehdy, když potřebujeme, aby se nějaká sekvence příkazů několikrát opakovala. Tuto sekvenci zapíšeme do příkazu cyklu a nemusíme ji opakovaně opisovat. Užívali jsme k tomu cyklus Do … Loop. Když předem známe počet opakování, tedy když víme konkrétně, kolikrát cyklus proběhne, je vhodnější užít jiný druh cyklu - cyklus For … Next.

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Cyklus For: For počítadlo = začátek To konec tělo cyklu - příkazy Next počítadlo do počítadla je před provedením cyklu přiřazena hodnota začátek je-li hodnota počítadla menší nebo rovna hodnotě konec, provedou se příkazy těla cyklu a hodnota počítadla se zvýší o 1 cyklus se opakuje, dokud hodnota počítadla nepřevýší hodnotu konec Cyklus For s krokem: For počítadlo = začátek To konec Step krok hodnota počítadla se zvýší o krok krok může být i záporná hodnota

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Příklad – průměrná teplota: Týden budeme zaznamenávat ranní teploty (7×) . Spočítáme průměrnou ranní teplotu - užijeme cyklus For.

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Datový typ pole: Strukturovaný datový typ. Proměnná je struktura tvořená několika prvky jednoduššího typu. Všechny prvky pole jsou téhož typu – je to homogenní datová struktura. Pole použijeme tehdy, když potřebujeme pracovat s několika proměnnými téhož typu, které k sobě nějak logicky patří, a potřebujeme je všechny zpracovávat stejným (podobným) způsobem. Přístup k jednotlivým prvkům pole: Pole je řada po sobě následujících paměťových míst označených jedním identifikátorem a rozlišena indexy, určujícími pořadí. Jednotlivé prvky pole jsou označeny indexy, počínaje dolním indexem z deklarace. Každý další prvek má index o jedničku větší, poslední prvek má index roven horní mezi z deklarace. K jednotlivým prvkům pole přistupujeme prostřednictvím indexované proměnné. P(1) P(4) MojePole(12) Q(5) Q(10) P(X), kde X je celočíselný výraz, jehož hodnota leží v intervalu <dolní, horní>

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Deklarace pole: Dim NázevPole (dolní To horní) As Typ Např.: Dim P (1 To 10) As Integer Dim DalsiPole (-5 To 5) As Long Dim NázevPole(horní) As Typ Např.: Dim Q (10) As Long Dolní mez je standardně 0 Pomocí příkazu Option Base 1 lze dolní mez nastavit na 1 Indexový rozsah je omezen rozsahem typu Integer

6. Cyklus s předem známým počtem kroků 27.11.2019 Pro práci s polem se výborně hodí cyklus For: Užití si ukážeme na předchozím příkladu s ranními teplotami.

Seznam použitých zdrojů 27.11.2019 Josef Myslín: Programování v jazyce Visual Basic. Kralice: Computer Media, 2004 J. Pokorný, M. Kvoch: Programování ve Visual Basicu. České Budějovice: Kopp, 2004 J. Tahalová, T. Holan: Visual Basic v příkladech. Praha: Ben, 2001 Programování