25. ALGORITMIZACE A PROGRAMOVÁNÍ

Postup vzniku programu 1. Zadání úkolu Je třeba vyřešit nějaký problém, zefektivnit určitou činnost. Je nezbytné pokusit se co nejpřesněji určit podstatu problému a stanovit, jaký má být výsledek. 2. Návrh postupu řešení a jeho algoritmizace Máme-li úkol, musíme vymyslet řešení zadaného úkolu. Počítač sám řešení nenajde, vykoná jen velmi rychle operace, které mu zadáme. slovní formulace úkolu po slovní formulaci řešení musíme stanovit algoritmus řešení řešení úkolu je třeba zapsat v drobných krůčcích, které je určitý procesor schopen realizovat pak výběr vhodného programovacího jazyka

3. Zápis programu, ladění programu, chyby máme algoritmus, řešící zadanou úlohu vývojové prostředí v počítači pro tvorbu programů ve zvoleném programovacím jazyku můžeme začít vytvářet vlastní program po vytvoření programu jej můžeme spustit Pokud program nefunguje nebo funguje špatně, začneme ho ladit (hledat a odstraňovat chyby) Chyby dvojího druhu: syntaktické = špatně zapsaný nějaký příkaz, programovací jazyk ho nezná. Překlad programu se zastaví a objeví se hlášení o chybě logické = program funguje, ale nedělá to co má. Složitější případ, dopustili jsme se chyby v algoritmu

4. Podpora a údržba programu Je-li vše v pořádku hotovo, máme funkční program verze 1.0 napsat manuál (návod k obsluze) poskytovat k programu podporu a udržovat ho (radit uživatelům, odstraňovat chyby, program zdokonalovat).

Algoritmizace Vlastnosti algoritmu: Algoritmus = posloupnost operací, která řeší daný úkol. Aby postup byl opravdu algoritmem, musí mít dále uvedené vlastnosti. Vlastnosti algoritmu: Hromadnost – musí řešit danou úlohu pro různé vstupní hodnoty Neřeší tedy 1 + 2 = 3 ale obecně X + Y = Z Podmíněnost (determinovanost) – operace i jejich návaznosti jsou jednoznačně určeny Nic nesmí být náhodné, neurčené Opakovatelnost – při stejných vstupních hodnotách dostaneme vždy stejný výsledek Konečnost (rezultativnost) – celý algoritmus musí proběhnout v konečném počtu kroků.

Vyjádření algrotimu Algoritmus lze vyjádřit: slovně: jednotlivé kroky postupu jsou vyjádřeny větami v přirozeném jazyce graficky: jednotlivé kroky jsou popsány grafickími značkami se slovním popisem matematicky: soustavou rovnic, vztahem mezi veličinami programem: jednotlivé kroky jsou popsány instrukcemi určitého procesoru

Zápisy algoritmu Zápis algoritmu a použitý procesor, základní příkazy:   S algoritmy se setkáváme běžně ve svém životě Většinou nejsou zapsány žádným programovacím jazykem, ale přirozeným jazykem (slovní nebo písemnou formou) Procesorem těchto algoritmů jsme my, lidé Jakýkoliv návod, postup je algoritmem 

Vývojový diagram = grafické znázornění jednotlivých příkazů pomocí normalizovaných značek. Mezní značka – začátek a konec programu Zpracování – příkaz, operace, činnost (x=5, VlevoVbok, …) Větvení – ano × ne ( x > 0, když platí→ pak ano, když neplatí→pak ne – nebo nic) Vstup a výstup hodnot ( čti y, zobraz x, tiskni x) Poznámka (výpočet objemu, …)

programování Program = zápis algoritmu pomocí příkazů určitého programovacího jazyka. Programovacích jazyků vzniklo v průběhu vývoje počítačů mnoho a dnes jsou jich desítky. Podle převládajícího nasazení si je zjednodušeně můžeme rozdělit na: obecné programovací jazyky (např. C, C++, C#, Object Pascal, Visual Basic, NET Framework, Java) databázové programovací jazyky (např. MS Fox Pro, Oracle) programovací jazyky používané ve webových klientech (Java, JavaSkript, ActiveX) specializované programovací jazyky (např. simulační, makrojazyky v různých programech atd.)

Překladač, interpret Překladač (kompilátor, anglicky compiler) = program, který ze zdrojového kódu vytvoří spustitelný soubor. To znamená, že z textového zápisu (např. for I=1 to 500 do…) vytvoří instrukce pro procesor (v prostředí Windows soubor typu EXE nebo COM, v prostředí Linux libovolný soubor označený jako spustitelný). Interpret – načítá program v textovém zápisu a okamžitě jednotlivé příkazy vykonává, program tedy není předem přeložený. Protože v okamžiku běhu programu musí probíhat i jeho překlad do strojového kódu, je běh takového programu pomalejší než u programu předem přeloženého. (Používá se například u skriptů ve webových stránkách).

java = zvláštní moderní programovací jazyk. Jeho kód je kompilován pouze částečně a na počítači musí být spuštěno prostředí Java Virtual Machine (JVM), které zajistí jeho provedení. Protože prostředí JVM existuje snad pro všechny současné typy počítačů a operačních systémů, je program vytvořený pomocí Javy využitelný na různých platformách. Dnes prostředí JVM obsahují i mobilní telefony a ve formě integrovaného čipu jej mohou obsahovat i libovolná zařízení (ledničky, pračky,…). Všechna tato zařízení pak mohou spouštět aplikace napsané v jazyku Java (třeba hry).

Vývojové prostředí = komplexní nástroj na tvorbu programů. Obsahuje vždy překladač pro určitý programovací jazyk, dále množství nástrojů na vizuální tvorbu programu, množství připravených hotových komponent (= části použitelné v programech) a nástroje pro ladění programu a odstraňování chyb. Díky tomu zrychluje práci při vytváření nových programů. Vývojová prostředí jsou dostupná pro většinu výše uvedených programovacích jazyků, k nejznámějším patří např. Borland Delphi nebo Microsoft Visual Studio.