B I T M A N B I v: T M A N

Átírás

1 Műszaki informatika 2. Ea: IPA Az Informatikai Problémamegoldás Alapjai B I v: T M A N 1/223

2 Probléma megoldás (erről szól a tananyag) 2/223 Ezt kell megtanulni! De nem így! Miért?

3 Probléma megoldás (erről szól a tananyag) 3/223 Így kell megtanulni!

4 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 4/223 Ellenőrző kérdések

5 A számítógépek felépítése A hardver fogalma: a számítógépet alkotó fizikai elemek összessége. A személyi számítógépet (Personal Computer, PC) hardverelemek alkotják, amelyeket modulárisan építenek össze. A szoftver fogalma: a számítógépen lévő programok, adatok és azok dokumentációja. 5/223

6 A Neumann modell Feldolgozás Bemenet Tárolás Kiment Bemenet, kimenet: kommunikáció a külvilággal, az adatbevitel- és kivitel megvalósítása Tárolás: az adatok és a programok a program végrehajtása közben belső memóriába kerülnek Feldolgozás: vezérlés, műveletvégzés, adatmozgatás 6/223

7 Neumann-elvek 1. A számítógép legyen soros működésű: a gép az utasításokat sorban egymás után, egyenként hajtsa végre. 2. A számítógép a kettes számrendszert használja, és legyen teljesen elektronikus: a kettes számrendszert és a rajta értelmezett aritmetikai ill. logikai műveleteket könnyű megvalósítani kétállapotú áramkörökkel (pl.: 1 - magasabb feszültség, 0 - alacsonyabb feszültség). 3. A számítógépnek legyen belső memóriája: a számítógép gyors működése miatt nincs lehetőség arra, hogy minden egyes lépés után a kezelő beavatkozzon a számítás menetébe. A belső memóriában tárolhatók az adatok és az egyes számítások részeredményei, így a gép bizonyos műveletsorokat automatikusan el tud végezni. 7/223

8 Neumann-elvek A tárolt program elve: a programot alkotó utasítások kifejezhetők számokkal, azaz adatként kezelhetők. Ezek a belső memóriában tárolhatók, mint bármelyik más adat. Ezáltal a számítógép önállóan képes működni, hiszen az adatokat és az utasításokat egyaránt a memóriából veszi elő. 5. A számítógép legyen univerzális: a számítógép különféle feladatainak elvégzéséhez nem kell speciális berendezéseket készíteni. Alan Turing angol matematikus bebizonyította, hogy az olyan gép, amely el tudja végezni az összeadás és az összehasonlítás műveletét, bármilyen más számítás elvégzésére is alkalmas. 8/223

9 Neumann-elvű PC Vezérlőegység: Mivel az adatok és az utasítások egy helyen tárolódnak, szükség van egy olyan vezérlőegységre, amely különbséget tud tenni közöttük, és az utasításokat önműködően végre tudja hajtani. Ez az egység a Control Unit CU. Aritmetikai-logikai egység: A számítógépben kell lennie egy olyan egységnek, amely a matematikai és a logikai műveleteket is képes elvégezni. Ez az: (Aritmetical-Logical Unit, ALU) 9/223 Napjainkban a központi vezérlő egység (Central Processing Unit, CPU) végzi el a vezérlő egység és az aritmetikai-logikai egység feladatát is. Perifériák: Szükség van olyan bemeneti/kimeneti (input/output, I/O) egységekre, amelyek segítségével létrejöhet a kapcsolat az ember és a gép között. CU CPU ALU

10 Neumann-elvű PC 1. Control Unit Vezérlő Egység CU CPU ALU vezérlés adat és utasítás 10/223 Input Memória Output adat adat Tárolók adat Vezérlőegység: Mivel az adatok és az utasítások egy helyen tárolódnak, szükség van egy olyan vezérlőegységre, amely különbséget tud tenni közöttük, és az utasításokat önműködően végre tudja hajtani. Ez az egység a Control Unit CU.

11 Neumann-elvű PC 2. CU CPU ALU Arithmetical & Logical Unit Aritmetikai és Logikai Egység vezérlés adat és utasítás 11/223 Input Memória Output adat adat Tárolók adat Aritmetikai-logikai egység: A számítógépben kell lennie egy olyan egységnek, amely a matematikai és a logikai műveleteket is képes elvégezni. Elnevezése: Arithmetical-Logical Unit, ALU

12 Neumann-elvű PC 3. CU CPU ALU Central Processing Unit Központi Vezérlő Egység vezérlés adat és utasítás Input Memória Output adat adat Tárolók adat 12/223 Napjainkban a központi vezérlő egység Central Processing Unit, CPU végzi el a vezérlő egység és az aritmetikai-logikai egység feladatát is.

13 Neumann-elvű PC 4. CPU CU ALU vezérlés adat és utasítás 13/223 Input Memória Output Input Unit Bemeneti egység adat adat Tárolók adat Output Unit Kimeneti egység Storage Units Háttértárak Perifériák: Szükség van olyan bemeneti/kimeneti (input/output, I/O) egységekre, amelyek segítségével létrejöhet a kapcsolat az ember és a gép között.

14 Neumann-elvű PC 5. Utasítás CU CPU ALU vezérlés adat Program Input Memória Output adat adat adat Program 1 Program indul 2. Be: A,B 3. C = A+B 4. Ki: C 5. Program leáll 14/223 Tárolók Működési mód: Bemenetről, vagy háttértárról elindítunk egy programot, mely a memóriába töltődik, és az utasításai sorban, egymás után végrehajtódnak.

15 Neumann-elvű PC 6. CPU CU ALU vezérlés adat 15/223 Input Memória Output adat adat Tárolók adat Következmény: - Hardver - Szoftver A működési módból következik: A számítógép két részre bontható, a fizikai alkotórészekre (hardver), és a működtető adatfolyamra (szoftver).

16 A Neumann-ciklus START Program betöltése Utasításhívás Értelmezés Végrehajtás 16/223 Nem Vége? STOP Igen

17 Neumann-elvű PC felépítése Számítógép Rendszeregység Perifériák CPU Memória Egyéb vezérlők Bemeneti eszközök Kimeneti eszközök Tároló eszközök Adattovábbító eszközök 17/223 RAM ROM BIOS Alaplapi vezérlők USB vezérlő Monitorkártya Hangkártya Hálózati kártya Billentyűzet Egér Mikrofon Képolvasó Vonalkód olvasó Webkamera Monitor Nyomtató Hangszóró Flopi Winchester CD, DVD Pendrájv UTP kábel Modem Router WiFi Bluetooth

18 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 18/223 Ellenőrző kérdések

19 A szoftverfejlesztés alapjai A különböző szoftverek szűkebb értelemben vett fejlesztése elsősorban az informatikus feladata, de legtöbbször az informatikusnak és az adott terület szakemberének szorosan együtt kell működni az alkalmazás kifejlesztésében, tesztelésében és menedzselésében. Ezért nagyon fontos, hogy a nem informatikus szakemberek is tisztában legyenek a szoftverfejlesztés alapfogalmaival. 19/223

20 A programfejlesztés lépései START Be: Specifikáció Specifikáció elkészítése Algoritmus elkészítése Kódolás Program ellenőrzés: Szintaktikai Szemantikai Dokumentáció elkészítése: Programozói Felhasználói Karbantartás, verziókövetés 20/223 Algoritmus készítés Igen Kódolás Fordítás, végrehajtás Tesztelés Van hiba a programban? STOP Nem Dokumentáció készítés

21 Specifikáció Specifikáció: A feladat pontos megfogalmazása, Az algoritmussal szemben támasztott követelmények rendszere, A bemenő adatok és az eredmények részletes felsorolása. A kész programnak a specifikáció szerint kell működnie. 21/223

22 Algoritmus Az algoritmus, egy probléma megoldásának véges számú lépésben történő egyértelmű és teljes leírása. Az algoritmus nem kötődik konkrét számítógéphez, általában valamilyen algoritmus leíró nyelven szokták megfogalmazni. Top-down tervezési módszer: lépésenkénti finomítás A feladatot felbontjuk néhány önálló, elkülöníthető tevékenységre. Minden tevékenységet felbontunk további részekre. A felbontást addig végezzük, amíg el nem érkezünk az elemi tevékenységeket tartalmazó algoritmusig. 22/223

23 Kódolás Az algoritmust a számítógéppel egy programozási nyelv segítségével kell közölni. Azt a folyamatot, amely során egy algoritmus lépéseit egy programnyelv utasításaival leírjuk, kódolásnak nevezzük. Az algoritmust olyan részletességgel kell leírni, hogy a kódolás már egyszerűen elvégezhető legyen. 23/223

24 Fordítás, végrehajtás A kódolást követi a fordítás, majd a végrehajtás. Bármilyen gondosan végeztük a tervezést, és a kódolást, a program általában számos hibát tartalmaz. Szintaktika: a nyelvtan szintaktikailag helyes valami, ha helyesen van leírva. Szemantika: a jelentés szemantikailag helyes valami, ha helyesen működik. A programokat szintaktikailag tudja ellenőrizni a fordító, szemantikailag nem! A szemantikai hibák kiderítéséhez futtatni, tesztelni kell a programot. 24/223

25 Szemantikai hiba! 25/223

26 Tesztelés Két fontos terület: 26/223 Verifikáció: A szoftver megfelel-e specifikációjának? Hiányosság tesztelés: meg van-e minden funkció? Statisztikai teszt: tesztesetek Célok, bemenő adatok eredmények Működési mód, helyesség Mindenféle lehetséges elágazás kipróbálása Validáció: A szoftver kielégíti a kliens igényeit, megfelel a vásárló elvárásainak? Kényelem, érthetőség, megtanulhatóság, gyorsaság Naiv tan esete ( Marinéni )

27 Fejlesztői dokumentáció Olyan szinten ismerteti a programot, hogy hozzáértő személy szükség esetén el tudja végezni a módosításokat, a program fejlesztését, vagy az utólag felismert hibák javítását. Tartalma: 27/223 Részletes specifikáció, Futási környezet, Fejlesztői környezet (programozási nyelv), Részletes algoritmus, Forráskód, Teszt adatsorok, eredmények, A hatékonyság elemzése, Továbbfejlesztési lehetőségek.

28 Felhasználói dokumentáció A felhasználók számára készül Tartalma: A program rövid áttekintő leírása Futási környezet (hardver- és szoftverfeltételek, operációs rendszer, perifériák, stb.) A program telepítése, indítása, a használat leírása Bemenő adatok és eredmények Példafuttatás Hibaüzenetek, a hibák lehetséges okai 28/223

29 Program minőségi jellemzők Helyesség Hibatűrés Karbantarthatóság, bővíthetőség Újrafelhasználhatóság Kompatibilitás Felhasználó barátság Hordozhatóság Hatékonyság Ellenőrizhetőség 29/223

30 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 30/223 Ellenőrző kérdések

31 Monolitikus programozás 1950 körül kezdődött Egyszerű programok Egy programot csak egy programozó írt Egy probléma megoldása mindig egyetlen lineáris kódsor Később bonyolultabb programokat is így próbáltak megírni Sok hiba, átláthatatlan kód, nehézkes javítás, módosítás Néhányan elkezdenek azzal foglalkozni, hogyan kellene programokat írni. 31/223

32 Moduláris programozás Bizonyos bonyolultság után a teendők átláthatatlanok, ezért részfeladatokra bontjuk azokat. A részfeladatokra ki kell dolgozni a megoldás menetét, majd az egyes részeket újra össze kell állítani, hogy azok együttműködve, egymásra épülve a teljes feladat megoldását szolgáltassák. A moduláris programozás olyan programozási mód, melyben a teljes program modulokból áll. Az egyes modulok jól meghatározott részfeladat megoldását végzik, kezelhető méretűek, egyértelmű céljuk van és jól definiáltan csatlakoznak a program többi moduljához. A modulokat szubrutinnak (alprogramnak) szokás nevezni. 32/223

33 Moduláris programozás 2. A moduláris programozás irányelvei: "Oszd meg és uralkodj" elv: A feladatokat egyértelműen le kell osztani modulokra. A modulok belső működésébe más modul nem szólhat bele. A modul a saját feladatának tökéletes elvégzéséért felelős. Fontos, hogy a modulok lehetőleg egymástól függetlenül működjenek, mert így a hibák kiszűrése egyszerűbb, a feladat átláthatóbb, könnyebben módosítható. Adatok (információ) elrejtésének elve: Az egyes modulok csak saját adataikon dolgozzanak, csak akkor használjanak közös adatokat, ha ez elkerülhetetlen. 33/223

34 Moduláris programozás 3. Felülről lefelé (top-down) tervezés esetén a megoldást felülről lefelé, fokozatosan, lépésenként finomítjuk. A feladatot részfeladatokra, a részfeladatokat ésszerű határokig ismét kisebb feladatokra bontjuk. A kialakított egységek interface-eken keresztül kommunikálnak, de csak a szintek közötti kommunikáció megengedett, a szinten belüli moduloké tilos! Teljes feladat 1.rész 2.rész 3.rész Nagy, összetett programok esetén hatékony megoldás! 34/223 A B C D E F G H I

35 Moduláris programozás 3. Az alulról felfelé (bottom-up) tervezés lényege, hogy már meglévő, kész modulokból építkezünk. Erre akkor kerül sor, ha bizonyos részfeladatokat egy előző feladat kapcsán már megoldottunk (gondolva a későbbi felhasználásokra is), vagy amikor egy rutingyűjteményt (szoftvert) vásároltunk. Pl.: Hardver közeli programozás. Vásárolunk egy kézi adatgyűjtő számítógépet, és a hozzá kapott kis programocskákból építünk fel egy használható kezelő programot. 35/223

36 Strukturált programozás A strukturált programozás jelenti valamennyi ma használatos programtervezési módszer alapját. Széles körben elfogadott az a nézet, hogy a strukturált programozás a programfejlesztés egyetlen lehetséges módja. A strukturált programok építőelemei (Dijkstra): 36/223 Szekvenciák (utasítássorok) Döntési szerkezetek (elágazások v. szelekciók) Iterációk (ismétlődő részek v. ciklusok) Az 1970-es évektől, amikor a strukturált programozás népszerű technikává vált, olyan új programozási nyelvek születtek, melyek támogatták, hangsúlyozták a módszer alkalmazását (Pascal, Ada).

37 Strukturált programozás 2. A csak szekvenciákból, szelekciókból és iterációkból építkező programot strukturált programnak nevezzük. A strukturált programozásban nem megengedett a feltétel nélküli ugrás, így többek között a ciklusból sem ugorhatunk ki. Ebből az is következik, hogy a program minden vezérlő szerkezetének (szekvencia, szelekció, iteráció) - és magának a teljes programnak is - egyetlen belépési és egyetlen kilépési pontja van, így a program lényegesen áttekinthetőbb. Böhm és Jacopini tétele (1966): A szekvencia, szelekció és az iteráció segítségével minden olyan algoritmus felépíthető, amelynek egy belépési és egy kilépési pontja van. 37/223

38 Strukturált programozás 3. A strukturált szemléletmód: A programot két részre osztjuk: Adatok, Műveletek. A tervezés különálló modellek segítségével történik: Adatmodellek az adatokhoz, Funkcionális modellek (algoritmusok) a műveletekhez. A megvalósításban az adatok és műveletek szigorúan elkülönülnek egymástól, és csak szükség esetén rendelődnek egymáshoz. Adatok Műveletek 38/223

39 Strukturált programozás 4. A strukturált programozás módszertana az 1980-as évekre rendszerfejlesztési, programtervezési technológiává vált, Megjelentek különböző algoritmus leíró módszerek, Elkezdték a módszertant oktatni, Sokan tanulták meg, Sokan írtak egyre komolyabb programokat. Ma általánosan elfogadott és támogatott nézet, hogy első programnyelvként érdemes valamilyen strukturált nyelvet megtanulni, és ezután ismerkedni más programozási nyelvekkel. 39/223

40 Objektum-orientált programozás Az objektum-orientált programozás (OOP) sok tekintetben a moduláris programozás továbbfejlesztett változata, mely lassan háttérbe szorítja a strukturált programozást. Az egyes elemeket itt nem moduloknak, hanem objektumoknak nevezzük, melyek tulajdonságaikban és egymáshoz való viszonyukban különböznek a moduloktól. Kialakulása: 80-as évek eleje Néhány OOP nyelv: 40/223 C++, Java, Delphi

41 Objektum-orientált programozás 2. Az objektum létrehozásakor definiáljuk a szerkezetét, és azokat az algoritmusokat, melyek leírják a viselkedését, így a későbbiekben mindent együtt kezelhetünk, ami az adott objektumhoz tartozik. Fő tulajdonságok: 41/223 Az adatokat összekapcsoljuk az azokat kezelő eljárásokkal és függvényekkel (metódusokkal), így kapjuk az alapegységet, az objektumot. Egy létre jövő objektum a korábban definiált objektumoktól adatokat és metódusokat vehet át (örökölhet). Az öröklődés az objektum-orientált nyelvekre jellemző speciális képesség.

42 Objektum-orientált programozás 3. Az objektumorientált megközelítés: A program együttműködő objektumok halmaza Az objektumok adatokkal (ismeretekkel) rendelkeznek Az objektumok feladatokat végeznek: kérésre végrehajtják a hozzájuk tartozó metódusokat. Objektum Objektum Adatok Metódusok Adatok Metódusok 42/223 Objektum Adatok Metódusok Objektum Adatok Metódusok

43 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 43/223 Ellenőrző kérdések

44 Algoritmus alapfogalmak Az algoritmusok építőelemei Algoritmus leíró módszerek 44/223

45 Az algoritmusok építőelemei Az algoritmus alapvető összetevői, építőelemei: 45/223 Szekvencia: Két utasítás (programrész) közvetlen egymás után írása. Szelekció: Adott feltételtől függően más-más utasítás végrehajtása (elágazás) Iteráció: Egy utasítást (utasítás csoportot) feltételtől függően többször is végrehajtunk (ciklus) A strukturált programozás alaptétele (Dijsktra): Bármely program megadható ekvivalens strukturált program formájában is, amelyben a fenti három konstrukciós művelet szerepel.

46 Az algoritmusok építőelemei 2. Szelekciós műveletet a döntési pontokban végzünk: a döntés kimenetelétől függően a folyamat vagy az egyik, vagy a másik irányban folytatódik. A döntési pont egy feltételt (logikai kifejezés) tartalmaz, melynek igaz vagy hamis eredménye alapján ágaztatjuk el a folyamatot. Iterációnak egy vagy több művelet ismétlését nevezzük, az ismétlődés addig tart, amíg ezt valamilyen feltétel teljesülése meg nem állítja. 46/223 Az iterációkat szekvenciákból és szelekciókból építjük fel. Az iteráció legalább egy szelekciót (döntési pontot) tartalmaz. A műveletek ismétlődése a döntési pontban megfogalmazott feltétel (logikai kifejezés) eredményétől függ.

47 Az algoritmusok jellemzői: Elvégezhető (elemi, végrehajtható lépésekből áll) Meghatározott (minden lépés pontosan definiált) Véges (véges számú lépés után véget ér) Meghatározott input halmazra érvényes Adekvát output halmazt eredményez (az adatok meghatározzák az eredményt) Egy feladatosztály megoldására szolgál 47/223

48 Algoritmus alapfogalmak Az algoritmusok építőelemei Algoritmus leíró módszerek 48/223

49 Algoritmusok szöveges megadása Tojásfőzés algoritmusa: Tedd a forró vízbe a tojásokat, 5 perc múlva vedd ki őket, tisztítsd meg, ha gondolod sózd meg őket, és edd meg! 49/223

50 Pszeudokód mondatszerű leírás Az algoritmust először mondatokkal fogalmazzuk meg. A rövidebb felíráshoz elhagyjuk a szabályos nyelvtani mondat szerkezetet. A pszeudokódban mondatszerű leírásban hiányos mondatok szerepelnek. A feltételes elágazásokhoz és ciklusokhoz tartozó utasításokat behúzással írjuk. Ezzel a strukturált elrendezéssel kiemeljük az algoritmus szerkezetét. 50/223

51 Pszeudokód mondatszerű leírás 2. 51/223 Tegyél fel vizet forrni Vedd elő a tojásokat Ciklus amíg nem forr a víz figyeld a vizet Ciklus vége Tedd a vízbe a tojásokat Ciklus 5 percig: Nézd az órát Ciklus vége Vedd ki a tojásokat Törd fel a tojásokat Ha sósan szereted, akkor sózd meg őket Elágazás vége Edd meg a tojásokat

52 Folyamatábra A folyamatábra az algoritmus lépéseinek sorrendjét utasítástípusonként különböző geometriai alakzatok felhasználásával szemléltető ábra. Utasítástípusok: Kezdő és befejező utasítások. Be/kiviteli utasítások. Értékadó utasítások. Elágazások. Az utasítások sorrendjét nyilak jelzik. 52/223

53 Folyamatábra elemek START STOP Igen K:=0 N>I Nem K:=I Be: A,B S:=3*A/2 Ciklus 1-től 5-ig Ki: C Be: A[i] 53/223

54 Folyamatábra Tojásfőzés START Tégy fel vizet forrni 1 Ciklus 1-től 5-ig Nézd az órát Vedd elő a tojásokat Vedd ki a tojásokat Nem Figyeld a vizet Forr a víz? Igen Tedd vízbe a tojásokat Törd fel a tojásokat Sósan szereted? Nem Edd meg a tojásokat Igen Sózd meg 54/223 1 STOP

55 Folyamatábra: Betyárkodás 55/223

56 Struktogram elemek Be: A Igaz feltétel Hamis szelekció Ki: S utasítás utasítás utasítás feltétel ciklusmag Elöl tesztelő ciklus 56/223 ciklusmag feltétel Hátul tesztelő ciklus

57 Struktogram Tojásfőzés Tégy fel vizet forrni Vedd elő a tojásokat Figyeld a vizet Forr a víz? Tedd vízbe a tojásokat i := Nézd az órát Vedd ki a tojásokat Törd fel a tojásokat Sósan szereted? Nem Igen 57/223 Sózd meg Edd meg a tojásokat

58 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 58/223 Ellenőrző kérdések

59 A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 59/223

60 Változó A programokban az adatok változók formájában jelennek meg változókban tároljuk az adatokat. A változó névvel ellátott tároló hely a számítógép memóriájában. A változó értéke ezen tároló hely pillanatnyi értéke. A változó jellemzői: Neve azonosítója Típusa Értéke Tárbeli kezdőcíme 60/223

61 Típus Egy típus meghatározza a tároló tartalmának értelmezését. Egy nyelv egy típusának jellemzése: 61/223 Felvehető értékek halmaza, adatábrázolás Konstansai A típuson végezhető műveletek Rendelkezésre álló eljárások, függvények Elemi típusok: Egy értéket vehetnek fel egy adott tartományból Egész, valós, karakter, logikai, mutató Összetett típusok: Adatszerkezetek Tömb, karakterlánc, rekord, állomány

62 Változók Típus Pascal C Értelmezési tartomány Egész Integer Int Hosszú egész Longint Long -2,1milliárd.. +2,1milliárd Valós Real Float ±2*10 38, pontosság: 8 bit Valós Double Double ±5*10 320, pontosság: 16 bit Karakterlánc String Char[n] Pascal: 255 karakter C: Long méret Logikai Boolean true vagy false 62/223

63 Változók deklarálása Deklaráció: a változók bevezetése (kihirdetése) használat előtt. Eredménye: helyfoglalás a memóriában. Sok programnál megkell adni a változók típusát is. E szerint a programnyelv lehet: Típus nélküli nyelv: a változóhoz nem rendelünk típust, a futás során bármilyen értéket felvehet. Típusos nyelv esetén kötelező megadni a változók típusát. Erősen típusos nyelveknél már a fordítónak is ismernie kell a típust. Pl. Int a; Int a=10; Int a,b,c; Konstans: a programban előforduló állandó értékű adatokat konstansként deklaráljuk, és nevükkel hivatkozunk rájuk. 63/223

64 A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 64/223

65 Tömb A legalapvetőbb, leggyakrabban használt adatszerkezet. Több, egyforma típusú elemből áll. Az egyes elemeket a tömb nevével, és a tömbön belüli helyükkel, az indexükkel azonosítjuk. Tömb: azonos névvel ellátott, sorszámmal megkülönbözetett változók csoportja. Lehet 1 dimenziós: vektor, 2 dimenziós: mátrix, több dimenziós. Műveletek: Elem kiválasztása indexeléssel (pl. A[2]), Egy elemre az összes művelet értelmes, ami az elemtípusra. 65/223

66 Sztring Sztring (string): Karakterekből álló speciális tömb, karakter sorozat Kezelése eltér a normál tömbök kezelésétől Műveletek: Hossz (karakterek száma) Összefűzés Keresés Beszúrás Rész kimásolása 66/223

67 Mutató Mutató pointer: 67/223 A memória egy adott helyére mutat, értéke a mutatott hely memóriacíme. Mindig valamilyen adott típusú objektumra mutat (pl. egész számra) A pointer és az általa mutatott objektum nem egyszerre keletkeznek és szűnnek meg, bizonyos értelemben teljesen önálló életet élnek. Deklaráció: meg kell adni, hogy pointer változóról van szó, és a hivatkozott adatok típusát. Ekkor csak a pointer (az általa tárolt memória cím) számára foglalódik hely, a mutatott objektumnak nem. Pl. Int *m;

68 Mutató 2. Két speciális, csak mutatókon értelmezett művelet: Ha A egy változó, akkor &A az A változó memóriacíme. Ha *M egy mutató típusú változó, akkor M az a memóriacím, amelyre *M mutat. A egy egész, értéke 10 M egy mutató M A-ra mutat Int A=10; Int *M; M=&A; Kiír: *M; *M= *M+3; Kiír: A; Azt a változót, amire M mutat, növelem 3-al /223

69 Rekord / Struktúra Rekord / struktúra: 69/223 Szemantikailag összetartozó, egymáshoz rendelt, különböző típusú elemek halmaza. Minden elemének (mezőknek) saját neve van. Használatának előnye, hogy egy egységbe foglalja össze az összetartozó adatokat. Pl. Egy ember neve, fizetése A rekord használatához előbb egy új típust kell létrehozni, ezután lehet az új típusból változót deklarálni. Műveletek: Elemkiválasztás (pl. Ember[2].fizetés), A kiválasztott elemen a típusnak megfelelő összes művelet értelmezett.

70 Objektum Objektum: A rekordok/struktúrák továbbfejlesztése: logikailag összetartozó adatok és rajtuk dolgozó metódusok összessége. Jellemzők: Öröklődés: az utód osztály örökli az ős adatait, metódusait, valamint tartalmazhat újakat, és felülírhat régi metódusokat. Polimorfizmus többalakúság: ugyanarra az üzenetre (kérelemre), azaz metódus hívásra, különböző objektumok különbözőképpen reagálhatnak. Bezárás, az információ elrejtése: az adatokat csak interfészeken (metódusok) keresztül lehet elérni. 70/223

71 Változók Állományok A változók az adatok programfutás-közbeni tárolásának és kezelésének eszközei, de csak belső tárolásúak, azaz a memóriában léteznek. (Ha kikapcsoljuk a gépet, elveszítik értéküket) A gyakorlati programozáshoz a belső adattárolás nem elegendő, mert: Az adatokat két feldolgozás, programfutás között is meg kell őrizni. Az adatok mennyisége olyan nagy lehet, hogy egyszerre nem fér be a memóriába. A megoldás a külső tárolókon, a háttértárakon történő adattárolás. 71/223

72 Állomány Állomány (fájl): 72/223 A háttértáron tárolt adatok definiálására és kezelésére szolgáló adatszerkezet. Azonos típusú (mely lehet egyszerű vagy összetett) elemek sorozata (szekvenciája). Egyszerre egy elem férhető hozzá (írható vagy olvasható), ezt egy író-olvasó pointer (rekordmutató) jelöli ki. A fájl deklarálásakor a fájlhoz egy azonosítót rendelünk, ez a fájl változó. Ezt a "logikai" fájlt egy "fizikai", valamely periférián létező fájlhoz kell hozzárendelni. A logikai fájlt kezeljük, a változások megjelennek a fizikai fájlban is.

73 Speciális adatszerkezetek Sor: A sor adatszerkezetbe egyesével tehetjük be, és egyesével vehetjük ki az elemeket. Ahhoz az elemhez férünk hozzá legelőször, amelyiket először betettünk, ezért nevezik FIFO (first in first out) adatszerkezetnek. Műveletek: berakás, kivétel C, B, A C, B, A C B A Berak Kivesz 73/223

74 Speciális adatszerkezetek Verem: Verem esetén azt az elemet vehetjük ki legelőször, amelyiket utoljára tettük be. Működési módja miatt LIFO (last in first out) adatszerkezetnek nevezik. Műveletek: berakás, kivétel C, B, A A, B, C Berak C Kivesz B 74/223 A

75 A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 75/223

76 Értékadás Értékadás: amikor egy változónak értéket adunk, vagy meglévő értékét módosítjuk. Szintaktikája (formája, alakja): 76/223 Változó = kifejezés Pl. a = 2*b c vagy a = a+1 Szemantikája (jelentése): Időbeliség! A kifejezés kiértékelődik, majd a változó felveszi értékül a kifejezés eredményét. Mivel előbb értékelődik ki a kifejezés és csak utána változik meg a változó értéke, ezért a változó szerepelhet a kifejezésben és ott a program a változó korábbi értékével számol. Fontos: mindig a bal oldal kap értéket! a=b b=a!

77 Kifejezések Kifejezés: értéket képviselő programelemek összekapcsolva operátorokkal, ahol a kifejezés elem lehet: Konstans, Változó, Függvényhívás, Zárójelezett kifejezés. Pl: 5*(a+2)-b A kifejezés tartalmaz egy konstanst (5), egy zárójelezett kifejezést (a+2), egy változót (b), valamint két operátort a szorzást (*), és a kivonást (-). A zárójelezett kifejezés tartalmaz egy változót (a), egy konstanst (2) és egy operátort az összeadást (+). 77/223

78 Kifejezések 2. Kifejezés kiértékelés: Ha egy kifejezés több operátort is tartalmaz, akkor a kiértékelésük sorrendjét a precedencia szabályok határozzák meg. A zárójelezett kifejezésben szereplő operátorok a teljes kifejezés kiértékelése szempontjából nem számítanak, hiszen a zárójelezett kifejezés külön értékelődik ki. Precedencia szintek: Minden operátor be van sorolva valamilyen precedencia szintre. Egy precedencia szinten lehet több operátor is. 78/223

79 Kifejezések 3. Precedencia szabályok: A különböző precedencia szintű operátorok esetén mindig a magasabb precedenciájú hajtódik végre először (tehát nem leírás sorrendjében!!). Az azonos precedencia szintű operátorok közül a leírás sorrendisége dönt. A legtöbb precedencia szint esetén a leírás sorrendjében, azaz balról-jobbra hajtódnak végre. Egyes precedencia szinteknél előfordul, hogy jobbrólbalra. 79/223

80 A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 80/223

81 Operátorok Operátorok: 81/223 Egy operandusú operátorok: pl. logikai tagadás operátor, előjel operátor, növelő operátor, stb. Két operandusú operátorok: pl. összeadás, szorzás, stb. Három operandusú operátor: a C szerű nyelvekben létezik egy feltételes operátor, amely három operandusú A leggyakrabban használt operátorok (az első szint a legmagasabb): Szint 1: előjel operátor:-, logikai tagadás operátor:! Szint 2: szorzás: *, osztás: / Szint 3: összeadás: +, kivonás: - Szint 4: relációk: <, >, <=, >= Szint 5: értékadó operátorok (C szerű nyelvek esetén): =, +=, -=, *=, /=, stb. (jobbról-balra!!!)

82 Operátorok 2. Az egyes nyelvek ettől sokkal több operátort ismernek, és több precedencia szint is létezik. Általánosságban elmondható, hogy az egyoperandusú operátorok magasabb precedenciájúak, mint a kétoperandusúak. A legtöbb szint balról-jobbra értékel ki, kivételek az értékadó operátorok, valamint legtöbb egyoperandusú operátor (hiszen ezeket elé szokás írni és az értékelődik ki hamarabb, amely közelebb áll az operandushoz. 82/223

83 Operátorok 3. Példa1: 3+2*4-4/2*3 lépés 1.: legmagasabb precedenciájú a *, /,, balróljobbra értékelődik tehát első lépésben a 2*4 értékelődik ki. Ezután marad a: 3+8-4/2*3 lépés 2.: 4/2. Marad a 3+8-2*3 lépés 3.: 2*3. Marad a lépés 4: 3+8. Marad a 11-6 lépés 5: 11-6 Eredmény: 5 83/223

84 Operátorok 4. Példa2: 2+3-((5+3)/(2*4)+2)-1 lépés 1: A kifejezésben levő operátorok +, -, -, azaz mindegyik azonos precedenciájú, kiértékelésük balróljobbra történik: 2+3, marad a 5-((5+3)/(2*4)+2)-1 lépés 2: A kiértékelésben következő operátor jobb oldalán egy zárójelezett kifejezés áll, így a kivonás kiértékelése előtt ki kell értékelni a zárójelezett kifejezést. Következik: (5+3)/(2*4)+2 kiértékelése! 84/223

85 Operátorok 5. Kiindulás: 5-((5+3)/(2*4)+2)-1 (5+3)/(2*4)+2 kiértékelése: lépés 1: két operátor van: /, +. Magasabb precedenciájú a / ennek baloldalán egy zárójelezett kifejezés áll, tehát ki kell értékelni: lépés 1: 5+3. Marad: 8 / (2*4) +2 a / operátor jobboldali operandusa is zárójelezett kifejezés: (2*4) kiértékelése: lépés 2: 2*4. Marad: 8 / 8 +2 tehát az osztás: 8/8. Marad: 1+2 lépés 2: 1+2, eredménye tehát: 3 Eredmény: 5-((5+3)/(2*4)+2) /223

86 Operátorok : először az 5-3 hajtódik végre, eredmény: 2 lépés 3: 2-1, az eredmény ((5+3)/(2*4)+2)-1 = 1 86/223

87 Relációs operátorok Fontos: mindig a bal oldalról mondunk véleményt! < kisebb <= kisebb, vagy egyenlő = egyenlő <> nem egyenlő > nagyobb >= nagyobb, vagy egyenlő Az összehasonlítás eredménye igaz, vagy hamis lehet. Logikai operátorok: segítségükkel összetett logikai állításokat képezhetünk 87/223

88 Logikai operátorok 1. Logikai nem - tagadás Jele: NOT Jelentése: Igazból hamisat, hamisból igazat képez Igazságtáblázata: Logikai és Jele: AND Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha mindkét állítás igaz. 88/223 A NOT(A) Igaz Hamis Hamis Igaz A B A AND B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis Hamis

89 Logikai operátorok 2. Logikai megengedő vagy Jele: OR Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha legalább az egyik állítás igaz. Logikai kizáró vagy Jele: XOR Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha a két állítás különbözik. 89/223 A B A OR B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis A B A XOR B Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis

90 Logikai operátorok 3. Implikáció (összefonódás) Jele: Példa: Ha esik az eső (A), és van esernyőm (B), nem ázok meg (A B). A B A B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Igaz Ekvivalencia (egyenértékűség) Jele: Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha a két állítás egyforma. 90/223 A B A B Igaz Igaz Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz

91 Logikai operátorok 4. Nem és Jele: NAND Jelentése: Az összetett állítás akkor hamis, ha mindkét állítás igaz. A B A NAND B Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis Igaz Nem vagy Jele: NOR Jelentése: Az összetett állítás akkor igaz, ha mindkét állítás hamis. 91/223 A B A NOR B Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz

92 92/223

93 Logikai operátorok 3. Példák A=2, B=3 A < 5 OR B > 3 A > 5 AND B > 3 NOT(A > 5) AND B <= 3 NOT(A = 2) OR B <> 3 NOT(A = 2) AND NOT(B = 3) NOT(A < 4) AND ((B > 3) OR (B > 3)) ((A < 4) AND (A >= 2)) OR ((B > 2) AND NOT(B <> 3)) NOT(A <> 2) AND NOT(B <= 3) AND (A < 5 OR B > 3) (A > 5 AND B > 3) XOR ((B > 2) AND NOT(B <> 3)) 93/223 (NOT(A > 5) AND B <= 3) XOR (NOT(B <= 3) AND A > 5)

94 A strukturált programozás alapjai Adatok, változók Adatszerkezetek Értékadás, kifejezések Operátorok Elágazások, ciklusok 94/223

95 Feltételes művelet Egyágú elágazás Ha feltétel akkor utasítás Elágazás vége Ha a feltétel teljesül, akkor az utasítás végrehajtásra kerül, ha nem teljesül, akkor az elágazás vége után folytatódik a program. Az utasítás helyén több utasítás is állhat. igaz feltétel utasítás - hamis igaz feltétel utasítás hamis 95/223

96 Feltételes (kétágú) elágazás Ha feltétel akkor utasítás-i különben utasítás-h Elágazás vége Ha a feltétel teljesül, akkor az utasítás-i kerül végrehajtásra, ha nem akkor az utasítás-h. Mindkét esetben az elágazás vége után folytatódik a program. igaz feltétel hamis igaz feltétel hamis utasítás-i utasítás-h utasítás-i utasítás-h 96/223

97 Többágú feltételes elágazás Elágazás feltétel1 akkor utasítás1 feltétel2 akkor utasítás2. feltételn akkor utasításn különben utasítás0 Elágazás vége Ha az i-edik feltétel teljesül, akkor az utasítási kerül végrehajtásra, ha egyik feltétel sem teljesül, akkor az utasítás0. Bármely esetben az elágazás vége után folytatódik a program. feltétel1 utasítás1 97/223 feltétel1 utasítás1 feltétel2 utasítás feltételn utasításn különben utasítás0 feltétel2 feltételn utasítás0 utasítás2 utasításn

98 98/223

99 Elöl tesztelő ciklus ciklus amíg feltétel ciklusmag ciklus vége Amíg a feltétel teljesül, addig a ciklusmag utasításai végrehajtásra kerülnek, ha már nem teljesül, akkor a ciklus vége után folytatódik a program. feltétel ciklusmag igaz feltétel utasítások hamis 99/223

100 Hátul tesztelő ciklus ciklus ciklusmag amíg feltétel ciklus vége A ciklusmag mindaddig végrehajtásra kerül, amíg a feltétel teljesül. Ha már nem teljesül, akkor a ciklus vége után folytatódik a program. Egyszer a ciklusmag mindenféleképpen végrehajtódik! ciklusmag utasítások feltétel igaz feltétel hamis 100/223

101 Számláló ciklus ciklus i= 1..N utasítások ciklus vége A ciklusváltozó (i) a kezdeti értéktől a végértékig egyesével növekszik, közben minden értéknél végrehajtódik a ciklusmag. Ha a ciklusváltozó meghaladja a végértéket, a ciklus vége után folytatódik a program. i= 1..N ciklusmag hamis i=1..5 igaz utasítások 101/223

102 Visszafelé számláló ciklus ciklus i= N..1 visszafelé utasítások ciklus vége A ciklusváltozó (i) a kezdeti értéktől a végértékig egyesével csökken, közben minden értéknél végrehajtódik a ciklusmag. Ha a ciklusváltozó értéke a végérték alá csökken, a ciklus vége után folytatódik a program. i= N..1 ciklusmag hamis i=5..1 igaz utasítások 102/223

103 Egymásba ágyazott ciklusok Mátrix beolvasása j i i= j=1 h i=1..3 i j=1..5 i h i=i+1 Be: A[i,j] j<5 j=j+1 Be: A[i,j] i<3 103/223

104 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 104/223 Ellenőrző kérdések

105 A programkészítés alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 105/223

106 Programnyelv generációk 1GL: Gépi kód Generation Language 2GL: Assembly 3GL: Magasszintű, procedurális nyelvek Utasítás-orientált (BASIC, PASCAL) Kifejezés-orientált (C) 4GL: Probléma-orientált nyelvek Funkcionális (LISP) Logikai (PROLOG) Adatbázis-kezelő (SQL) Objektum-orientált (C++, JAVA) 5GL: Természetes nyelvek 106/223

107 5GL Egy természetes nyelv 107/223

108 Gépi kód A gépi kódú (bináris kódú) program a számítógép számára végrehajtható utasítások sorozata, ezért futtatható programnak (executable program) is nevezik. Egy gépi kódú program adatokat és utasításokat is tartalmaz. Műveleti kód Címrész A műveletben részt vevő adatok helyének kódja /223 Összeadás Első szám helye Második szám helye Eredmény helye

109 Az igazi programozó kódja bináris! 109/223

110 Assembly A programozó az utasításokat egy szöveges állományba írja, ez az assembly forrásprogram. Ez nem futtatható, ezért gépi kódúvá kell alakítani. Assembler: program, amely elemzi és gépi kódúvá alakítja, lefordítja a forrásprogramot. További feladata, hogy információt adjon a forrásprogramban előforduló hibákról. MOV PUSH PUSH ADD CALL 0401C8 0401CA 0401CC 0401D0 0401D4 esp,4 eax,eax edx esp,1 esp, /223 Assembler

111 Alacsony szintű programnyelvek A gépi kód és az assembly olyan programozási nyelv, melyben a vezérlés és az adatstruktúra közvetlenül visszatükrözi a gép architektúráját. Előnyük: Gyors, és kis helyfoglalású program írható Vannak olyan erősen a hardverhez kötődő feladatok, amelyeket csak így lehet megoldani Hátrányuk: A programozónak sokat kell dolgoznia A kód nehezen érthető, módosítható Géptípusonként külön kell megírni a kódot 111/223

112 A gépi kódú program A számítógép a működése során gépi utasításokat (instrukciókat) hajt végre egymás után Az instrukciók csak primitív műveleteket tudnak végrehajtani. Például: regiszterekben tárolt egész számok összeadása egy regiszter tartalmának adott memóriacímre másolása stb. Az instrukciók gép-specifikusak, a processzorral együtt tervezik meg azokat 112/223

113 A gépi kódú programozás hátrányai Egy feladat megfogalmazása a gép nyelvén rendkívül aprólékos munka A gépi kódú programozáshoz a hardware elemek pontos ismerete szükséges Ha egy gép hardware összetétele megváltozik, a programot ennek megfelelően módosítani kell. Ha a programot egy másik processzorral épített gépen akarjuk futtatni, a programot teljesen újra kell írni, a gépi kódú programok nem hordozhatók! 113/223

114 A megoldás Az operációs rendszer (egyik szolgáltatásaként) elrejti a hardware elemek kezelésének részleteit (pl. egy lemez tartalmát file-rendszerként kezelhetjük) - de ez egy másik tárgy témája. A programok írására magas szintű programozási nyelvet használunk, amely processzor és - többnyire - hardware független utasításokat tartalmaz. A programok hordozhatók, egy másik processzorra változtatás nélkül áttehető a program 114/223

115 A megoldás 2. A programozási nyelv az emberi nyelvhez közelebb áll, mint a gépi nyelvhez - könnyebben megtanulható. A programozási nyelv utasításai bonyolultabb folyamatokat írnak le, mint az instrukciók - ugyanannak a problémának a leírása sokkal kevesebb utasítást igényel. A gyakran előforduló részfeladatokra előre elkészített programrészek (könyvtári rutinok) használhatók. ("Library") 115/223

116 A programozási nyelv A természetes nyelvhez hasonlít a felépítése Számos nyelv létezik, de mindegyiknek precíz definíciója van. Egy nyelv definíciójának összetevői: Alapelemek (szintaktikai egységek) - mint a természetes nyelvekben a szavak Formális szabályok az alapelemek összeépítésére (szintaktika)- mint a nyelvekben a nyelvtan A nyelvi szerkezetek jelentésének definíciói (szemantika) - mint a nyelvekben a használat szabályai 116/223

117 Megoldandó problémák Egyetlen processzor sem érti egyetlen magas szintű programozási nyelv utasításait sem! Megoldás: a programot le kell fordítani instrukciók sorozatára. A munka automatizálható: fordítóprogram (compiler) segítségével. Minden operációs rendszer - processzor párosra külön fordítóprogram kell. Ez azonban megoldja a gépfüggetlen programok írását. 117/223

118 Megoldandó problémák 2. Egy programot általában több részben (modulban) írunk meg Felhasználunk előre elkészített modulokat is (könyvtári rutinokat) Megoldás: ezeket össze kell építeni a linker (tárgykódú szerkesztő) program segítségével 118/223

119 A programkészítés alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 119/223

120 A programkészítés menete 1. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Elkészítjük a program forráskódját Ez egy (esetleg több) szövegfájl Ehhez egy szövegszerkesztő programot használunk Szövegszerkesztő (editor) 120/223 A file kiterjesztése általában utal a használt programozási nyelvre. Pl.: proba.c

121 A programkészítés menete 2. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Fordítóprogram 1CF7 B00C 37DA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD 1FF0 35BB 337DD 239C 410F 396A C44D 006A Lefordítjuk a programot a fordítóprogrammal (compiler) Szövegszerkesztő (editor) 121/223 A tárgykódú modul egy speciális szerkezetű bináris file, amelynek formátuma már nem függ a programozási nyelvtől. Kiterjesztése általában.obj vagy.o

122 A programkészítés menete 3. # include <stdio.h> void main ( ) { printf ( Helló Világ! \n ); } Szövegszerkesztő (editor) 122/223 Fordítóprogram 1CF7 B00C 37DA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD 1FF0 35BB 337DD 239C 410F 396A C44D 006A 410F 396D 5CF3 B00A 3CDA 4107 FAC4 660D 00F1 300BD CCD4 BAF0 337DD 239C 33F5 0B6A A tárgykódú modulokhoz hozzávesszük a könyvtári modulokat A linker összeszerkeszti Linker A végeredmény a futtatható (exe) program

123 Megjegyzések A forrásprogram szövegfájl, elkészítéséhez szövegszerkesztő (text editor) és nem dokumentum szerkesztő alkalmas. Windows alatt például a "Jegyzettömb" alkalmazás, és nem a Word. Az előző ábrák azt az esetet mutatják, amikor parancssoros felületen, az egyes programok egyedi indításával készítjük el a programot. Ma már a legegyszerűbb fejlesztőeszközök is integrálják az editor, compiler, a linker és a hibakereső (debugger) programokat, ezzel egyszerűsítve a munkát. 123/223

124 Egy C nyelvű fejlesztő környezet Lépések: 1. Programírás 2. Mentés (pld.c) 3. Fordítás (pld.exe) 4. Futtatás 124/223

125 Megjegyzések 2. Mivel egy valóságos program több tárgykódú modulból és esetenként több könyvtár felhasználásával szerkeszthető össze, a linkernek fel kell sorolni a szükséges modulokat. Erre is tartalmaz eszközöket egy integrált fejlesztő eszköz. Az előbb vázolt eszközök csak egyszerű programok és nem alkalmazások fejlesztését teszik lehetővé. 125/223 Egy programozási nyelv például általában nem tartalmaz ablakos felhasználói felület készítésére alkalmas eszközöket. (Ez alól részben kivétel a Java nyelv.) Valódi alkalmazások fejlesztésére összetettebb (és drágább) fejlesztő környezet szükséges.

126 A program és az alkalmazás különbsége 1. A program egy technikai fogalom: algoritmusok számítógépes megvalósítása. Az alkalmazás felhasználó vagy felhasználók egy csoportjának a munkáját vagy egyéb tevékenységét segítő számítógépes rendszer. Egy alkalmazás legfontosabb részei: 126/223 Program vagy programok rendszere Működtető környezet (hardware/software) Adatok Dokumentációk A program tehát egy szűkebb fogalom, mint az alkalmazás (A tárgy keretében a gyakorlás érdekében programokat írunk.)

127 A program és az alkalmazás különbsége 2. Az alkalmazás mindig felhasználó(k) érdekében készül. Az alkalmazás kifejlesztése vagy megvásárlása pénzbe kerül, tehát termék, áru. A termékek megfelelő minőségű gyártásához szükséges ismeretek együttesét szoftver technológiának hívjuk. A mai szóhasználatban a software szó a legtöbbször alkalmazást jelöl. 127/223

128 A programkészítés alapjai A programozás kialakulása A programkészítés menete Programnyelv ABC 128/223

129 A programozási nyelvek megjelenése /223 FORTRAN FORmula TRANslator COBOL COmmon Business Oriented Language ALGOL Algorithmic Language BASIC Beginner s All purpose Symbolic Instruction Code C Dennis Ritchie Pascal C++ Perl PHP Hypertext Preprocessor Java, JavaScript Delphi: Pascalból, objektum orientált C# (.net) Ruby on Rails

130 130/223

131 B 131/223 I T M A N

132 132/223

133 133/223

134 134/223

135 135/223

136 136/223

137 137/223

138 138/223

139 139/223

140 140/223

141 141/223

142 142/223

143 143/223

144 Fontosabb programnyelvek 1. Assembly Gépi kódú programozást segítő nyelv A megírt program nehezen hordozható Ma már főleg az operációs rendszerek készítői, ill. a hardvergyártók programoznak ilyenben. Pascal Eredetileg a strukturált programozás tanulónyelvének szánták Továbbfejlesztett változata, a TURBO PASCAL a modulok, illetve ma már az OOP-t is támogatja A valós életben a C miatt nem tudott érvényesülni, illetve a DELPHI-ben él tovább 144/223

145 Fontosabb programnyelvek 2. C 145/223 Közép szintű nyelvként szokták emlegetni, mert egyesíti az assembly és a magas szintű nyelvek elemeit. Hatékony és könnyű programozni Kis terjedelmű nyelv: kevés utasítás Minden (fontos) géptípusra van C fordító -> hordozható nyelv Régen minden általánosat C-ben írtak, ma a helyét egyre jobban átveszi a C++, ami objektum orientált módszert (OOP) tesz lehetővé. Ahol megmarad, az a rendszerprogramozás.

146 Fontosabb programnyelvek 3. C++ A C nyelv objektum-orientált továbbfejlesztése Ma már a legtöbb géptípusra van C++ fordító is -> jól hordozható nyelv Napjainkban minden (általános) programot ebben írnak 146/223

147 Fontosabb programnyelvek /223

148 Fontosabb programnyelvek 4. Java Egy képzeletbeli (virtuális) Java-gép programnyelve Szintaktikája nagyon hasonlít a C++ -hoz A nyelv szabványos részét képezik a leggyakrabban kellő alapkönyvtárak,mint pl. a grafika, felhasználói felület, hálózat programozás, adatbázis-kezelés. Java nyelven lehet appleteket írni, amelyek beszúrhatók HTML oldalakba is Tökéletesen hordozható nyelv Az Internet-programozás fő nyelve. 148/223

149 Programnyelv Programozó kapcsolat Pascal C C++ Visual Basic JAVA Embert barátjáról, programozót kódjáról! 149/223

150 Témakörök A Neumann architektúra alapjai A szoftverfejlesztés alapjai Programtervezési módszerek Algoritmus alapfogalmak A strukturált programozás alapjai A programkészítés alapjai Alapalgoritmusok 150/223 Ellenőrző kérdések

151 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 151/223

152 Összegzés Feladat: Adott egy számhalmaz, határozzuk meg a számok összegét Megoldás: Egy változó értékét beállítjuk 0-ra (kinullázzuk) Ciklus segítségével végigmegyünk a sorozat elemein, és a kinullázott változóhoz rendre hozzáadjuk a sorozat aktuális elemét. Az eredmény az eredetileg kinullázott változó aktuális értéke. 152/223

153 Összegzés Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[ i ] ciklus vége Összeg = 0 ciklus i= 1.. N ismétel Összeg = Összeg + A[ i ] ciklus vége Ki: Összeg 153/223

154 Összegzés Struktogram: Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] s = 0 i = 1.. n s = s + A[ i ] Ki: s Tömb elemszámának beolvasása Tömbelemek beolvasása Összeg változó (s) kinullázása Összegzés Eredmény kiírása 154/223

155 Összegzés 1 START Be: n n: elemek száma s = 0 i = 0 s: összeg i = 0 i: ciklusváltozó i= i /223 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen A: elemek tömbje s= s + A [ i ] Nem i < n Ki: s STOP Igen

156 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 156/223

157 Megszámlálás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy feltétel. Határozzuk meg, hogy az adatok közül hány darab tesz eleget a feltételnek. Feltétel: a szám legyen kisebb 10-nél Megoldás: Kinullázunk egy változót. Ciklus segítségével végigmegyünk a tömb elemein. Megvizsgáljuk őket, és ha a tömbelem a feltételnek megfelel, a kinullázott változóhoz hozzáadunk egyet. Az eredmény az eredetileg kinullázott változó aktuális értéke. 157/

158 Megszámlálás Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[ i ] ciklus vége S = 0 ciklus i=1.. N ismétel Ha A[ i ] < 10 akkor S = S+1; ciklus vége Ki: S 158/223 Struktogram: Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] db = 0 i = 1.. n A[i] < 10 db=db+1 Ki: db Nem

159 Megszámlálás START db: darabszám 1 db = 0 i = 0 Be: n i= i /223 i = 0 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem A[i] < 10 db = db + 1 Nem i < n Igen Ki: db STOP Igen

160 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 160/223

161 Kiválasztás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy feltétel. Határozzuk meg, hogy melyik adat tesz eleget leginkább a feltételnek. Feltétel: a legkisebb szám Megoldás: Egy változóba (MIN) berakjuk a tömb első elemének az értékét. Ezután a 2. elemtől kezdve egy ciklussal végignézzük a tömb elemeit, és ha a vizsgált elem kisebb a MINértékénél, akkor berakjuk az értékét a MIN-változóba, így a MIN-értéke az addig megvizsgált elemek közül mindig a legkisebbet tartalmazza. Eredmény: a MIN változó értéke. 161/223

162 Kiválasztás Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége MIN = A[1] ciklus i= 2.. N ismétel Ha A[i] < MIN akkor MIN = A[i]; ciklus vége Ki: MIN 162/223 Struktogram: Be: n i < n Be: A [ i ] m = A [1] i = 2.. n Igen A[i] < m m=a [i] Ki: m Nem

163 Kiválasztás START m: legkisebb elem 1 m=a [1] i = 1 Be: n i = 0 i= i + 1 Nem i= i + 1 A[i] < m Igen m = A [i] 163/223 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem i < n Ki: m STOP Igen

164 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 164/223

165 Kiválasztásos rendezés Feladat: Adott egy számhalmaz, és valamilyen rendezési szempont (rendezési kulcs). Rendezzük sorba az adatokat. Szempont: növekvő sorrend /223

166 Kiválasztásos rendezés Feladat: Adott egy tömb, rendezzük az elemeit növekvő sorrendbe. Módszer: Keressük ki a legkisebb elemet, és tegyük azt a tömb első helyére. Lépjünk egy hellyel odébb (második elem), és keressük ki a maradék elemek közül a legkisebbet. Tegyük ezt a második helyre. Lépjünk eggyel odébb, 166/223

167 Kiválasztásos rendezés Megoldás: Visszavezetjük a rendezést a kiválasztásra Két egymásba ágyazott ciklust alkalmazunk. A külső (I-változójú) azt vezérli, hogy hányadik helyre keressük a megfelelő adatot. A belső (J-változójú) a maradék elemek közül választja ki a megfelelőt. Ha csere szükséges, akkor azt egy segédváltozó (C) bevezetésével valósítjuk meg 167/223

168 Csere segédváltozó használatával Kiindulás: A B C lépés: C = A 2. lépés: A = B 3. lépés: B = C Végeredmény: /223

169 Kiválasztásos rendezés Kiindulás: 169/ Külső ciklus: i melyik helyre keressük a legkisebb elemet Belső ciklus: j végigmegy az i-től magasabb indexű elemeken i=1, j= j= Nincs csere Nincs csere j= Csere i=2, j= Csere j= Csere i=3, j= Csere Végeredmény:

170 Kiválasztásos rendezés Pszeudokód: Be: N c1-ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] c1-vége ck-ciklus i=1.. N-1 ismétel cb-ciklus j= i+1.. N ismétel ha A[j] < A[i] akkor C:=A[i], A[i]:= A[ j], A[ j]:=c feltétel vége cb-vége ck-vége c2-ciklus i= 1.. N ismétel Ki: A[i] c2-vége 170/223 Struktogram: Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] m = A [1] i = 1.. n-1 j = i+1.. n Igen c=a[i] A[i]=A[ j] A[ j]=c i = 1.. n A[ j]<a[i] Nem Ki: A [i]

171 Rendezés 171/223 START Be: n i = 0 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 1 Igen Nem 1 i = 1 j = i + 1 c = A [i] A[i] = A[ j] A[ j] = c Nem Nem A[ j]<a[i] j < n i < n-1 2 Igen Igen Igen j = j+1 i = i+1 c: segédváltozó 2 i = 0 i= i + 1 Ki: A[ i ] i < n Nem STOP Igen

172 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 172/223

173 Összefésülés Feladat: Adott két vagy több rendezett számhalmaz. Egyesítsük úgy az adatokat, hogy az eredmény halmaza is rendezett legyen /223

174 Összefésülés Két tömb elemeinek összefésülése növekvő sorrendben: 1-re beállítjuk két segédváltozó értékét, ezek jelzik, hogy a két kiinduló tömb hányadik elemét vizsgáljuk meg. Indítunk egy ciklust, melynek lépésszáma a két tömb elemszámának az összege, így tudunk majd mindkét kiinduló tömb elemein végigmenni. A ciklusban megállapítjuk, hogy a segédváltozók által jelzett tömbelemek közül melyik a kisebb, és ezt az elemet áttesszük az eredmény tömbbe, és amelyik kiinduló tömbből áttettük az elemet, annak a segédváltozóját megnöveljük 1-el. Eredmény az eredmény tömb. 174/223

175 Összefésülés Pszeudokód: Be: N ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége Be: M ciklus i= 1.. M ismétel Be: B[i] ciklus vége 175/223 j= 1, k= 1 ciklus i= 1.. N+M ismétel ha A[ j] < B[k] akkor C[i] = A[ j] j= j+1 különben C[i] = B[k] k= k+1 feltétel vége ciklus vége ciklus i= 1.. N+M ismétel Ki: C[i] ciklus vége

176 Összefésülés 2 START 1 i = 0 j = 1 k = 1 Be: n Be: m i = 0 i = 0 i = i + 1 i= i + 1 Be: A[ i ] i= i + 1 Be: B[ i ] Igen C[i]=A[ j] j = j+1 A[ j]<b[k] Nem C[i]=B[k] k = k+1 Nem 176/223 i < n 1 Igen Nem i < m 2 Igen i < n+m Nem 3 Igen

177 Összefésülés 177/223 3 i = 0 i= i + 1 Ki: C[ i ] i < n+m Nem STOP Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] j = 1, k = 1 i = 1.. n+m A[ j]<b[k] Igen Be: m i = 1.. m C[i]=A[ j] j = j+1 Be: B [ i ] i = 1.. n+m Ki: C[ i ] Nem C[i]=B[k] k = k+1

178 Alapalgoritmusok Összegzés Megszámlálás Kiválasztás Kiválasztásos rendezés Összefésülés Szétválogatás 178/223

179 Szétválogatás Feladat: Adott egy számhalmaz, és egy (vagy több) feltétel. Válogassuk szét az adatokat a feltételnek megfelelően több halmazba Feltétel: páros és páratlan számok /223

180 Szétválogatás Páros vagy páratlan számok: 1-re beállítjuk két segédváltozó értékét, ezek jelzik, hogy a két eredmény tömb (páros, páratlan) hányadik helyére kerül a kiinduló tömb aktuálisan vizsgált eleme. Ciklus segítségével végigmegyünk a kiinduló tömbön. Ha az aktuális elem 2-vel elosztva 0 maradékot ad (páros), akkor a páros tömbbe, a segédváltozója által jelzett helyre rakjuk, és a segédváltozót növeljük 1-el. Ha a maradék 1, akkor a vizsgált elem a páratlan tömbbe kerül, és ennek segédváltozóját növeljük meg. Eredmény a két eredmény tömb. 180/223

181 Szétválogatás Be: N Pszeudokód: ciklus i= 1.. N ismétel Be: A[i] ciklus vége j= 1, k= 1 ciklus i= 1.. N ismétel ha A[i] mod 2 = 0 akkor B[ j] = A[i] j= j+1 különben C[k] = A[i] k= k+1 feltétel vége ciklus vége 181/223 ciklus i= 1.. j-1 ismétel Ki: B[i] ciklus vége ciklus i= 1.. k-1 ismétel Ki: C[i] ciklus vége

182 Szétválogatás START Be: n 1 i = 0 j = 1 k = 1 2 i = 0 i = 0 i= i + 1 Be: A[ i ] i < n Nem 182/223 1 Igen Igen B[ j]=a[ i] j = j+1 Nem i = i + 1 Nem A[i] mod 2=0 i < n 2 C[k]=A[ i] k = k+1 Igen i= i + 1 Ki: B[ i ] i < j-1 Nem 3 Igen

183 Szétválogatás 183/223 3 i = 0 i= i + 1 Ki: C[ i ] i < k-1 Nem STOP Igen Be: n i = 1.. n Be: A [ i ] j = 1, k = 1 i = 1.. n A[i] mod 2=0 Igen Nem B[ j]=a[i] j = j+1 i = 1.. j-1 Ki: B[ i ] i = 1.. k-1 Ki: C[ i ] C[k]=A[i] k = k+1

184 Műszaki informatika Ellenőrző kérdések 184/223

185 Ellenőrző kérdések Alapfogalmi kitérő kérdéssor IPA kérdéssor 185/223

186 Ellenőrző kérdések Melyik Neumann elv következménye a ciklus és az elágazás? A: Belső programvezérlés, B: Szekvenciális működés, C: Bináris tárolás, D: Univerzális, általános cél 2. A Neumann elvek szerint mi jellemzi a belső tárolót? A: Digitális B: Bináris C: Egy bájtos D: Szekvenciális 186/223

187 Ellenőrző kérdések A számítógép attól univerzális, hogy: A: többféle processzorral is működőképes. B: a hajlékonylemezek cserélhetők a meghajtóban. C: a szoftver cseréjével tetszőleges feladatra használható. D: bárhol használható, nincs helyhez kötve a kezelése. 4. Melyik egység feladata az éppen futó program tárolása? A: processzor. B: memória. C: merevlemez. D: hajlékonylemez. 187/223

188 Ellenőrző kérdések Melyik állítás igaz? A: 32 bit < 6 bájt B: 4 bit < 32 bájt C: 16 bit < 2 bájt D: 1 bit = 8 bájt 6. Melyik a legnagyobb ábrázolható szám bináris számrendszerben 4 biten? A: 7 B: 8 C: 15 D: /223

189 Ellenőrző kérdések Hány bájton ábrázolható a következő szöveg: számítógépasztal? A: 16 B: 8 C: 128 D: A számítógép matematikai műveletek elvégzésekor... számrendszerben számol. A: decimális B: hexadecimális C: bináris D: digitális 189/223

190 Ellenőrző kérdések A 8 bitből álló egységet... nevezzük. A: információnak B: utasításnak C: bájtnak D: jelnek 10. Mit jelent az bitsorozat? A: Egyértelműen egy karakter kódja. B: Egyértelműen egy szám kódja. C: Egyértelműen egy utasítás kódja. D: Lehet karakter, szám vagy utasítás kódja is, nem egyértelmű. 190/223

191 Ellenőrző kérdések Melyik állítás igaz? A bit A: 8 bájtból áll. B: ma már nem használatos mértékegység. C: az információ legkisebb egysége. D: 8 különböző értéket tárolhat. 12. Mennyi az értéke decimálisan az bináris számnak? A: 41 B: 21 C: 17 D: Melyik a kakukktojás? Karikázza be! 191/223 1, 8, 0, A, F, H, 7

192 Ellenőrző kérdések A számítógép elemi tevékenységként képes: A: számok összeadására, kivonására, osztására és szorzására, B: számok összeadására és összehasonlításra, C: számok összeadására, D: számok összeadására, kivonására, osztására és szorzására és összehasonlításra. 15. Tegye ki a megfelelő relációjelet a következő mennyiségek közé! 1,2 MB 1200 KB A: < B: = C: > 192/223

193 Ellenőrző kérdések Minek a rövidítése a HDD? A: Host Domain Determination B: High Data Drive C: Hyper Data Disk D: Hard Disk Drive 17. Mit takar a jelzés? A: RAM D: Protokoll B: CPU E: HDD C: Számítógép E: BIOS 193/223

194 Ellenőrző kérdések Mit jelent a CPU rövidítés? A: Central Power Unit B: Central Processing Unit C: Computer Processing Unit D: Computer Power Unit 19. Mennyi egy mai átlagos processzor órajele? A: 3 GHz B: 3 THz C: 3 MHz D: 3 Hz 194/223

195 Ellenőrző kérdések A Neumann-elvek kimondják, hogy az adatok és az utasítások: A: ugyanabban a tárban helyezkednek el, ennek neve ROM. B: ugyanabban a tárban helyezkednek el, ennek neve RAM. C: külön tárakban helyezkednek el, ez a ROM és a RAM. 21. Melyik rövidítés magyarázata: véletlen elérésű, írható-olvasható memória? A: RAM B: ROM C: CACHE D: virtuális memória 195/223

196 Ellenőrző kérdések Igaz vagy Hamis az állítás? 196/223 Az IC az Internet Computer rövidítése. A Neumann elvek az 1980-as évekből származnak. A program végrehajtását a központi vezérlő egység kezdeményezi. 23. Számozza be az egyes lépések sorrendjét. Kezdje a legkorábbival! Mentés Programírás Futtatás Algoritmus alkotás Fordítás

197 Ellenőrző kérdések Alapfogalmi kitérő kérdéssor IPA kérdéssor 197/223

198 Ellenőrző kérdések Írja a megfelelő betűt a megfelelő helyre! A: CU E: Input B: CPU F: Output C: ALU G: Tárolók D: Memória 198/223

199 Ellenőrző kérdések Melyik állítás igaz a compilerre? A: Egyszerre lefordítja az egész forrásprogramot B: Egyszerre a forrásprogram egyetlen utasítását fordítja és hajtja végre C: Kimenete minden esetben gépi kód D: A forrásnyelven megírt programot lefordítja és rögtön végrehajtja 3. Jelölje be az összes állítást, mely igaz a változóra! A: A változó egy memóriaterület, melynek változhat az értéke B: A változó logikailag tovább nem bontható, elemi egység C: A változót azonosítani kell D: A változónak meg kell adni a típusát 199/223

200 Ellenőrző kérdések Mit csinál a programszerkesztő (linker)? A: A linkerrel a forrásprogramot szerkeszthetjük meg B: A linker a külön lefordított tárgykódú modulokból kapcsolja össze a futtatható kódot. C: A linkerrel tárgykódú programot lehet írni D: A linkerrel végrehajtható kódot lehet írni 5. Tegye helyes sorrendbe a programfejlesztés lépéseit! 200/223 Dokumentálás Kódolás Algoritmus készítés Specifikáció készítés

201 Ellenőrző kérdések Jelölje be az összes helyes párosítást! A: Editor Programszerkesztő B: Bináris kód Gépi kód C: Fortran Magas szintű programnyelv D: Interpreter Fordító 7. Mi a szekvencia? Jelölje be az összes jó választ! A: Választás megadott tevékenységek között B: Megadott tevékenységek feltételtől függő, ismételt végrehajtása. C: Egymás után végrehajtandó tevékenységek sorozata D: Feltétel nélküli, időben egyszerre végrehajtandó tevékenységek 201/223

202 Ellenőrző kérdések Igaz vagy Hamis az állítás? 202/223 A linker ugyanaz, mint az editor. A memória tartalma a program futása közben nem változik. A fordító kiszűri a szemantikai hibákat. Az assembly alacsony szintű programozási nyelv. Egy algoritmusnak több kezdési pontja is lehet. Az assembly nyelv előnye, hogy gyorsabb és kisebb helyfoglalású program írható vele. Egy gépi kódú program csak gépi kódú utasításokat tartalmaz, adatokat nem. A fordítóprogram output-ja a forráskód. A magas szintű nyelv gépi kódja az assembly.

203 Ellenőrző kérdések Mit ír le az alábbi pszeudokód? 10. Mi jellemzi a szoftver minőségét? Jelölje be az összes jó választ! A: Program mérete B: Szabványosság C: Felhasználóbarátság D: Hibatűrés 203/223 Ha feltétel, akkor utasítás Elágazás vége A: Szekvenciát B: Egyágú szelekciót C: Elöltesztelő ciklust D: Növekményes ciklust

204 Ellenőrző kérdések Igaz vagy Hamis az állítás? A hátultesztelő ciklusra jellemző, hogy a ciklusmag egyszer mindenképpen végrehajtódik. A strukturált algoritmusra nem jellemző a többágú szelekció alkalmazása. Az algoritmus minden lépésének egyértelműen végrehajthatónak kell lennie. A folyamatábra az algoritmus leírására szolgáló, mondatszerű elemekből felépülő jelölésrendszer. A pszeudokód egy programozási nyelv. Az algoritmus egy adott tevékenység ismételt végrehajtása, mely a feladat megoldását célozza. 204/223

205 Ellenőrző kérdések Beolvasáskor az a változó 4-es értéket kap. Kövesse a folyamatábrát! Mit ír ki az algoritmus? A: 15, 7 B: 7, 14 C: 5, 15 D: 21, 14 E: 5, 19 F: 6, 19 G: 12, 17 H: 20, /223 START s=3 be: a Igen a < 5 Nem s= s+3 a= a+1 s= s+a s < 12 Igen Nem ki: a, s STOP

206 Ellenőrző kérdések Mikor jelent meg az első magas szintű programnyelv? A: 1944 B: 1954 C: 1964 D: Kinek a nevéhez kötődik a strukturált programozás alaptétele? A: Bill Gates B: Neumann János C: Böhm-Jacopini D: Dijsktra 206/223

207 Ellenőrző kérdések Értékelje ki a kifejezéseket! 3+5*2-6*2/3 4*(5-3)/2 6/3*2+4/2*3 5+6*2-3*(7-2)*2 16. Igaz vagy Hamis az állítás? (2 > 3 or 5 <= 4) (5 = 3 and 3 > 2) (4 < 6 and 5 < 4 xor 3 < 5) (not(3 = 5) or 6 > 3 and 2 < 3) 207/223

208 Ellenőrző kérdések Melyik programozási módszer alkalmazza az öröklődés lehetőségét? A: Moduláris programozás B: Gépi kódú programozás C: Strukturált programozás D: Objektum-orientált programozás 18. Melyik adatszerkezet valósítja meg a FIFO elvet? A: Sor B: Verem C: Struktúra D: Állomány 208/223

209 Ellenőrző kérdések Melyik adatszerkezeten értelmezhető az & és a * művelet? A: String B: Tömb C: Struktura D: Mutató 20. Írja be a megfelelő fogalom betűjelét! 209/223 Különböző típusú elemek halmaza Egyforma típusú elemek halmaza Adatok és metódusok halmaza A: Objektum B: Tömb C: Rekord

210 Ellenőrző kérdések Melyik logikai operátor felelhet meg a kissé hiányosan kitöltött igazságtáblázatnak? A: AND B: OR C: XOR D: Mindegyik E: Egyik sem 22. Mi a helyes viszonya az alábbi fogalmaknak? A: Algoritmus < Alkalmazás < Program B: Algoritmus < Program < Alkalmazás C: Alkalmazás < Program < Algoritmus D: Alkalmazás < Algoritmus < Program 210/223 A B A??? B Igaz Igaz Igaz Hamis Igaz Hamis Igaz Igaz Hamis Hamis

211 Ellenőrző kérdések Melyik logikai operátor felelhet meg a kissé hiányosan kitöltött igazságtáblázatnak? A: AND B: OR C: XOR D: Mindegyik E: Egyik sem 24. A változó (melyik igaz?) 211/223 A B A??? B Igaz Igaz Igaz Hamis Hamis Hamis Igaz Hamis Hamis Hamis A: a memória egy adott helyére mutató programelem. B: egymáshoz tartozó adatok elnevezése. C: értéket képviselő programelem. D: névvel ellátott tároló hely a számítógép memóriájában.

212 Ellenőrző kérdések Alakítson ki két kategóriát, nevezze el azokat, és sorolja az alábbi típusokat az egyes kategóriákba! Kategóriák: Típusok: A: Int E: Real B: Állomány F: String C: Rekord G: Tömb D: Long H: Double 212/223

213 Ellenőrző kérdések Jelölje meg azokat a fogalmakat, amelyek a következő meghatározáshoz kapcsolódnak! Azt az elemet vehetjük ki legelőször, amelyiket utoljára tettük be. A: FIFO B: LIFO C: Sor D: Verem 27. Melyik ciklust kell alkalmazni a következő feladat megoldására: 213/223 Addig kell beolvasni számokat, még a számok kisebbek egy megadott értéknél! A: Elöltesztelő ciklus B: Hátultesztelő ciklus C: Számláló ciklus

214 Ellenőrző kérdések Ábrát rajzolunk programmal. Az E betű 1 egységnyi rajzolást jelent, a B betű balrafordulást (rajzolás nélkül), a J betű jobbra fordulást (rajzolás nélkül). A legelső E betű hatására mindig balról jobbra haladva rajzolódik egy egységnyi vonal. Egy kis minta ábra, és programja: A: Mit rajzol ki a következő program: EBEEJE? B: Mit rajzol ki a következő program: EBEJEJEBE? C: Írja meg az egységnyi oldalú négyzet megrajzolásához szükséges programot! 214/223 EBEBBEE

215 Ellenőrző kérdések Egészítse ki a következő mondatokat! 215/223 A logikai IGAZ értéket 0-val, a logikai HAMIS értéket... jelöljük. Ha egy reláció teljesül akkor logikai értéke..., ha nem teljesül akkor... lesz. A logikai ÉS művelet eredménye csak akkor egy, ha... komponens értéke egy. A logikai VAGY művelet eredménye csak akkor nulla, ha... komponens értéke nulla. A logikai ÉS művelet eredménye..., ha egy komponens értéke HAMIS. A logikai VAGY művelet eredménye..., ha egy komponens értéke IGAZ.

216 Ellenőrző kérdések Egészítse ki a következő mondatokat! Értékadáskor mindig a oldal kapja meg a oldalon álló kifejezés értékét. Ha egy kifejezés több operátort is tartalmaz, akkor a kiértékelésük sorrendjét a határozzák meg. A. szereplő operátorok a teljes kifejezés kiértékelése szempontjából nem számítanak, mert azok külön értékelődnek ki. A különböző.. operátorok esetén mindig a.. hajtódik végre először, ha ez azonos, a. dönt. 216/223

217 Ellenőrző kérdések Kövesse a struktogramot! Mit ír ki az algoritmus? A: 11 B: 13 C: 15 D: 21 E: 23 F: 24 G: 26 H: 30 s = 4, n = 5 i = 1.. n Igen s < 10 Nem s=s+n s=s+i Ki: s 217/223

218 Ellenőrző kérdések Igaz vagy Hamis az állítás? 218/223 Az Assembly magas szintű programnyelv. Alacsony szintű programnyelven könnyebb programozni. A szemantika a programozás nyelvtani szabályrendszere. A szemantikai hibákat kijelzi a fordítóprogram. A forráskódot compilerrel fordítjuk le gépi kódra. Létezik végtelen számú lépésből álló algoritmus. A kinullázás egy változónak nulla érték adását jelenti. A pszeudokód egy téglalap alakú ábra egy algoritmus leírására.

219 Ellenőrző kérdések Adott egy tömb, elemei: [ -5, 9, 6, -3, -7, 1 ] Mely algoritmus adja a legnagyobb értéket eredményül, a tömbön lefuttatva? A: Összegzés B: Megszámlálás (5-nél nagyobb elemek) C: Kiválasztás (legnagyobb elem) 34. Mely önálló elemekből épül fel egy folyamatábra? A: Adatbevitel D: Adatkivitel B: Szelekció E: Kezdőpont, végpont C: Művelet F: Iteráció 219/223

220 Ellenőrző kérdések Írja a vonalak fölé a megfelelő fogalmakat!? Programnév.c 36. Jelölje be az összes helyes párosítást! A: Editor Programszerkesztő B: Bináris kód Gépi kód C: Fortran Magas szintű programnyelv D: Interpreter Fordító 220/223

221 Ellenőrző kérdések Alakítson ki két kategóriát, és sorolja az alábbi tesztelési megállapításokat az egyes kategóriákba! Kategóriák: Megállapítások: A: A program lassú B: Nehéz kezelni a programot C: A program hibás eredményt ad D: Zavaró az ablakok színösszeállítása E: Hiányzik a nyomtatás funkció F: Nem lehet kiválasztani a szükséges adatot G: A rendezés menü nem működik 221/223

222 Felhasznált irodalom Knuth, D.E: A számítógép-programozás művészete 1-3, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, Brian W. Kernighan Dennis M. Ritchie: A C programozási nyelv, Műszaki Könyvkiadó, 1988 Wirth, N: Algoritmusok + Adatstruktúrák = Programok, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982 Benkő László Benkő Tiborné Tóth Bertalan: Programozzunk C nyelven, Computerbooks, 2008 Elek Tibor: A C programozási nyelv, elektronikus jegyzet Ficsor Lajos: Bevezetés a C programozási nyelvbe, elektronikus jegyzet 222/223

223 VÉGE V É G E 223/223