Download pdf - Osnove programiranja II - University of Ljubljana · Osnove programiranja II Biometrija & računalništvo UL, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko. 31.3.2005 Programiranje

Osnove programiranja IIOsnove programiranja II

Biometrija & računalništvoUL, Biotehniška fakulteta, Oddelek za zootehniko

31.3.2005 Programiranje II 2

Ponovitev pojmov

• Program

• Programiranje

• Spremenljivka

• Polje


Osnovni ukazi (oz. stavki)

• Ukaz –“definiramo nekaj nekam, da naj računalnik nekaj naredi”

• Štirje tipi ukazovprireditve in (aritmetični) izrazipogojni stavki in vejitve zankefunkcije & klici funkcij


Prireditve in izrazi

spremenljivka = izraz

priredi lahko je konstanta,spremenljivka,

aritmetični izrazlahko tudi element polja


Pogojni stavki in vejitve

• Če je izpolnjen pogoj, se izvedejo eni ukazi, sicer pa drugi

• Dve obliki:IF-THENIF-THEN-ELSE


Sintaksa ukaza IF-THEN

IF <pogoj> THEN<ukaz_1>;

<naslednji_ukaz>;

IF <pogoj> THEN DO;<ukaz_1>;<ukaz_2>;…END;

<naslednji_ukaz>;

blok ukazov


Pomen ukaza IF-THEN

• Če je pogoj izpolnjen, potem ukaz_1; in za njim naslednji_ukaz;

• Če pogoj ni izpolnjen, samo naslednji_ukaz;


IF-THEN

Vstop

Izhod

Preveritev pogoja

Ukaz_1

DANE

Naslednji_ukaz


Primer ukaza IF-THEN

IF (spr > 12) THENspr = spr / 2;

spr = spr * 2;

V: Kakšen je rezultat, če ima pred tem sprvrednost 12, in kakšen, če ima vrednost 18?

O: _____________


Sintaksa ukaza IF-THEN-ELSE

IF <pogoj> THEN<ukaz_A>;

ELSE<ukaz_B>:

<naslednji_ukaz>;

Pomen ukaza:Če je pogoj izpolnjen, potem ukaz_A; ,

sicer ukaz_B; in za tem naslednji_ukaz;


IF-THEN-ELSE

Vstop

Izhod

Preveritev pogoja

Ukaz_A

DANE

Ukaz_B

Naslednji_ukaz


Primer ukaza IF-THEN-ELSE

IF (spr > 12) THENspr = spr / 2;

ELSEspr = spr * 2;

spr = spr + 5;

V: Kakšen je rezultat, če ima pred tem sprvrednost 12, in kakšen, če ima vrednost 18?

O: _____________


Zanke

• Tri vrste zank:

NaštevalneDO WHILEDO UNTIL


Naštevalna zanka

Vstop

Izhod

Ukazi

DA

NE


Naštevalna zanka

vsota=0;DO i = 1 TO 7 BY 1;

vsota = vsota + vektor[i]END;

V: Kakšen je rezultat, če imamo vektor={3,7,2,8,-1,0,5}?

O: _____________

i se samodejno spreminja


Sintaksa ukazov DO WHILEin DO UNTIL

DO WHILE <pogoj> <ukaz_1>;<ukaz_2>;

END;<naslednji_ukaz>;

DO UNTIL <pogoj> <ukaz_1>;<ukaz_2>;

END;<naslednji_ukaz>;


Pomen ukazov DO WHILEin DO UNTIL

• DO WHILE Dokler je pogoj izpolnjen, izvajaj ukaz_1; in ukaz_2; znova in znova; potem pa izvedi naslednji_ukaz;

• DO UNTIL Dokler pogoj ni izpolnjen, izvajaj ukaz_1; in ukaz_2; znova in znova; potem pa izvedi naslednji_ukaz;


DO WHILE

Vstop

IzhodPreveritev pogoja

Ukaz_1DA

NE

Naslednji_ukaz

Ukaz_2


DO UNTIL

Vstop

IzhodPreveritev

pogoja

Ukaz_1

DANE

Naslednji_ukaz

Ukaz_2


Primer zanke DO WHILE

i = 1;vsota=0;DO WHILE (i <= 7);

vsota = vsota + vektor[i];i = i + 1;

END;


izvaja se dokler je tole res


Primer zanke DO UNTIL

i = 1;vsota=0;DO UNTIL (i > 7);


END;


izvaja se dokler se tole ne izpolni oz. dokler ni res


Funkcije in klici funkcij

• Včasih neko operacijo pogosto uporabljamo

• Zato to operacijo “zapakiramo” v nekaj, čemur pravimo funkcija ali podprogram

• Za funkcije velja, da lahko …


Za funkcije velja, da lahko:

• Enak problem rešimo enkrat in to rešitev večkrat uporabimo ->posplošitev ali abstrakcija

• Obsežno opravilo razdelimo na več manjših opravil ->modularizacija

• Ne zanima nas, kako se problem reši, samo, da se reši ->zakrivanje ali enkapsulacija


Pojem “Črne škatle”

• Ne zanima nas, kaj se dogaja znotraj funkcije

• Kot uporabnika pa nas zanimakako pristopiti k funkciji: njeno ime, kaj potrebuje, kaj dobimo nazajkako rokovati s funkcijo: kam postaviti funkcijo, kaj se bo zgodilo, ko funkcija zaključi delo, kako vpliva na okolje


Podpis funkcije

• Odgovori na vprašanje, kako pristopiti k funkciji

• Sestavljajo joIme funkcijeParametriRezultat


Pogodba funkcije

• Odgovori na vprašanje, kako rokovati s funkcijo

• Ureja razmerje med ustvarjalcem (programerjem) funkcije in tistim, ki funkcijo uporablja (uporabnikom)


Elementi pogodbe

• Opis (Desc:) – kaj funkcija počne

• Parametri (Parms:) – katere vhodne parametre potrebuje funkcija

• Rezultati (Result:) – kaj dobimo ven

• Predpogoj (Pre:) – kaj mora biti izpolnjeno, da bo funkcija pravilno delovala


Elementi pogodbe (nadalj.)

• Popogoj (Post:) – obvezuje ustvarjalca funkcije in je izpolnjen, če je predpogoj izpolnjen in če funkcija pravilno deluje

• Okolje (Env:) – kako delovanje funkcije vpliva na okolje


Sledenje programu

• Določimo točke sledenja –v njih potem opazujemo vrednosti spremenljivk med izvajanjem programa

• Vrste sledenjaročnoz izpisovanjemz razhroščevalnikom (debugerjem)


Primer sledenja programa

i = 1;vsota=0;DO WHILE (i <= 7);


END;

V: Sledi za primer, ko je vektor={3,7,2,8,-1,0,5}

A

BCD

V

Točk

e sl

eden

ja


Primer sledenja progr. (nadalj.) Točka sledenja vektor i vsota

V {3,7,2,8,-1,0,5} 1 /A {3,7,2,8,-1,0,5} 1 0B {3,7,2,8,-1,0,5} 1 3C {3,7,2,8,-1,0,5} 2 3B {3,7,2,8,-1,0,5} 2 10C {3,7,2,8,-1,0,5} 3 10B {3,7,2,8,-1,0,5} 3 12C {3,7,2,8,-1,0,5} 4 12B {3,7,2,8,-1,0,5} 4 20C {3,7,2,8,-1,0,5} 5 20…


Primer sledenja progr. (nadalj.) Točka sledenja vektor i vsota

B {3,7,2,8,-1,0,5} 6 19C {3,7,2,8,-1,0,5} 7 19B {3,7,2,8,-1,0,5} 7 24C {3,7,2,8,-1,0,5} 8 24D {3,7,2,8,-1,0,5} 8 24

…B {3,7,2,8,-1,0,5} 5 19C {3,7,2,8,-1,0,5} 6 19

Rezultat


Načrtovanje funkcije

• Funkcija = podprogram = del programa• Faze načrtovanja funkcije

Koncept ali načrtFormalizacija • Samo pisanje programa• Programski jezik (C, C++, Java, SAS …)

Preveritev delovanja• Sledenje


Primer pisanja funkcije

int SestejDoNic(int n)/* Desc: funkcija sešteva vsa števila od n do 0

Parms: celo število, do katerega sešteva

Result: ΣiPre: /Post: /Env: /

*/

podpis

pogodbai=0

n


Primer (nadalj.)

• Koncept: sešteva n + (n-1) + (n-2) + … + (n-n)

• Ideja: uporabili bomo števec, ki bo štel od n do 0 -> naštevalno zankoštevec odštevapotrebujemo začetno vsoto -> spremenljivkosproti prištevamo števila delni vsoti


Primer (nadalj.)

int SestejDoNic(int n) {int DelnaVsota = 0;DO i = n TO 0 BY -1;

DelnaVsota = DelnaVsota + i;END;RETURN DelnaVsota;

}


Sledenje funkciji

• Postavite točke sledenja• Sledite funkciji za klic

SestejDoNic(3)SestejDoNic(0)SestejDoNic(-1)

• Pri zadnjem klicu se zanka ne ustavi ->• Dopolniti moramo pogodbo


Popravek pogodbe

int SestejDoNic(int n)/* Desc: funkcija sešteva vsa števila od n do 0

Parms: celo število, do katerega sešteva

Result: ΣiPre: (n >= 0)Post: /Env: /

*/

i=0

n


Isti primer – malo drugače

int SestejDoNic (n) {IF (n = 0) THEN

RETURN 0;ELSE

RETURN n + SestejDoNic (n-1);}

rekurzija = ko funkcija uporablja samo sebe


Isti primer – še malo drugače


RETURN 0;ELSE

zacasno = SestejDoNic (n-1);RETURN n + zacasno;

}


Sledimo funkciji …


RETURN 0;ELSE

zacasno = SestejDoNic (n-1);RETURN n + zacasno;

}

A

B

CD


Sledenje funkciji

SestejDoNic(2)

SestejDoNic(1)

SestejDoNic(0)

točka sl. n zacasno



C 2 /A 2 /

C 1 /

A 1 /

A 0 /B 0 /

rezultat = 0rezultat = 1

D 1 0rezultat = 3

D 2 1

I.

II.

III.

IV.