Katedra Konstrukcji i Eksploatacji

Katedra Konstrukcji i Eksploatacji

Maszyn

Maszyn

PROGRAMOWANIE

PROGRAMOWANIE

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Algorytmy + Struktury Danych = Programy

Algorytmy + Struktury Danych = Programy

*

*

Algorytmy + Struktury Danych = Programy

Algorytmy + Struktury Danych = Programy

*

*

*

Nikolas Wirth – twórca języka PASCAL

Program to sformalizowany zapis algorytmu w rygorze

składni języka programowania.

Programowanie liniowe:

Programowanie liniowe:

Programowanie strukturalne:

Programowanie strukturalne:

START

START

KONIEC

KONIEC

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

Instrukcja

START

START

KONIEC

KONIEC

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Blok Instrukcji

Algorytm

jest to sposób postępowania, który ma prowadzić w sposób

automatyczny do rozwiązania określonego zadania.

Zakłada się, że pewne instrukcje tego sposobu postępowania są wykonywalne,

tzn. że są one zdefiniowane i nazywają się

instrukcjami pierwotnymi

.

Dziedzina algorytmiczna

to zbiór obiektów wraz z instrukcjami pierwotnymi

i relacjami pomiędzy elementami zbioru.





m

n

r

r

f

f

A

,...

,

,...

,

1

1

A – zbiór niepusty,
f

1

..f

n

– funkcje określone dla argumentów ze zbioru A,

r

1

..r

n

– relacje zachodzące między elementami zbioru A

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania













,

mod,

,

,*,

,

,

div

Z

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Dziedzina liczb całkowitych:

10 + 3 = 13
10 – 3 = 7
10 * 3 = 30
10 div 3 = 3
10 mod 3 = 1
10 = 3 : fałsz
3 < 10 :
prawda

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Język maszynowy

...01100100111011...

Język naturalny

...niech mi Pan nie przerywa, Panie...

Język niskiego poziomu

Język niskiego poziomu

Język wysokiego poziomu

Język wysokiego poziomu

Języki programowania

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Proste typy zmiennych:

Zmienne alfanumeryczne

Zmienne alfanumeryczne

Znaki

(char)

Znaki

(char)

Łańcuchy

(string)

Łańcuchy

(string)

Zmienne numeryczne

Zmienne numeryczne

Całkowite

(integer)

Całkowite

(integer)

Rzeczywiste

(real)

Rzeczywiste

(real)

X

X

Identyfikat

or

zmiennej

Identyfikat

or

zmiennej

Wartość

zmiennej

Wartość

zmiennej

X równa się
5

X

5

Zmienne logiczne

Zmienne logiczne

Prawda

(true)

Prawda

(true)

Fałsz

(false)

Fałsz

(false)

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Stałe:

Stałe liczbowe

Stałe liczbowe

Dziedzina Liczb

Całkowitych:

-12, 3, 12345, 0

Dziedzina Liczb

Całkowitych:

-12, 3, 12345, 0

Dziedzina Liczb

Rzeczywistych:

1.23, -0.345, 234.5

Dziedzina Liczb

Rzeczywistych:

1.23, -0.345, 234.5

Stałe logiczne

Stałe logiczne

Prawda

True, T, 1

Prawda

True, T, 1

Fałsz

False, Nil, 0

Fałsz

False, Nil, 0

Inne

Inne

np. PI

3.14...

np. PI

3.14...

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Operatory:

Operatory arytmetyczne:

Operatory arytmetyczne:

+

: suma

-

: różnica

*

: iloczyn

/

: iloraz

div

: iloraz całkowity

mod

: reszta z

dzielenia

+

: suma

-

: różnica

*

: iloczyn

/

: iloraz

div

: iloraz całkowity

mod

: reszta z

dzielenia

=

: równe

<>

: różne (/=)

>

: większe

<

: mniejsze

>=

: większe-równe

<=

: mniejsze-

równe

=

: równe

<>

: różne (/=)

>

: większe

<

: mniejsze

>=

: większe-równe

<=

: mniejsze-

równe

Operatory relacji:

Operatory relacji:

Operatory logiczne:

Operatory logiczne:

AND

: koniunkcja

OR

: alternatywa

NOT

: negacja

AND

: koniunkcja

OR

: alternatywa

NOT

: negacja

AND

Prawda

Fałsz

Fałsz

Fałsz

Fałsz

Fałsz

Prawda

Prawda

Prawda

OR

Prawda

Fałsz

Prawda

Fałsz

Fałsz

Fałsz

Prawda

Prawda

Prawda

NOT

Prawda

Fałsz

Fałsz

Prawda

X równa się
5

X

5

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Instrukcja przypisania:

Formalna postać instrukcji przypisanie związana jest ze składnią

konkretnego języka programowania:

X := 5

X := 5

(setq X 5)

(setq X 5)

X = 5

X = 5

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Instrukcja warunkowa:

Instrukcja 1

Instrukcja 1

Instrukcja 2

Instrukcja 2

Warunek

Warunek

Fałsz

Prawda

Pętla z warunkiem na początku:

Pętla z warunkiem na końcu:

Warunek może mieć postać:
- zmiennej logicznej posiadającej
wartość prawda lub fałsz
- relacji o wartość prawda lub fałsz

Instrukcja

Instrukcja

Warunek

Warunek

Fałsz

Prawda

Blok instrukcji

Blok instrukcji

Instrukcja

Instrukcja

Warunek

Warunek

Fałsz

P

ra

w

d

a

Blok instrukcji

Blok instrukcji

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Programowanie Strukturalne: Funkcja Użytkownika

Pole okręgu o promieniu R wynosi *R*R

2

R

F







funkcja PoleOkregu: argument R

wynik = *R*R

koniec

funkcja PoleOkregu: argument R

wynik = *R*R

koniec

...
X = PoleOkregu 5
Y = PoleOkregu 10
P = Y - X

...
X = PoleOkregu 5
Y = PoleOkregu 10
P = Y - X

Argument

Argument

formalny

formalny

Argument

aktualny

Argument

aktualny

...
function PoleOkregu(R:real):real;
begin
result:=PI*R*R
end;
...
X:=PoleOkregu(5);
Y:=PoleOkregu(10);
P:=Y-X;
...

...
function PoleOkregu(R:real):real;
begin
result:=PI*R*R
end;
...
X:=PoleOkregu(5);
Y:=PoleOkregu(10);
P:=Y-X;
...

Komputerowe Wspomaganie

Komputerowe Wspomaganie

Projektowania

Projektowania

Programowanie metodą „Step Down”:

od ogółu do szczegółu



R

w

R

z

Problem: Napisać program obliczający pole fragmentu
pierścienia kołowego na podstawie danych R

z

, R

w

i 

uzyskanych od użytkownika.

Start Programu
rz = Pytanie „Podaj promień R

z

”

rw = Pytanie „Podaj promień R

w

”

alfa = Pytanie „Podaj kąt [º]”
alfa = Radian alfa
f1 = PoleWycinka rz alfa
f2 = PoleWycinka rw alfa
wynik = f1 – f2
Koniec Programu

Start Programu
rz =

Pytanie

„Podaj promień R

z

”

rw =

Pytanie

„Podaj promień R

w

”

alfa =

Pytanie

„Podaj kąt [º]”

alfa =

Radian

alfa

f1 =

PoleWycinka

rz alfa

f2 =

PoleWycinka

rw alfa

wynik = f1 – f2
Koniec Programu

funkcja

Radian

argument

deg

wynik = deg * PI / 180
koniec