algoritmizace.md

Algoritmizace

1. Co to je algoritmizace?

Algoritmus je metoda, která slouží k vytváření/sestavování algoritmů.

2. Co je vstupem algoritmizace a co výstupem?

• vstup

Vstupem algoritmizace jsou specifické požadavky na vytvoření/sestavení algoritmu, tak, aby splňoval všechny požadované podmínky.

• výstup

Výstupem algoritmizace je samotný algoritmus.

3. Co to je algoritmus?

Algoritmus je postup, jak vyřešit či konat danou úlohu.

4. Jak lze algoritmus zapsat?

• slovně

Algoritmus lze zapsat slovně, buď formou přirozeného jazyka, kde se podrobně postup popíše, nebo pomocí tzv. pseudo kódu, který se strukturou přibližuje k zápisu v programovacím jazyce, ale místo příkazů jsou použity slova přirozeného jazyka.

• programovacím jazykem

Algoritmus je zapsán pomocí cyklů, funkcí atp. v daném programovacím jazyce.

• graficky

Algoritmus se zapisuje pomocí vývojového diagramu příkazů.

• matematicky

Algoritmus je zapsán vztahem mezi veličinami, soustavou rovnic, maticemi atp.

5. Jaké jsou vlastnosti algoritmu?

• alespoň jeden vstup

• resultativnost

Každý postup je přesně definován.

• obecnost

Algoritmus neřeší konrétní problém (musí řešit zadanou úlohu pro různé přípustné hodnoty).

• konečnost

Algoritmus musí skončit v libovolném počtu kroků, ten může být libovolně velký.

• srozumitelnost a přehlednost

Pokud úlohu řeší více algoritmů, vybíráme ten nejefektivnější.

6. Co to jsou vyšší programovací jazyky?

Vyšší programovací jazyky mají blíže k přirozenému jazyku a používají se běžná slova (např. if, when, class...), čímž jsou srozumitelnější.

Poskytují také abstrakci nad tím, jak funguje procesor počítače. Zabývají se více tím, jak obecně implementovat algoritmus, než-li jak jen provést pro daný procesor počítače.

Umožňují využívat např. datových typů a datových struktur, čímž lze program lépe strukturovat a lze jej vytvářet přehledněji.

7. Co to jsou nižší programovací jazyky?

Nižší programovací jazyky mají blíže k počítači a jejich syntaxe spíše připomíná instrukce. Neposkytují žádnou nebo malou abstrakci od toho, jak funguje procesor počítače.

8. Uveďte příklady nižších a vyšších programovacích jazyků a zdůvodněte.

• vyšší

Např. Java, C#, Javascript, Pascal...

• nižší

Např. JSA, C...

9. Jaký je rozdíl mezi vyššími a nižšími programovacími jazyky?

Viz. otázky 6 a 7.

10. Jak vzniká program?

Nejprve je nutno napsat zdrojový kód programu, tedy kód např. v jazyce C#. Daný kód se poté zkompiluje či je překládán interpretem do strojového kódu, se kterým následně pracuje procesor počítače.

11. Co to je překladač?

Překladač je program, který ze zdrojového kódu vytvoří spustitelný soubor, nejčastěji obsahující strojový kód.

12. Co to je interpret?

Interpret je program, který zdrojový kód překládá postupně během běhu programu.

13. Co to je strojový kód?

Strojový kód je posloupnost strojových instrukcí prováděných CPU.

14. Jaký je rozdíl mezi interpretovanými a kompilovanými prog. jazyky?

• interpretovaný

Pro spuštění programu je nutný interpret, tedy program vykonávající jednotlivé příkazy programu. Většinou je paměťově náročnější.

• kompilovaný

Zdrojový kód je nutné přeložit pouze jednou, poté lze spouštět bez nutnosti externího programu.

15. Popište v krocích vývojový cyklus software.

• požadavky

Řeší se, jakou úlohu bude program řešit, kde bude využíván a pro koho bude určen.

• specifikace

Popisování funkčnosti požadovanéhoprogramu. Využívá se pomůcek jako grafů, obrázků atp.

• architektura

Navrhuje se, jak bude program fungovat jako celek. Program se rozděluje na moduly či vrstvy. Závislé na programovacím jazyce.

• návrh

Detailní popis všech částí programu. Závislé na programovacím jazyce.

• vytvoření

Vytvoření samotného programu podle předešlých kroků.

• testování a ladění

Program se testuje, zda-li je funkční a vše funguje beze chyb. Pokud program nesplňuje požadavky, je nutné ho upravit.

• použití

Pokud vše funguje, program je možno poskytnout uživatelům.

16. Jak algoritmizujeme úlohu pro strukturovaný programovací jazyk?

Jakýkoli algoritmus lze zapsat pomocí těchto příkazů:

• posloupnost příkazů
• neúplný podmíněný příkaz
• úplný podmíněný příkaz
• cyklus s podmínkou před posloupností
• cyklus s podmínkou za posloupností
• cyklus řízený parametrem

17. Jak algoritmizujeme úlohu pro objektově orientovaný jazyk?

Je nutno rozložit logiku programu na jednotlivé spolu provázané objekty.

18. Jaký je rozdíl mezi algoritmizací ve strukturovaném programovacím jazyce a objektově orientovaném jazyce?

• strukturovaně

Program se člení do funkcí či procedur.

• objektově

Program se člění do objektů, které dále mají metody s různým modifikátorem přístupu.

19. Jaké používáme konstrukce u algoritmizace ve strukturovaném programovacím jazyce?

Viz. 16.

20. Jaké používáme konstrukce u algoritmizace objektově orientovaném programovacím jazyce?

Využívá se objektů a tříd. Objekty se mohou dále modifikovat pomocí dědičnosti, skládání, zapouzdření atp.

21. Co to jsou návrhové vzory?

Návrhové vzory představují řešení návrhu programu. Jedná se o vyzkoušený postup, ne o knihovnu či kus kódu. Řeší návrh, ne konkrétní problém.

22. Jaký je vztah mezi návrhovými vzory a algoritmizací?

Algorizace bere v potaz návrhový vzor, kterým se musí řídit, aby se zachovala jednotnost v rámci programu. Návrhový vzor je jakousi šablonou pro algoritmizaci.