Algoritmus a programování

Algoritmus

• Algoritmus je návod nebo postup, jak vyřešit daný typ úlohy
• Musí mít tyto vlastnosti: konečnost, determinovanost, vstup, výstup, obecnost, efektivita

Vlastnosti algoritmu

• Konečnost: musí skončit v konečném počtu kroků
• Determinovanost: každý krok musí být přesně a jednoznačně popsán
• Vstup (univerzálnost): vstupy mají definované množiny hodnot, kterých mohou nabývat
• Výstup (rezultativnost): algoritmus má alespoň jeden výstup
• Obecnost: řeší obecnou třídu obdobných problémů, nejen jeden konkrétní
• Efektivita: operace prováděná algoritmem musí být dostatečně jednoduchá

Způsoby zápisu algoritmu

• Slovním vyjádřením (obdoba kuchyňského receptu)
• Pomocí diagramu (znázorňuje postup řešení)
• V programovacím jazyce

Metody programování

• Metoda top-down – začíná celkovým problémem a postupně se rozkládá na menší a jednodušší podproblémy
• Ladící (debug) cyklus – k odhalování a opravě chyb v kódu

Řídící struktury

• Sekvenční (Linear): Kódy se provádějí postupně od začátku do konce
• Podmíněné (Conditional): Určuje větvení programu na základě podmínky
• Cyklické (Iterative): Opakuje kód v závislosti na podmínce

Datové struktury

• Pole (Array): Skupina prvků stejného typu uložených na po sobě jdoucích paměťových místech
• Seznam (List): Dynamická datová struktura, která může růst nebo klesat v délce
• Ukazatel (Pointer): Proměnná, která obsahuje adresu v paměti jiné proměnné
• Struktura (Structure): Skupina různých prvků (datových typů) sdružených pod jedním názvem

Proměnné a datové typy

• Proměnná: pojmenované úložiště pro uchování dat v programu
• Identifikátory: názvy proměnných, funkcí, tříd a dalších entit v programu
• Datové typy: definují typ dat, který proměnná může uchovávat (např. celé číslo, desetinné číslo, znak, řetězec)
• Aritmetické operace: k manipulaci s proměnnými (sčítání, odečítání, násobení, dělení)
• Logické operace: negace, logický součet, logický součin, rovnost, nerovnost

Číslicová reprezentace datových typů

• Celé číslo (Integer): Celá čísla jsou reprezentována bez desetinné části
• Desetinné číslo (Float/Double): Desetinná čísla jsou reprezentována pomocí pohyblivé řádové čárky
• Řetězec (String): Řetězce jsou složeny ze sekvencí znaků
• Logický (Boolean): Logická hodnota je často reprezentována jako jeden bit (0 nebo 1, false nebo true)

Číselné soustavy

• Desítková Soustava (Decimal): Standardní soustava, kterou používáme v každodenním životě
• Binární Soustava (Binary): Používá číslice 0 a 1
• Osmičková Soustava (Octal): Používá číslice 0 až 7
• Hexadecimální Soustava (Hexadecimal): Používá číslice 0 až 9 a písmena A až F pro reprezentaci čísel 10 až 15