c++lektion0.pdf

Introduktion till algoritmer - L0 - Grunder i C++ Matematikgymnasiet, Läsåret 2014-2015 L0 - Grunder i C++ Det här är den första lektionen i kursen “Introduktion till algoritmer” vid Matematikgymnasiet, läsåret 2014-2015. Här går vi igenom grunderna i prog...

Introduktion till algoritmer - L0 - Grunder i C++ Matematikgymnasiet, Läsåret 2014-2015 L0 - Grunder i C++ Det här är den första lektionen i kursen “Introduktion till algoritmer” vid Matematikgymnasiet, läsåret 2014-2015. Här går vi igenom grunderna i programmering med C++. De flesta övningar- na använder sig utav rättningssystemet Kattis för att testa dina program. Vi använder oss av Programmeringsolympiadens instans av Kattis, som du finner på https://po.kattis.com. Om du inte har ett konto på Kattis än kan du få ett genom Programmeringsolympiadens hemsida, http://progolymp.se. Du kommer att hitta alla övningar och läxor från en viss lektion på kurshemsidan på Kattis genom att klicka på “Courses” i menyn och sedan välja “Algoritmer 2014-2015 (Matematikgymnasiet)”. Där kommer du kunna välja problemgruppen “algo2014 - Lxx övningar”, där xx är lektionens nummer. Övning 1. Skaffa ett Kattis-konto. Övning 2. Registrera dig på kursen i Kattis (om du studerar vid Matematikgymnasiet). Vad är programmering? Det senaste århundradets kanske största uppfunning var den digitala datorn som kunde använ- das för allmänna ändamål. Det var startskottet för den IT-revolution som har gett oss Internet, smartphones, surfplattor och allt annat vi idag tar för givet. För att kunna använda den enorma potential en dator har var människan tvungen att lära sig hur man får den att utföra det arbete vi vill. Detta kallas för programmering. Turligt nog hade människan sen länge arbetat med program som istället utfördes av människor. Redan i lågstadiet lär vi oss hur man adderar och multiplicerar heltal. Skillnaden är helt enkelt att vi utför dessa program för hand istället för på en dator. Datorer och datorprogrammering innebar således att vi helt plötsligt kunde få en maskin att göra våra beräkningar istället. Fördelarna är många. Datorer är mycket snabbare och mer träffsäkra på att utföra mekaniska operationer än vad vi är. I grunden är alltså programmering konsten att formulera en metod (t.ex. den liggande stolen för division av heltal) på ett så exakt sätt att en dator förstår vad du menar. För detta syfte använder vi inte svenska eller engelska, utan olika programmeringsspråk som är konstruerade så att det inte finns någon tvetydighet kring vad som menas. Denna lektion går ut på att lära sig vad det innebär att programmera genom att studera programmeringsspråket C++. Övning 3. Fundera på vilka olika sorters “program” som du redan lärt dig. Kompilatorer Det finns olika sorters språk man kan programmera en dator med. Det mest grundläggande är att programmera i maskinkod. Maskinkod är inte läsbart av människor, utan består av en sekvens nollor och ettor som processorn i din dator kan tolka. Exempelvis kanske 010111010011010101101 betyder “addera 5 till talet på plats 16754 i datorns minne”. Det är med andra ord inte en särskilt praktisk nivå att programmera på... C++ gör istället att vi kan uttrycka oss på en mycket högre nivå än så, på ett sätt som är läsbart för människor. Ovanstående maskinkod kanske motsvaras av kodraden a = a + 5; (sätt talet a:s värde till a + 5) i C++. En aning enklare. Konverteringen av C++-kod till maskinkod kallas för kompilering och utförs av en kompila- tor. Övning 4. Idag är de flesta C++-kompilatorerna skrivna i C++. Hur måste den första kompila- torn ha skrivits?  Introduktion till algoritmer - L0 - Grunder i C++ Matematikgymnasiet, Läsåret 2014-2015. kompilator C++-kod Maskinkod Figur 1: En kompilator gör om människoläsbar C++-kod till maskinläsbar maskinkod g++ och Code::Blocks Den vanligaste C++-kompilatorn heter g++. Du behöver installera den för att kunna köra dina C++-program på datorn. På Mac OS X installerar du g++ genom att installera Xcode via Mac App Store. När du installerat kompilatorn kan du också installera kodredigeraren Code::Blocks. För Windows rekommenderar vi att du installerar Code::Blocks. Det är en kodredigerare som också installerar g++ åt dig. Du hittar Code::Blocks på http://www.codeblocks.org/downloads/ 26. Kör du någon Linux-distribution bör du installera g++ och codeblocks med din pakethanter- are. Övning 5. Installera g++ och Code::Blocks. Hello World! Vi ska nu lära oss lite om hur man gör för att kompilera ett program skrivet i C++, samt något om den grundläggande strukturen i C++. Vi ska börja med ett program som skriver ut textsträngen ’Hello World!’ och samtidigt lösa vårt första Kattis-problem! Börja med att öppna Code::Blocks och skapa en ny fil (File ⇒ New ⇒ Empty File). Spara filen som hello.cpp i en ny mapp (t.ex. Kod). Skriv nu in följande i fönstret: 1 #include 2 3 using namespace std; 4 5 int main(){ 6 cout