Vytváření a realizace algoritmů Algoritmy a datové struktury

1. Vytváření a realizace algoritmů Algoritmy a datové struktury • Ivan Kolomazník • kat. M-Dg • místnost A851

2. Programování • Programování je činnost, která zahrnuje tvorbu algoritmu a programu. • Algoritmem rozumíme obecný postup řešení dané úlohy. • Program je zápis algoritmu ve zvoleném programovacím jazyce. • Programem (algoritmem) nemusí být nutně počítačový program — programy jsou např. i návody k použití, recepty v kuchařkách apod.

3. Otázky • Proč se učit programovat? • V jakém programovacím jazyce?

4. Proč se učit programovat • v minulosti byly počítače vybaveny jen operačním systémem • dnes řada uživatelských programů umožňuje programovat – CAD systémy (Autocad, Microstation), Matlab, Office,Corel, … • pochopení fungování počítače a programů, navazující studium – numerické metody

5. Proč se učit programovat • komunikace s programátorem, zadávání úkolů • rozvoj logického myšlení

6. Typy programovacích jazyků Dle míry abstrakce: • nižší programovací jazyky - strojové instrukce - jazyk symbolických adres - assembler (překladač) • vyšší programovací jazyky (většina jazyků) - jednomu příkazu odpovídá více instrukcí

7. Typy programovacích jazyků Dle způsobu překladu a spuštění: • kompilované programovací jazyky (např. Fortran, Pascal, C) - před spuštěním jsou nejprve kompletně přeloženy kompilátorem, výsledkem je větší rychlost • interpretované programovací jazyky (např. BASIC, Perl, Python) – překlad při každém spuštění

8. Přehled nejrozšířenějších programovacích jazyků • Fortran - v 50. letech 20. století navrhla firma IBM pro vědecké výpočty a numerické aplikace. • C - programovací jazyk, který vyvinuli Ken Thompson a Dennis Ritchie pro potřeby operačního systému Unix. Nejčastější pro psaní systémového softwaru. • C++ - objektově orientovaný programovací jazyk, vznikl rozšířením jazyka C

9. Přehled nejrozšířenějších programovacích jazyků • Java - objektově orientovaný programovací jazyk, který vyvinula firma Sun Microsystems (1995). • C# (C Sharp) objektově orientovaný programovací jazyk vyvinutý firmou Microsoft zároveň s platformou .NET Framework, vychází z C++ a Javy • BASIC je rodina programovacích jazyků vysoké úrovně, která byla zavedena jako jednoduchý nástroj pro výuku programování

10. Přehled nejrozšířenějších programovacích jazyků • Pascal - původně určen k výuce programování, používá se i k programování reálných aplikací. Nejrozšířenější kompilátory od firmy Borland, dnes vývojové prostředí pro windows programy postavené na objektovém rozšíření pascalu – Delphi.

11. Proč se učit programovat právě v Pascalu ? • Jazyk vhodný pro výuku programování a algoritmizace • Jednoduchý a přehledný zápis algoritmů • Velké množství informací a příkladů • Řada kvalitních programovacích nástrojů • Snadný přechod k vizuálnímu programování v Delphi • Rozsáhé knihovny komponent do programů

12. Niklaus E. Wirth • profesor informatiky na Curyšském ETH • vedoucí návrhář programovacích jazyků Algol W, Pascal, Modula, Modula-2 a Oberon • Algorithms + Data Structures = Programs, Prentice-Hall, New Jersey, 1975, ISBN 0-13-022418-9

13. Dějiny počítačů • Nultá generace - elektromechanické počítače využívající většinou relé - Konrad Zuse – Z1,2,3 (1934-1941) • První generace (1945 až 1951) - charakteristická použitím elektronek - ENIAC - obsahoval 17 468 elektronek, 7200 krystalových diod, 1500 relé, 70 000 odporů, 10 000 kondenzátorů, okolo 5 miliónů ručně pájených spojů, vážil 27 tun, zabíral 63 m² (2,6 m × 0,9 m × 26 m), spotřebovával 150 kW elektrické energie a jeho vývoj stál 500 000 dolarů.

15. Dějiny počítačů • Druhá generace (1951 až 1965) - použití tranzistorů • UNIVAC byl v roce 1951 prvním sériově vyráběným komerčním počítačem a byl zkonstruován tvůrci počítače ENIAC • Třetí generace (1965 až 1980) - je charakteristická použitím integrovaných obvodů, sálové počítače - Cray-1 (1976) - známý a úspěšný superpočítač - IBM System 360 - nejznámější počítač třetí generace

16. UNIVAC 1 (1951)

17. Cray - 1

18. Dějiny počítačů • Čtvrtá generace (od roku 1981) je charakteristická mikroprocesory a osobními počítači. Nastává ústup střediskových počítačů (mainframe) ve prospěch pracovních stanic - IBM PC 1981, DOS, grafické uživatelské rozhraní – Windows - rozvoj počítačových sítí, internet, distribuované systémy, clustery, multiprocesory.