Основы программирования Павловская Татьяна Александровна профессор кафедры информатики и прикладной математики (ауд. 378, тел.: (812)233-4690) e-mail: - презентация

1 Основы программирования Павловская Татьяна Александровна профессор кафедры информатики и прикладной математики (ауд. 378, тел.: (812) ) Материалы на сайте:

2 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 2 Задача курса - обучение основам создания коммерческих программных продуктов: разработка эффективных алгоритмов выбор наиболее подходящих языковых средств выбор оптимальных или близких к ним структур данных профессиональное кодирование и тестирование основы технологий разработки ПО

3 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 3 Содержание курса Парадигмы программирования Типы данных и управляющие конструкции языка высокого уровня Структуры данных массивы, стеки, очереди, списки, деревья Объектно-ориентированное программирование теория ООП основы программирования под Windows библиотеки классов

4 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 4 Программист должен обладать способностью первоклассного математика к абстракции и логическому мышлению в сочетании с эдисоновским талантом сооружать всё, что угодно, из нуля и единиц. Он должен сочетать аккуратность бухгалтера с проницательностью разведчика, фантазию автора детективных романов с трезвой практичностью экономиста, сочетать в себе лёгкость и полет таланта Моцарта с усидчивостью и скрупулёзностью Сальери. Академик Андрей Петрович Ершов

5 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 5 TIOBE Programming Community Index for August 2011 indicator of the popularity of programming languages. The ratings are based on the number of skilled engineers world-wide, courses and third party vendors. The popular search engines Google, Bing, Yahoo!, Wikipedia, YouTube and Baidu are used to calculate the ratings. Position Aug 2011 Position Aug 2010 Programming Language Ratings Aug 2011 Delta Aug Java19.4%+1.4% 22C17.4%-0.5% 33C++8.4%-1.2% 44PHP6.1%-3% 56C#6%6%+1% 69Objective-C5.5%5.5%+2.3%+2.3% 75(Visual) Basic5%5%-0.4% 87Python2.3%2.3%-0.80% 98Perl2.3%2.3%-1.1% 1011JavaScript1.5%1.5%-0.8% 1123Lua1.3%1.3%+0.8% Ruby1.3%-0.6%

6 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 6

7 7 CategoryRatings Aug 2011Delta Aug 2010 Object-Oriented Languages55.3%+1.2% Procedural Languages38.2%-2.9% Functional Languages4.9%+1.6% Logical Languages1.6%+0.1% Парадигмы (категории языков)

8 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 8 Виды учебной нагрузки 1. Лекции Модули I-II (осень) - 1 пара по чет, 2 пары по нечет. Модули III-IV (весна) - 1 пара 1 раз в 2 недели 2. Лаб. работы - 1 пара 1 раз в неделю 3. Самостоятельная работа - круглосуточно 4. Тестирование в ЦДО – 1 в каждом модуле (ауд. 101) 5. Рубежный контроль – 1 в каждом модуле (= защита лаб. работ) 6. Экзамены (1 осень, 1 весна = тестирование + решение задачи, письменно, ручкой на бумаге)

9 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 9 БАРС: расчет рейтинга для модуля 1 (9 недель) Вид учебной нагрузки баллы minmax Вып. лаб. работ (3 штуки) 9 (3 * 3 шт) 15 (5 * 3 шт) Рубежный контроль (защита лаб. работ) 610 Тестирование в ЦДО 712 Личностные качества 35 Итог 2542

10 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 10 МОДУЛЬ 1МОДУЛЬ 2 Промежут очная аттестаци я Текущий контроль по точкам Рубежный контроль Текущий контроль по точкам Рубежный контроль [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max [min] max Лабораторн ые работы Аттестующи й тест Рубежное тестировани е Экзамен 1220 Личностные качества Итого:

11 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 11 Темы лабораторных работ 1. Линейные программы (вычисления по двум формулам) Константы Типы данных Переменные Операции Выражения Исключительные ситуации Простейший ввод-вывод 2. Разветвляющиеся программы (2 задания) 3. Циклические программы (3 задания)

12 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 12 Художественная литература по программированию (must read) Брукс Ф. Мифический человеко-месяц, или как создаются программные комплексы. Макконнелл С. Совершенный код. Спольски Дж. Джоэл о программировании (www. joelonsoftware.com).

13 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 13 «Программист, подобно поэту, работает почти непосредственно с чистой мыслью. Он строит свои замки в воздухе и из воздуха, творя силой воображения. Однако программная конструкция, в отличие от поэтических творений, реальна, в том смысле, что она движется и работает, производя видимые результаты, которые отделимы от самой конструкции. Она печатает результаты, рисует картинки, производит звуки, приводит в движение рычаги. В наше время осуществилось волшебство мифа и легенды. С клавиатуры вводится верное заклинание, и экран монитора оживает, показывая то, чего никогда не было и не могло быть». Ф. Брукс

14 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 14 "Чтобы стать специалистом, настоящим экспертом лишь в одной области программирования, нужны годы. Конечно, есть масса толковых подростков, которые за неделю осваивают Delphi, еще за неделю Python, еще за неделю Perl, после чего они считают себя знатоками. При этом у них нет даже самого отдаленного представления о том, сколь многого они не знают." "… изучить 90% необходимого в работе материала можно за неделю. Но на освоение оставшихся 10% может уйти пара лет. Вот тут-то и проявляется во всем блеске превосходство действительно опытных программистов над теми, кто говорит, что если он чего-то не знает, то возьмет книжку и прочтет". Дж. Спольски

15 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 15 Общеобразовательная литература Вирт Н. Алгоритмы + структуры данных = программы Кнут Д. Искусство программирования, том 1. Основные алгоритмы, 3-е изд. – М.: Издательский дом "Вильямс", Кнут Д. Искусство программирования, том 3. Сортировка и поиск, 2-е изд. – М.: Издательский дом "Вильямс", Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. – М.: МЦНМО, Фаулер М. Рефакторинг: улучшение существующего кода. СПб: Символ-Плюс, с.

16 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 16 Литература - моя 1. Павловская Т.А. C#. Программирование на языке высокого уровня. Учебник СПб.: ПИТЕР, с. 2. Павловская Т.А. «Основы языка С#. Учебно- методическое пособие» РИО СПбГУИТМО, Павловская Т.А. «Программирование на языке С#. Методические рекомендации по лабораторному практикуму» РИО СПбГУИТМО, Павловская Т.А. «Программирование на языке С#. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы студентов» РИО СПбГУИТМО, 2008.

17 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 17 Литература 1. Стандарт языка: international.org/publications/standards/Ecma-334.htmhttp:// international.org/publications/standards/Ecma-334.htm 2. Троелсен Э. C# и платформа.NET. Библиотека программиста. СПб.: Питер, с. 3. Нэш Т. C# 2008: ускоренный курс для профессионалов. М.: «Вильямс», с. 4. Мартин Р., Мартин М. Принципы, паттерны и методики гибкой разработки на языке C#. М.: «Символ+», с. 5. Нейгел К., Ивьен Б., Глинн Д., Уотсон К., Скиннер М. C# 2008 и платформа.NET 3.5 для профессионалов (или: C# 2005 и платформа.NET 3.0 для профессионалов) М.: «Вильямс», (на CD) с. 6. Любые другие книги с символами "С#" на обложке! Скачать Microsoft Visual С# Express 2005: * первая ссылка в Яндексе по словам «Microsoft Visual С#Express» даст С# Express 2010

18 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 18 Электронные источники презентации лекций, текущие объявления электронные тесты, программа курса учебный курс (по моему учебнику) конспекты лекций, автоматическая проверка программ библиотека MSDN

19 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 19 И еще литература Эдвард де Боно. Почему мы такие тупые?. СПб: ПИТЕР, с.

20 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 20 Анкета 1. Фамилия, имя, номер группы 2. Опыт программирования (языки, уровень, стаж, достижения) 3. Есть ли у Вас возможность работать на компьютере вне вуза? 4. Есть ли у Вас возможность приносить на занятия ноутбук? 5. Напишите программу, соответствующую приведенной схеме алгоритма, на любом языке программирования. Все переменные – вещественные, блоки в программе не дублировать. 6. Если у Вас есть ко мне вопросы, можно их задать. нет 0,11x=0,099 или y

21 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 21 Лекция окончена!

22 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 22 Для достижения этих целей программа должна иметь простую структуру, чтобы быть читабельной быть легко модифицируемой Основные критерии качества программы надежность возможность точно планировать производство и сопровождение

23 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 23 Характеристики качества ПО Внешние корректность практичность эффективность надежность целостность адаптируемость правильность живучесть Внутренние удобство сопровождения тестируемость удобочитаемость гибкость портируемость возможность повторного использования понятность

24 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 24 Парадигмы программирования Парадигма способ организации программы, то есть принцип ее построения. Наиболее распространенными являются процедурная и объектно-ориентированная парадигмы. Они различаются способом декомпозиции, положенным в основу при создании программы. Процедурная декомпозиция состоит в том, что задача, реализуемая программой, делится на подзадачи, а они, в свою очередь на более мелкие этапы, то есть выполняется пошаговая детализация алгоритма решения задачи. Объектно-ориентированная декомпозиция предполагает разбиение предметной области на объекты и реализацию этих объектов и их взаимосвязей в виде программы. Кроме того, существуют функциональная и логическая парадигмы.

25 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 25 Платформа.NET Среда разработки Visual Studio.NET для нескольких языков программирования: текстовый редактор; компилятор; средства отладки и запуска программ; общие библиотеки; справочную систему и другие элементы. Каркас.NET Framework библиотека классов исполняющая система (виртуальная машина) Механизмы поддержки баз данных, электронной почты и коммерции и множество других средств

26 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 26 Структура.NET Платформа.NET Каркас.NET Framework Библиотека классов каркаса (FCL) Операционная система Общеязыковая среда выполнения (CLR) Базовые классы среды Классы для работы с данными и XML Web-сервисыИнтерфейс пользователя Среда разработки приложений Visual Studio.NET.NET Enterprise Servers.NET Building Block Services Аппаратные средства компьютера

27 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 27 Первый взгляд на классы Понятие класс аналогично обыденному смыслу этого слова в контексте «класс членистоногих», «класс задач». Класс является обобщенным понятием, определяющим характеристики и поведение некоторого множества конкретных объектов этого класса, называемых экземплярами класса (объектами). Все классы.NET имеют одного общего предка класс object, и организованы в единую иерархическую структуру. Классы логически сгруппированы в так называемые пространства имен, которые служат для упорядочивания имен классов и предотвращения их конфликтов: в разных пространствах имена могут совпадать. Пространства имен могут быть вложенными. Класс содержит данные, задающие свойства объектов класса, и функции (методы), определяющие их поведение.

28 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 28 Трансляция КомпиляцияИнтерпретация Исходный текст программы Компилятор, компоновщик Программа на машинном языке Выполнение программы Оператор на исходном языке Интерпре- татор Команды на машинном языке Выполнение команд

29 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 29 Гибридная схема трансляции Исходный текст программы Компилятор Программа на промежуточном языке Исполняющая система

30 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 30 Схема выполнения программы в.NET CLR Компилятор Исходный текст программы Исполняемый файл (IL и метаданные) Базовые классы среды (IL и метаданные) Загрузчик классов JIT-компилятор Исполняемый код (маш. команды) Выполнение программы Вызовы нескомпили- рованных методов Сборка (.exe или.DLL)

31 Т.А. Павловская (СПбГУ ИТМО) 31 Решение нет 0,11x=0,099 или y