Adminisztrációs feladatok Strukturált programok A C programnyelv elemei

Strukturált C-Strukturált Egyéb elemek


Adminisztrációs feladatok Strukturált programok A C programnyelv elemei

Aki még nem tette meg... BME címtáras azonosító lekérése, jelszó beállítása

A programozás alapjai I.

Szükség van rá a laborgépek használatához https://login.bme.hu/admin

Moodle bejelentkezés és kipróbálás A tárggyal kapcsolatos adatokat (jelenlét, pontok) itt találhatók Felhasználónév a neptun kód

Hálózati Rendszerek és Szolgáltatások Tanszék Farkas Balázs, Fiala Péter, Vitéz András, Zsóka Zoltán

El®ször az elfelejtett jelszó linket használjuk https://moodle.hit.bme.hu Próbáljuk ki a feladatleadást a laborkurzus Próbafeladat feladatán

Regisztráció további szolgáltatásokra (opcionális)

2015. szeptember 14.

c Farkas B., Fiala P., Vitéz A., Zsóka Z.

Strukturált C alapok

https://accadmin.hszk.bme.hu


1 / 47






2 / 47

Bevezetés Deníció Elemek Tétel Struktogram

Tartalom

Strukturált programozás Bevezetés Deníció Strukturált programok elemei Strukturált programozás tétele A struktogram 2 Strukturált programozás C-ben

Szekvencia Választás Elöltesztel® ciklus Alkalmazás

1


3

1. fejezet Strukturált programozás

Egyéb strukturált elemek Elöltesztel® másként Hátultesztel® ciklus Egész értéken alapuló választás



3 / 47




4 / 47



Algoritmusok


Algoritmusok

Ismétlés gyakorlatról: Keressük az f (x ) monoton növekv® függvény zérushelyét n és p között pontossággal. 1

f(x)

2 3 4 5

n


k

6

p x

7 8 9 10


p - n < eps ? HA IGAZ , UGORJ 10 - re k ← (n+p) / 2 f ( k ) < 0? HA IGAZ , UGORJ 8 - ra p ← k; UGORJ 1 - re n ← k; UGORJ 1 - re A z é rushely : n



Ismétlés gyakorlatról: Keressük az f (x ) monoton növekv® függvény zérushelyét n és p között pontossággal.


f(x)

n

p x

5 / 47


Strukturált vs strukturálatlan AM Í G p - n > eps , ISM É TELD k ← (n+p) / 2 HA f ( k ) > 0 p ← k; EGY É BK É NT n ← k; A z é rushely : n

k


AM Í G p - n > eps , ISM É TELD k ← (n+p) / 2 HA f ( k ) > 0 p ← k; EGY É BK É NT n ← k; A z é rushely : n




6 / 47


Strukturált vs strukturálatlan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Hardverszint

p - n < eps ? HA IGAZ , UGORJ 10 - re k ← (n+p) / 2 f ( k ) < 0? HA IGAZ , UGORJ 8 - ra p ← k; UGORJ 1 - re n ← k; UGORJ 1 - re A z é rushely : n

Sok egyszer¶ utasítás

Egyszer¶ vezérlés (UGORJ; Processzor csak ezt érti

Magas szint¶ nyelvek Kevés komplex utasítás

Bonyolultabb vezérlés (AMÍG...ISMÉTELD...;

HA...AKKOR...EGYÉBKÉNT...)

Strukturálatlan program

Strukturált program könnyen

spagettikód

karbantartható

egyszer¶ vezérlés

komplex vezérlés

hardverszint

HA IGAZ, UGORJ)

Strukturálatlan szerkezet

Strukturált szerkezet Processzor nem érti

A fordítóprogram a magas szint¶ strukturált programból hardverszint¶, de az eredetivel ekvivalens programot állít el®

magas szint¶




7 / 47




8 / 47



Strukturált programok elemei




Minden strukturált program az alábbi egyszer¶ sémát követi:

Elemi tevékenység

START

ami nem szorul további kifejtésre

Tevékenység

Tevékenység

STOP

A program struktúráját Tevékenység bels® szerkezete határozza meg. Tevékenység lehet

Elemi tev.

Elemi tev .

Az üres tevékenység (Ne csinálj semmit) is elemi tevékenység

Elemi tevékenység Szekvencia Ciklus Választás





9 / 47







10 / 47


Strukturált programok elemei A szekvencia minden eleme maga is tevékenység, így természetesen kifejthet® szekvenciaként

Szekvencia Két tevékenység egymás utáni végrehajtása adott sorrendben

1. Tev. 1. Tev.

1. Tev. Tevékenység 2. Tev.

2a. Tev.

1. Tev . 2. Tev .

2. Tev. 2b. Tev.

A kifejtést folytatva a szekvencia gyakorlatilag tetsz®leges hosszú (véges) tevékenységsorozatot jelenthet c Farkas B., Fiala P., Vitéz A., Zsóka Z.



11 / 47




12 / 47






Igazságértéken alapuló választás

Gyakran az egyik ág üres

Két tevékenység alternatív végrehajtása egy feltétel igazságértékének megfelel®en

I I Tevékenység

Feltétel

H

Tev.

Tev.

ha igaz

ha hamis




HA Felt é tel Tev . ha igaz EGY É BK É NT Tev . ha hamis


13 / 47



H

I Ciklusmag


Tev. ha igaz


H



HA Felt é tel Tev . ha igaz


14 / 47


Strukturált programozás tétele

Tevékenység ismétlése mindaddig, míg egy feltétel teljesül

Tevékenység

Tevékenység

Feltétel


Elöltesztel® ciklus

Feltétel



AM Í G Felt . , ISM É TELD Ciklusmag

Elemi tevékenység, szekvencia, választás és ciklus alkalmazásával MINDEN algoritmus megfogalmazható.


15 / 47




16 / 47



Strukturált programozás tétele bizonyítás START 0 Tev. 1

Tev. 2 1 Felt. 1 2 I

I

H

Felt. 2 3

H

STOP


á llapot ← 0 AM Í G á llapot nem HA á llapot = 0 Tev . 1 Tev . 2 á llapot ← 1 HA á llapot = 1 HA Felt . 1 á llapot ← EGY É BK É NT á llapot ← HA á llapot = 2 HA Felt . 2 Tev . 2 á llapot ← EGY É BK É NT á llapot ← Strukturált C alapok




Strukturált programozás tétele bizonyítás Most, hogy tudjuk, hogy mindig lehet, gondolkodhatunk egyszer¶bb strukturált megfelel®n is:

START

3 , ISM É TELD

0 Tev. 1

Tev . Tev . AM Í G HA

Tev. 2 1

0

I

Felt. 1

2

2 I

1

Mi a továbbiakban eleve strukturált szerkezetben fogalmazzuk meg algoritmusainkat

H

Felt. 2 3

1 2 ( Felt . 1 VAGY Felt . 2.) , ISM . Felt . 1 Tev . 1 Tev . 2

H

STOP

3 2015. szeptember 14.

17 / 47


A struktogram





18 / 47


A struktogram A program egy téglalap Tevékenység

A folyamatábra

további téglalapokra bontható az alábbi szerkezeti elemekkel

a strukturáltalan programok leírási eszköze azonnal kódolható bel®le strukturálatlan program (HA IGAZ, UGORJ)

Szekvencia

Elöltesztel® ciklus

a strukturált elemek (f®leg a ciklusok) sokszor nehezen

Tev. 1

ismerhet®ek fel benne

A struktogram

Feltétel Ciklusmag

Tev. 2

a strukturált programok ábrázolási eszköze csak strukturált program írható le vele

Választás

könnyen kódolható bel®le strukturált program

A

Feltétel

Tev. ha igaz Tev. ha hamis




19 / 47




20 / 47




Szekv. Vál. Elölteszt. Alkalm.

A struktogram Gyökhelykeresés folyamatábrával, struktogrammal és strukturált pszeudokóddal

2. fejezet

START p

p

−n >

k

H

I

p

←

k

n


←

←k

n

←k

AM Í G p - n > eps , ISM É TELD k ← (n+p) / 2 HA f ( k ) > 0 p ← k; EGY É BK É NT n ← k;

H

>0

p

STOP

Strukturált programozás C-ben

>0

A

← n+2 p

f (k )

← n+2 p

f (k )

I k

−n >

k




21 / 47


3 4 5 6 7 8 9

22 / 47


Írjunk programot, mely a bekért egész számról eldönti, hogy az kicsi (< 10) vagy nagy (≥ 10)!

/* football . c -- szurkol ó program */ # include < stdio .h > int main () { printf ( " Sz ó d á s ü veget " ); /* nincs ú jsor */ printf ( " a b í r ó nak ,\ n " ); /* itt van */ printf ( " hajr á , Fradi !" ); return 0; }



1

KI: infó BE:

2 3

x

4

x < 10

A KI: kicsi

KI: nagy

Legyen x eg é sz KI : inf ó BE : x HA x < 10 KI : kicsi EGY É BK É NT KI : nagy

Szódásüveget a bírónak, hajrá, Fradi!



Választás C-ben az if utasítás

Szekvencia megfogalmazása egymás után kiadott utasításokkal 2



Szekvencia C-ben

1


23 / 47


5 6 7 8 9 10 11 12

# include < stdio .h > int main () { int x ; printf ( " Adjon meg egy sz á mot : " ); scanf ( " % d " , & x ); if ( x < 10) /* felt é tel */ printf ( " kicsi " ); /* igaz á g */ else printf ( " nagy " ); /* hamis á g */ return 0; }

Adjon meg egy számot: kicsi Strukturált C alapok

5


24 / 47




Választás az if utasítás

Elöltesztel® ciklus C-ben a while utasítás Írjuk ki 1-t®l 10-ig az egész számok négyzeteit!

Az if utasítás szintaxisa if () [ else ]opt 1 2 3 4 1 2 3



25 / 47

4 5


3

n

·n

←n+1

4 5 6 7 9 10 11 12

# include < stdio .h > int main () { int n ; n = 1; /* inicializ á l á s */ while ( n <= 10) /* felt é tel */ { printf ( " % d " , n * n ); /* Ki í r á s */ n = n +1; /* n ö vel és */ } return 0; }

1 4 9 16 25 36 49 64 81 100




26 / 47


Komplex alkalmazás

Szekvenciával, ciklussal és választással minden megfogalmazható! Most már mindent tudunk, megírhatjuk a gyökhelykeresés programját C-ben!

while ( n <= 10 ) { printf ( " % d " , n * n ); n = n +1; }

Új elem: a valós számok tárolására alkalmas double típus (kés®bb részletezzük) 1

C-ben utasítás mindig helyettesíthet® blokkal.


≤ 10


while ()

3

n

2

8

A while utasítás szintaxisa

2

1

Legyen n eg é sz n ← 1 AM Í G n <= 10 KI : n * n n ← n +1

Elöltesztel® ciklus a while utasítás

1

←1

n

if ( a < 0) /* abszol ú t é rt é k k é pz é se */ a = -a ; /* nincs hamis ág */


n

KI:

if ( x < 10 ) /* felt é tel */ printf ( " kicsi " ); /* igaz á g */ else printf ( " nagy " ); /* hamis á g */





2 3

27 / 47

double a ; a = 2.0; printf ( " % f " , a );


/* a val ó s sz á m */ /* é rt é kad á s */ /* ki í r á s */



28 / 47




Elöltesztel® Hátultesztel® Választás

Zérushely keresése Keressük az f

(x ) = x 2 − 2

1

függvény gyökhelyét n = 0 és p = 2 között = 0,001 pontossággal!

2 3 4 5 6 7

p

n

←0

p

←2

k p

9 10 11

−n > k

A

8

2

12

← n+2 p

13

−2>0

←k KI:

n

←k

14

# include < stdio .h > int main () { double n = 0.0 , p = 2.0; while (p - n > 0.001) { double k = ( n + p )/2.0; if ( k *k -2.0 > 0.0) p = k; else n = k; } printf ( " A gy ö khely : % f " , n );

15 16 17

}

3. fejezet Egyéb strukturált elemek

return 0;

n





29 / 47




30 / 47


Írjuk ki 1-t®l 10-ig az egész számok négyzeteit! Az n ← 1 Inicializálás n ≤ 10 Amíg Feltétel IGAZ

Láttuk, hogy az eddig deniált strukturált elemek mindenre elegend®ek Pusztán kényelmi okból új elemeket vezetünk be, melyek természetesen visszavezethet®ek a korábbiakra

KI: n

n

·n

←n+1

Legyen n eg é sz n ← 1 AM Í G n <= 10 KI : n * n n ← n +1



Elöltesztel® ciklus C-ben a for utasítás





31 / 47


Tevékenység Léptetés

struktúra annyira gyakori a programozásban, hogy külön utasítással egyszer¶sítjük alkalmazását.



32 / 47




Elöltesztel® ciklus C-ben a for utasítás


Elöltesztel® ciklus a for utasítás

Írjuk ki 1-t®l 10-ig az egész számok négyzeteit! n

←1

n

≤ 10 KI:

n

n

A for utasítás szintaxisa

Legyen n eg é sz n =1 - t ®l , AM Í G n <=10 , egyes é vel KI : n * n ·n

←n+1

1 2 3 4 5 6 7 8

for (; ; )

# include < stdio .h > int main () { int n ; for ( n = 1; n <= 10; n = n +1) printf ( " % d " , n * n ); return 0; }

1 2

for (n = 1 ; n <= 10 ; n = n +1 ) printf ( " % d " , n * n );

Utótevékenység az utasítás végrehajtása után történik meg. n: 11

1 4 9 16 25 36 49 64 81 100

1 4 9 16 25 36 49 64 81 100 c Farkas B., Fiala P., Vitéz A., Zsóka Z.




33 / 47




Szorzótábla

10 oszlopba írunk (col

Kiírjuk

= 1, 2, 3, ...10)

row*col

1 2

értékét

3

Majd új sort kell kezdenünk

3 4 5 6 7 8

34 / 47


Ne sajnáljunk blokkba zárni akár egyetlen utasítást is, ha ez követhet®bbé teszi a kódot!

Minden oszlopban

2


Szorzótábla

Írjuk ki a 10 · 10-es szorzótáblát! 10 sort kell kiírnunk (row = 1, 2, 3, ...10) Minden sorban

1


4

int row ; for ( row = 1; row <= 10; row = row +1) { int col ; /* blokk elej é n deklar á ci ó */ for ( col = 1; col <= 10; col = col +1) printf ( " %4 d " , row * col ); /* ki í r á s 4 sz é lesen */ printf ( " \ n " ); /* m ár nincs benne a col for - ban */ }




5 6 7 8 9 10

35 / 47

int row ; for ( row = 1; row <= 10; row = row +1) { int col ; /* blokk elej é n deklar á ci ó */ for ( col = 1; col <= 10; col = col +1) { printf ( " %4 d " , row * col ); /* ki í r á s 4 sz é lesen */ } printf ( " \ n " ); }




36 / 47







Hátultesztel® ciklus

Visszavezethet® szekvenciára és elöltesztel® ciklusra

Tevékenység ismétlése mindaddig, míg egy feltétel teljesül ISM É TELD Ciklusmag AM Í G Felt é tel

Ciklusmag Tevékenység

Feltétel

Ciklusmag

Ciklusmag

Feltétel

H

H

I

I

Ciklusmag

I

Feltétel

H

Ciklusmag

Feltétel





37 / 47





Hátultesztel® ciklus a do utasítás


38 / 47


Hátultesztel® ciklus a do utasítás

Olvassunk be pozitív egész számokat! Akkor hagyjuk abba, ha az összeg meghaladta a 10-et! 1

sum

0

←

KI: A következ® szám: BE: sum

←

n

sum+n

sum <= 10

sum ← 0 ISM É TELD KI : Inf ó BE : n sum ← sum + n AM Í G sum ≤ 10 c Farkas B., Fiala P., Vitéz A., Zsóka Z.

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

# include < stdio .h > int main () { int sum = 0 , n ; do { printf ( " A k ö vetkez ® sz á m : " ); scanf ( " % d " , & n ); sum = sum + n ; } while ( sum <= 10); return 0; }



39 / 47

A do utasítás szintaxisa do while (); 1 2 3 4 5 6 7

do {

printf ( " A k ö vetkez ® sz á m : " ); scanf ( " % d " , & n ); sum = sum + n ;

} while ( sum <= 10 );




40 / 47






Egész értéken alapuló választás

Megvalósítható egymásba ágyazott választásokkal

Tevékenységek alternatív végrehajtása egy egész kifejezés értéke alapján

I

kif.= 1

Tev. ha 1

I

H

kif.= 2

kif. vizsg. Tev. ha 2 1

2

3

?

Tev. ha 1

Tev. ha 2

Tev. ha 3

Tev.ha más






41 / 47



H

kif.= 3

Tev. ha 3

Tev.ha más




Egész értéken alapuló választás a switch utasítás

I

H

42 / 47


Egész értéken alapuló választás a switch utasítás Rendeljünk szöveges értékelést számmal kifejezett jegyekhez!

Rendeljünk szöveges értékelést számmal kifejezett jegyekhez!

1 2 3

KI: infó n

5

=?

7

BE: n

A

1 KI:

2

A

KI:

A

3 KI:

elégtelen elégséges közepes

4

A

6

4

A

5

A

8

más

KI:

KI:

KI:

jó

jeles

baj van

9 10 11 12 13 14 15 16




43 / 47

# include < stdio .h > int main () { int n; printf ( " Adja meg a jegyet : " ); scanf ( " % d " , & n ); switch ( n ) { case 1: printf ( " el é gtelen " ); break ; case 2: printf ( " el é gs é ges " ); break ; case 3: printf ( " k ö zepes " ); break ; case 4: printf ( " j ó " ); break ; case 5: printf ( " jeles " ); break ; default : printf ( " baj van " ); } return 0; }




44 / 47






A switch utasítás szintaxisa

A break utasítások nem részei a szintaxisnak. Ha lehagyjuk ®ket, a switch akkor is értelmes, de nem a korábban specikált eredményt adja:

switch(<egész kifejezés>) { case : [case : ...]opt [default: <default utasítás> ]opt } 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 2 3 4

switch ( n ) { case 1 : printf ( " el é gtelen " ); break ; case 2 : printf ( " el é gs é ges " ); break ; case 3: printf ( " k ö zepes " ); break ; case 4: printf ( " j ó " ); break ; case 5: printf ( " jeles " ); break ; default : printf ( " baj van " ); }




5 6 7 8 9


45 / 47


A konstans kifejezések csak belépési pontok, ahonnan minden utasítást végrehajtunk az els® break-ig vagy a blokk végéig: 2 3 4 5 6 7 8 9

switch ( n ) { case 1: printf ( " megbukott " ); break ; case 2 : case 3: case 4: case 5: printf ( " á tment " ); break ; default : printf ( " baj van " ); }

Adja meg a jegyet: átment


2


switch ( n ) { case 1: printf ( " el é gtelen " ); case 2: printf ( " el é gs é ges " ); case 3: printf ( " k ö zepes " ); case 4: printf ( " j ó " ); case 5: printf ( " jeles " ); default : printf ( " baj van " ); }

Adja meg a jegyet: 2 elégségesközepesjójelesbaj van


1



47 / 47




46 / 47

Adminisztrációs feladatok Strukturált programok A C programnyelv elemei

Recommend Documents