1. előadás - Problémamegoldás

Teljes(ebb) jegyzetért: See PPT

Programkészítés folyamata

Specifikálás
- miből? mit?
- Specifikáció
Tervezés
- mivel? hogyan?
Algoritmus-leírás
Kódolás
- a gép hogyan?
- reprezentáció / implementáció
Tesztelés
- Bugs???
- diagnózis
Hibakeresés
- Bugs, de hol????
Hibajavítás
- No more bugs?
- okok, hibahelyek
Minőségvizsgálat
- Javítható, dehogyan?
- jó program
Dokumentálás
- Hogyan működik
- használható program
Használat, Karbantartás
- Még mindíg jó?
- évelő (időtálló) program

Példa feladat

A 13 éves Dávid, a 10 éves Matyi és a 8 éves Veronika egy szép napos délutánon 100m2.es családi házuk kertjében játszanak. A farakásnál találnak egy-egy botot, amelyeket sarkaikkal összeillesztenek, és így egy háromszöget kapunk. Dávid aki felsőbe jár, váltig állítja, hogy ez egy derékszögű háromszög. Matyi, akinek viszont nagyon jó műszaki érzéke van, nem hiszi. A három gyerek berohan, hogy Apától kérjen segítséget a kérdés eldöntésében. Mit mond Apa?

Lényegelemzés

Felesleges információ szelektálása
Lényeg kiemelése
Absztrakció

Példa elemzése

Feladat: 3 szám lehet-e egy derékszögű háromszög 3 oldala?

3; 4; 5 -> igen
2,6; 4; 5,8 -> nem

Változók elnevezése(?)

"Megkapni": három számot

Pontosabban: három valós számot
Még pontosabban: a, b, c valós számokat

"Visszaadni": logikai értéket

Pontosabban: bool

Megszorítások

"Megkapni": a, b, c valós számok
Mindent elfogadok? Negatív oldalak?

"Megkapni": a, b, c pozitív valós számokat

Specifikáció

Célja

A feladat formális megragadása

Összetevői

Bemenő adatok (azonosító, értékhalmaz)
Ismeretek a bemenetről (előfeltétel)
Eredmények
Az eredményt meghatározó állítás (utófeltétel)
A használt fogalmak definíciói
A megoldással szembeni követelmények
Korlátozó tényezők

Tulajdonságai

Egyértelmű
Tömör
Érthető

Eszközei

Szöveges leírás
Matematikai leírás

Példa

Specifikáció:

Bemenet: x, y, z ∈ ℝ (valós számok halmaza)
Kimenet: lehet ∈ 𝕃 (logikai értékek halmaza)
Előfeltétel: x>0 és y>0 és z>0
Utófeltétel: lehet=(x²+y²=z²)

Specifikáció = függvény

Bemenet: x,y,z ∈ ℝ
- a függvény értelmezési tartománya: R\R\R=R^3 (amelynek egyes komponenseire lehet hivatkozni a specifikációban x-szel, y-nal, z-vel)
Kimenet: lehet ∈ 𝕃
- a függvény értékkészlete: L (amelyre hivatkozhatunk a specifikációban lehet-tel)
Előfeltétel: x>0, y>0, z>0
- a függvény értelmezési tartományának szűkítése (R3-ról R3+-ra)
Utófeltétel: lehet=(x²+y²=z²)
- mi igaz a végeredményre: a "kiszámítási szabály"

Algoritmus

Elemi tevékenységek

értékadás, beolvasás, kiírás

Algoritmus összeállítás módja

Szekvencia (egymás utáni végrehajtás)
Elágazás (választás több tevékenység közül)
Ciklus (ismétés)
Alprogram (összetett tevékenyés,g absztrakció)

Specifikáció és megvalósítás

A feladat specifikációja valós világbeli objektumokhoz rendel valamilyen valós világbeli eredményt. Emiatt valós világbeli dolgokkal (pontosabban azok absztrakciójával, pl. valós számok halmaza) foglalkozik.

A feladat számítógépes megoldása emiatt több lépésből áll

A valós világbeli objektumokat leíró adatokat be kell juttatni a számítógépbe, annak memóriájában tárolni kell – ezek lesznek a megoldásbeli változók, amelyek típusa a számítógépes világ által elfogadott/megvalósított típusokból állhat (azaz pl. a számítógépes valós számok halmaza a matematika valós számhalmazának egy véges része lehet) – a specifikációban szereplő neveket (egyelőre) azonos nevű memóriabeli változókkal azonosítjuk.

Programok 3 fő lépése

Adatbevitel
Számolás
Kiírás

Kód: keret

namespace haromszog {
    internal class Program {
        static void main(string[] args) {
            // Deklaráció
            double a, b, c;
            bool lehet;
            // Beolvasás
            Console.WriteLine("a = ");
            double.TryParse(Console.ReadLine(), out a);

            Console.WriteLine("b = ");
            double.TryParse(Console.ReadLine(), out b);

            Console.WriteLine("c = ");
            double.TryParse(Console.ReadLine(), out c);
            // Feldolgozás
            lehet = (a*a + b*b == c*c);
            // Kiírás
            Console.WriteLine("Lehet derékszögű háromszög: {0}", lehet);
        }
    }
}

Deklaráció

Matematikai jele	Neve	Típusa C#-ban
ℤ	Egész szám	int
ℕ	Természetes szám	uint
𝕃	Logikai	bool
ℝ	Valós szám	float
𝕊	Szöveg	string
ℂ	Karakter	char