Obiectivele laboratorului sunt urmatoarele:
 Introducere in programarea calculatoarelor si prezentarea notiunii de algoritm

 Prezentarea notiunii de program  Limbaje de programare
1. Introducere in programarea calculatoarelor si prezentarea notiunii de algoritm

Programarea calculatoarelor este procesul de proiectare, implementare, testare, depanare a codului sursa a programelor de calculator.Codul sursa este scris intr-un limbaj de programare si poate fi o modificare a unei surse existente sau ceva complet nou.Obiectivele programarii calculatoarelor este de a crea programe care corespund unui comportament anume.Scrierea

1

programelor (a codului sursa) necesita de cele mai multe ori o bogata expertiza in diferite subdomenii, incluzand cunostinte de logica formala si algoritmi. Notiunea de algoritm se refera la o succesiune de etape care se poate aplica mecanic pentru rezolvarea unei clase de probleme. Pentru redactarea unui algoritm, putem folosi una din urmatoarele mijloace:  Scheme logice
 Pseudocod - este o scriere intermediară, menită să simplifice scrierea unui algoritm

într-un limbaj de programare și să ajute la realizarea clarității algoritmului, în timp scurt.  Mental, fara pseudocod sau scheme logice Cerintele obligatorii pentru un algoritm sunt :
 Claritate, algoritmul nu trebuie sa aiba ambiguitati  Generalitate,

algorimul trebuie sa rezolve o intreaga clasa de probleme si nu

probleme particulare
 Finitudine, algoritmul trebuie sa furnizeze un rezultat intr-un timp finit

Intrebare: O problema poate avea mai multi algoritmi de rezolvare? Care e cel mai bun? Obiectele cu care lucreaza algoritmii:
 Date – de intrare, de iesire.  Dupa tipul datelor – intregi, reale, logice ( 0/1 sau False/True), caractere (‘a’), siruri

de caractere “abc”.
 Constante – date din program care nu trebuie citite sau calculate – PI, e, etc. 2

 Variabile – au un nume unic, dar continutul nu ; Caracteristici ale variabilelor -

nume, tip, valoarea la un moment dat, adresa variabilei (locul in memorie). Ex: x este de tip intreg, are valoare 10 si adresa la care se afla in memorie: 0xFF38
 Expresii – sunt construite cu ajutorul constantelor, variabilelor si a operatorilor, fiind

de mai multe tipuri, ca si variabilele.

Exemplu:10*x+2; x>y; x+y

 Operatii - intrarea - preluarea unor date de la un dispozitiv de intrare si trecerea

unei date din memorie catre un dispozitiv de iesire (iesirea) ; decizia, atribuirea x=7; y=x+y ( se evalueaza expresia din dreapta atribuirii, valoarea obtinuta este atribuita variabilei din stanga, care isi pierde vechea valoare).
2. Prezentarea notiunii de program si limbaje de programare

Prin program se intelege o descriere precisa si concisa a unui algoritm intr-un anumit limbaj de programare. Limbaje de programare:
 Limbaje de nivel coborat, dependent de calculator:limbaj de asamblare (mnemonice

pentru operatii, simboluri pentru adrese, este un limbaj dependent de masina, greu de programat)
 Limbaje de nivel inalt, independente de structura calculatorului: Fortran -1955,

pentru probleme tehnico stiintifice, Cobol -1959, pentru

probleme economice,

Programare structurata –’70, Programarea orientata obiect –‘80. Programarea structurata – se refera la programarea top-down, adica se bazeaza pe descompunerea unei probleme complexe in subprobleme mai simple numite module.

3

Teorema de structura a lui Bohm si Jacopini : Orice algoritm poate fi compus cu ajutorul a trei structuri de calcul (fiecare va avea o singura intrare si o singura iesire):
  

structura secventiala - secventa structura alternativa – decizia structura repetitiva – ciclul

Programarea orientata obiect - POO: http://ro.wikipedia.org Programarea orientată pe obiect (Programare Orientată Obiectual) este unul din cei mai importanți pași făcuți în evoluția limbajelor de programare spre o mai puternică abstractizare în implementarea programelor. Ea a apărut din necesitatea exprimării problemei într-un mod mai natural ființei umane. O mare problemă a programării structurate era separarea datelor de unitățile care prelucrau datele(subrutinele), ceea ce făcea foarte dificilă extinderea și întreținerea unui program. Astfel s-a pus problema ca aceste două entități(date și subrutine) să fie grupate într-un anumit mod, astfel încât subrutinele să "știe" în permanență ce date prelucrează și, mai mult decăt atât, ele să formeze un modul, adică o unitate care separă implementarea de interfață, ceea ce implică posibilitatea refolosirii codului. A apărut astfel conceptul de clasă. Clasa realizează, în speță, ceea ce am văzut mai înainte: grupează datele și unitățile de prelucrare a acestora într-un modul, unindu-le astfel într-o entitate mult mai naturală. Clasa, pe lângă faptul că abstractizează foarte mult analiza/sinteza problemei, are proprietatea de generalitate, ea desemnând o mulțime de obiecte care împart o serie de proprietăți.De exemplu: Clasa "floare" desemnează toate plantele care au flori, precum clasa "Fruct" desemnează toate obiectele pe care noi le identificam ca fiind fructe. Bineînțeles, în implementarea efectivă a programului nu se lucrează cu entități abstracte, precum clasele ci se lucrează cu obiecte, care sunt "instanțieri" ale claselor. Altfel spus, plecând de la exemplul de mai sus, dacă se construiește un program care să lucreze cu fructe, el nu va prelucra
4

entitatea "fruct" ci va lucra cu entități concrete ale clasei "fruct", adică "măr", "pară", "portocală", etc.Apare însă următoarea problemă: "cum se trece de la o structură generală la una particulară, mai precis ce înseamnă efectiv procesul de instanțiere?". Instanțierea (trecerea de la clasă la obiect) înseamnă atribuirea unor proprietăți specifice clasei, astfel încât aceasta să indice un obiect anume, care se diferențiază de toate celelalte obiecte din clasă printr-o serie de atribute. Dacă vom considera ca "fruct_exotic" care desemnează clasa tuturor fructelor exotice conține proprietatea "culoare" atunci atribuind acesteia valoarea "galben" noi vom crea o nouă mulțime( clasa fructelor exotice care au culoarea galbenă ) care este o subclasă a clasei "fruct_exotic", deci realizăm astfel o particularizare. Mai mult decât atât, dacă vom adăuga noi și noi atribute vom individualiza clasa astfel încât să ajungem la un caz concret, care este Obiectul. Principiile de baza ale POO sunt urmatoarele:
•

Abstractizarea – Este posibilitatea ca un program să ignore unele aspecte ale informației pe care o manipulează, adică posibilitatea de a se concentra asupra esențialului. Fiecare obiect în sistem are rolul unui “actor” abstract, care poate executa acțiuni, își poate modifica și comunica starea și poate comunica cu alte obiecte din sistem fără a dezvălui cum au fost implementate acele facilitați. Procesele, funcțiile sau metodele pot fi de asemenea abstracte, și în acest caz sunt necesare o varietate de tehnici pentru a extinde abstractizarea:

•

Încapsularea – numită și ascunderea de informații: Asigură faptul că obiectele nu pot schimba starea internă a altor obiecte în mod direct (ci doar prin metode puse la dispoziție de obiectul respectiv); doar metodele proprii ale obiectului pot accesa starea acestuia. Fiecare tip de obiect expune o interfață pentru celelalte obiecte care specifică modul cum acele obiecte pot interacționa cu el.

•

Polimorfismul – Este abilitatea de a procesa obiectele în mod diferit, în funcție de tipul sau de clasa lor. Mai exact, este abilitatea de a redefini metode pentru clasele
5

derivate. De exemplu pentru o clasă Figura putem defini o metodă arie. Dacă Cerc, Dreptunghi, etc. vor extinde clasa Figura, acestea pot redefini metoda arie.
•

Moștenirea – Organizează și facilitează polimorfismul și încapsularea, permițând definirea și crearea unor clase specializate plecând de la clase (generale) deja definite - acestea pot împărtăși (și extinde) comportamentul lor, fără a fi nevoie de a-l redefini. Aceasta se face de obicei prin gruparea obiectelor în clase și prin definirea de clase ca extinderi ale unor clase existente. Conceptul de moștenire permite construirea unor clase noi, care păstrează caracteristicile și comportarea, deci datele și funcțiile membru, de la una sau mai multe clase definite anterior, numite clase de bază, fiind posibilă redefinirea sau adăugarea unor date și funcții noi. Se utilizează ideea: ”Anumite obiecte sunt similare, dar în același timp diferite”. O clasă moștenitoare a uneia sau mai multor clase de bază se numește clasă derivată. Esența moștenirii constă în posibilitatea refolosirii lucrurilor care funcționează.

Task 1: Scrieti pseudocodul pentru interschimbarea a doua variabile ce contin numere reale. Task 2: Scrieti pseudocodul pentru a rezolva o ecuatie de grad doi cu coeficienti reali. Bibliografie: http://www.curs.cs.pub.ro, www.wikipedia.org

6