Projektowanie oprogramowania dla zupełnie początkujących. Owoce programowania. Wydanie V - ebook

Programowanie to nie tylko umiejętność pisania kodu oraz organizowania go w funkcje, procedury i moduły. Nawet najbardziej finezyjne języki i najnowocześniejsze paradygmaty programowania nie zapewnią sukcesu, jeśli projekt aplikacji jest nieprzemyślany, a jej logice brakuje... logiki. Z drugiej strony poświęcenie odrobiny czasu na stworzenie dobrego projektu sprawi, że praca nad pisaniem kodu będzie łatwiejsza, sama aplikacja będzie pracować lepiej i bardziej niezawodnie, a późniejsze modyfikacje i rozwój oprogramowania przysporzą mniej problemów.

Jeśli planujesz napisać swoją pierwszą aplikację, sięgnij po tę książkę. Aby zrozumieć zawartą w niej treść, nie trzeba znać żadnego języka programowania. Pokazano tu, jak działają programy i jak można z ich wykorzystaniem rozwiązywać konkretne zadania. Wiedza o zasadach projektowania jest przekazywana za pomocą pseudokodu i schematów blokowych. Omówiono zarówno podstawowe zagadnienia, takie jak typy danych, zmienne, funkcje, jak i nieco bardziej zaawansowane: programowanie obiektowe, tworzenie graficznych interfejsów użytkownika i pisanie programów sterowanych zdarzeniami. W tym wydaniu książki wprowadzono wiele poprawek i uzupełnień, dotyczących między innymi języków Java, Python i C++ oraz programowania aplikacji dla urządzeń mobilnych.

Dzięki tej książce dowiesz się:

• jak działa komputer, czym są programy i do czego służą dane
• z jakich modułów i struktur składają się programy oraz jak działają funkcje
• w jaki sposób pracuje się na plikach oraz czym jest przetwarzanie tekstu
• czym jest rekurencja i do czego można ją wykorzystać
• czym się różni programowanie proceduralne od obiektowego

Bez dobrego projektu zawiedzie najlepszy kod!

Wstęp 13

Podziękowania 19

O autorze 21

Rozdział 1. Wstępne informacje na temat komputerów i programowania 23

• 1.1. Wstęp 23
• 1.2. Sprzęt 24
• 1.3. W jaki sposób komputer przechowuje dane 30
• 1.4. W jaki sposób działa program 35
• 1.5. Rodzaje oprogramowania 44
• Pytania kontrolne 45

Rozdział 2. Dane wejściowe, przetwarzanie i dane wyjściowe 51

• 2.1. Projektowanie programu 51
• 2.2. Dane wejściowe, dane wyjściowe i zmienne 58
• 2.3. Przypisywanie wartości do zmiennych i wykonywanie obliczeń 69
• W CENTRUM UWAGI. Obliczanie opłat za dodatkowe minuty 73
• W CENTRUM UWAGI. Obliczanie procentów 74
• W CENTRUM UWAGI. Obliczanie średniej 79
• W CENTRUM UWAGI. Zamiana wzoru matematycznego na wyrażenie 82
• 2.4. Deklarowanie zmiennych i typy danych 84
• 2.5. Stałe nazwane 90
• 2.6. Ręczne śledzenie programu 91
• 2.7. Dokumentowanie programu 93
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie ze stałych nazwanych, konwencje zapisu i komentarze 94
• 2.8. Projektowanie pierwszego programu 97
• 2.9. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 100
• Pytania kontrolne 121
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 126
• Ćwiczenia programistyczne 127

Rozdział 3. Moduły 131

• 3.1. Moduły - informacje wstępne 131
• 3.2. Definiowanie i wywoływanie modułów 134
• W CENTRUM UWAGI. Definiowanie i wywoływanie modułów 140
• 3.3. Zmienne lokalne 145
• 3.4. Przekazywanie argumentów do modułów 148
• W CENTRUM UWAGI. Przekazywanie argumentu do modułu 153
• W CENTRUM UWAGI. Przekazywanie argumentu przez referencję 159
• 3.5. Zmienne globalne i stałe globalne 162
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie ze stałych globalnych 165
• 3.6. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 167
• Pytania kontrolne 179
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 183
• Ćwiczenia programistyczne 183

Rozdział 4. Struktury warunkowe i logika boolowska 187

• 4.1. Struktury warunkowe - informacje wstępne 187
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z instrukcji If-Then 195
• 4.2. Struktury warunkowe podwójnego wyboru 198
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z instrukcji If-Then-Else 199
• 4.3. Porównywanie ciągów znaków 202
• 4.4. Zagnieżdżone struktury warunkowe 208
• W CENTRUM UWAGI. Wielokrotne zagnieżdżenie struktur warunkowych 211
• 4.5. Struktura decyzyjna 215
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie ze struktury decyzyjnej 218
• 4.6. Operatory logiczne 221
• 4.7. Zmienne boolowskie 229
• 4.8. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 230
• Pytania kontrolne 242
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 246
• Ćwiczenia programistyczne 247

Rozdział 5. Struktury cykliczne 251

• 5.1. Struktury cykliczne - wprowadzenie 251
• 5.2. Pętle warunkowe: While, Do-While i Do-Until 253
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie pętli While 257
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie pętli Do-While 266
• 5.3. Pętle licznikowe i instrukcja For 272
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie pętli licznikowej za pomocą instrukcji For 279
• 5.4. Obliczanie sumy bieżącej 289
• 5.5. Wartownik 293
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z wartownika 293
• 5.6. Pętle zagnieżdżone 295
• 5.7. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 298
• Pytania kontrolne 308
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 311
• Ćwiczenia programistyczne 312

Rozdział 6. Funkcje 315

• 6.1. Wprowadzenie do funkcji: generowanie liczb losowych 315
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z liczb losowych 319
• W CENTRUM UWAGI. Wykorzystanie liczb losowych do reprezentowania innych wartości 321
• 6.2. Tworzenie własnych funkcji 322
• W CENTRUM UWAGI. Modularyzacja kodu z wykorzystaniem funkcji 330
• 6.3. Inne funkcje biblioteczne 338
• 6.4. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 349
• Pytania kontrolne 357
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 359
• Ćwiczenia programistyczne 360

Rozdział 7. Walidacja danych wejściowych 365

• 7.1. Garbage In, Garbage Out 365
• 7.2. Pętla walidacji danych wejściowych 367
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie pętli walidacji danych wejściowych 369
• 7.3. Programowanie defensywne 374
• 7.4. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 375
• Pytania kontrolne 379
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 381
• Ćwiczenia programistyczne 382

Rozdział 8. Tablice 385

• 8.1. Tablice - informacje podstawowe 385
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z elementów tablicy w wyrażeniach matematycznych 392
• 8.2. Sekwencyjne przeszukiwanie tablicy 400
• 8.3. Przetwarzanie elementów tablicy 405
• W CENTRUM UWAGI. Przekazywanie tablicy 412
• 8.4. Tablice równoległe 419
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z tablic równoległych 420
• 8.5. Tablice dwuwymiarowe 424
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z tablic dwuwymiarowych 427
• 8.6. Tablice trój- i więcejwymiarowe 432
• 8.7. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 434
• Pytania kontrolne 444
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 447
• Ćwiczenia programistyczne 448

Rozdział 9. Sortowanie i przeszukiwanie tabel 453

• 9.1. Algorytm sortowania bąbelkowego 453
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z algorytmu sortowania bąbelkowego 460
• 9.2. Algorytm sortowania przez wybieranie 468
• 9.3. Algorytm sortowania przez wstawianie 473
• 9.4. Algorytm wyszukiwania binarnego 479
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z algorytmu wyszukiwania binarnego 482
• 9.5. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 485
• Pytania kontrolne 497
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 500
• Ćwiczenia programistyczne 501

Rozdział 10. Pliki 503

• 10.1. Odczyt i zapis do plików - informacje wstępne 503
• 10.2. Przetwarzanie plików za pomocą pętli 516
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z plików 520
• 10.3. Korzystanie z plików i tablic 524
• 10.4. Przetwarzanie rekordów 525
• W CENTRUM UWAGI. Dodawanie i wyświetlanie rekordów 530
• W CENTRUM UWAGI. Wyszukiwanie rekordu 533
• W CENTRUM UWAGI. Modyfikowanie rekordów 535
• W CENTRUM UWAGI. Usuwanie rekordów 540
• 10.5. Separatory sterowania 543
• W CENTRUM UWAGI. Korzystanie z separatorów sterowania 544
• 10.6. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 550
• Pytania kontrolne 570
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 574
• Ćwiczenia programistyczne 574

Rozdział 11. Programy sterowane za pomocą menu 577

• 11.1. Wprowadzenie do programów sterowanych za pomocą menu 577
• 11.2. Modularyzacja programu sterowanego za pomocą menu 587
• 11.3. Ponowne wyświetlanie menu za pomocą pętli 589
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie programu sterowanego za pomocą menu 596
• 11.4. Menu wielopoziomowe 610
• 11.5. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 616
• Pytania kontrolne 621
• Ćwiczenia programistyczne 623

Rozdział 12. Przetwarzanie tekstu 627

• 12.1. Wstęp 627
• 12.2. Przetwarzanie poszczególnych znaków w ciągu 629
• W CENTRUM UWAGI. Sprawdzanie hasła 632
• W CENTRUM UWAGI. Formatowanie numeru telefonu i usuwanie formatowania 637
• 12.3. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 642
• Pytania kontrolne 649
• Ćwiczenia z wykrywania błędów 651
• Ćwiczenia programistyczne 652

Rozdział 13. Rekurencja 657

• 13.1. Wprowadzenie do rekurencji 657
• 13.2. Rozwiązywanie zadań za pomocą rekurencji 660
• 13.3. Przykłady algorytmów rekurencyjnych 664
• 13.4. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 674
• Pytania kontrolne 678
• Ćwiczenia programistyczne 681

Rozdział 14. Programowanie obiektowe 683

• 14.1. Programowanie proceduralne i programowanie obiektowe 683
• 14.2. Klasy 687
• 14.3. Projektowanie klas za pomocą języka UML 698
• 14.4. Wyznaczanie klas i ich zakresu obowiązków w zadaniu 700
• W CENTRUM UWAGI. Wyznaczanie klas 701
• W CENTRUM UWAGI. Określanie zakresu obowiązków klasy 705
• 14.5. Dziedziczenie 711
• 14.6. Polimorfizm 718
• 14.7. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 723
• Pytania kontrolne 740
• Ćwiczenia programistyczne 744

Rozdział 15. Aplikacje z GUI i programowanie sterowane zdarzeniami 747

• 15.1. Graficzny interfejs użytkownika 747
• 15.2. Projektowanie interfejsu użytkownika do programu wyposażonego w GUI 751
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie okna 755
• 15.3. Tworzenie procedury obsługi zdarzenia 758
• W CENTRUM UWAGI. Projektowanie procedury obsługi zdarzenia 761
• 15.4. Projektowanie aplikacji na urządzenia mobilne 764
• 15.5. Rzut oka na języki Java, Python i C++ 773
• Pytania kontrolne 774
• Ćwiczenia programistyczne 776

Dodatek A. Tablica kodów ASCII/Unicode 779

Dodatek B. Symbole na schematach blokowych 781

Dodatek C. Przewodnik po pseudokodzie 783

Dodatek D. Zamiana liczb dziesiętnych na postać binarną 797

Dodatek E. Odpowiedzi do pytań z punktów kontrolnych 799

Skorowidz 815