"PODSTAWY PROGRAMOWANIA"
 Kurs: W04ITE-SI0037G  /  WYKŁAD  '2024/25

• Zasady zaliczenia kursu obowiązujące semestrze zimowym 2024/25
     
  
• Kolokwia zaliczeniowe dla kierunku INFORMATYKA
  

  I.    3 grudnia 2024	- przykładowe zadania 1 (na pierwszy sprawdzian)
  II.  28 stycznia 2025	- przykładowe zadania 2 (na sprawdzian końcowy)
  III.  5-7  lutego 2025	- termin poprawkowy     (dla osób które nie pisały kolokwium, nie zaliczyły, lub chcą poprawić ocenę)

• Proponowany program laboratorium i ćwiczeń do tego wykładu.
  

Materiały do wykładu '2024/25:  Podstawy programowania (z przykładami w języku C i C++) 

1. Wprowadzenie: Algorytmiczne języki programowania. Program komputerowy i proces jego opracowywania.
   Struktura programu źródłowego w C/C++. Przykłady prostych programów.
   Podstawowe typy całkowite i rzeczywiste . Definiowanie i inicjalizacja zmiennych prostych.
   Operatory i wyrażenia: Operator przypisania. Operatory i wyrażenia arytmetyczne.
   Operatory przypisania arytmetycznego, inkrementacji i dekrementacji. Operatory relacji, wyrażenia logiczne.
   slajdy do wykładu: ( W1.PDF ) 
   wiki:
     - paradygmat programowania / programming paradigms,
     - programowanie strukturalne oraz proceduralne,
     - comparison of programming languages ,   C   /  C++  standards,  
        
     
   
2. Podstawowe operacje wejścia i wyjścia:  Podejście proceduralne - funkcje standardowe scanf i printf. 
   Sterowanie wykonaniem programu. Instrukcje warunkowe if, if-else, konstrukcja else-if.
   Zagniezdżanie instrukcji if. Instrukcja switch.
   slajdy do wykładu:( W2.PDF )
                                   ( Dodatkowe przykłady ilustrujące if/else )
    
   Materiały pomocnicze:
     - Wikibooks/Język C: Podstawowe procedury wejścia/wyjścia
     - dokumentacja online funkcji printf oraz scanf  (ze strony www.cplusplus.com)
     - Wikibooks/Język C: Instrukcje sterujące
   
   Do przeczytania:
   - Wikipedia → Programowanie strukturalne
   - C Programming / Program flow control →  "Last thing: goto"
      (ilustracja jak wyglądałoby programowanie bez strukturalnych instrukcji if-else oraz instrukcji pętli)
   - Programowanie niskopoziomowe / asembler (dr Tomasz Kapela, kurs na Uniwersytecie Jagielońskim)
      (ilustracja jak wygląda programowanie w kodzie maszynowym, z instrukcjami: jmp, jz , jnz , loop, . . .)
     
     
   
3. Instrukcje iteracyjne: while, do-while, for. Badanie warunku zakończenia pętli.
   Pętle zagnieżdżone. Instrukcje break i continue.
   Przykłady programów z wykorzystaniem w/w instrukcji.
   slajdy do wykładu: ( W3.PDF )
   
   Materiały pomocnicze dla instrukcji sterujących - Kurs MIT "Introduction to C++" / Lecture notes:
     -  "1. Introduction" ,
     -  "3. Flow of control"
   
   Przykłady: w3resource: C++ Loops  [87 ćwiczeń z rozwiązaniami]
        
   Inne wskazówki: oprogramowanie pozycji/koloru wydruków w konsoli:  console color ,  gotoxy ,  clrscr
      
       
   
4. Tablice w języku C - deklaracja i inicjalizacja - dostęp do elementów za pomocą operatora indeksu.
   Operacje na tablicach z wykorzystaniem pętli for. Tablice wielowymiarowe.
   slajdy do wykładu: ( W4.PDF )
      
   Materiały pomocnicze:
     - wikiBook: C Programming / Arrays
     - Kurs MIT - Lecture 4 notes: Arrays and Strings
     - przykłady zadań: w3resource: C++ Array [29 ćwiczeń z rozwiązaniami w języku C++] 
   
   

   Dla zaawansowanych: Do przeczytania i przemyślenia: Why aren't  "variable-length"  arrays part of the C++ standard?, tzn. dyskusja dlaczego są problemy z konstrukcją dopuszczoną w wersji C99:    int rozmiar;      double tablica[rozmiar]; zwłaszcza jak ktoś próbuje w dlaszej części programu modyfikować zmienną  "rozmiar": np.  scanf("%d", &rozmiar);     lub     rozmiar = rozmiar+1; + artykuł  "Legitimate Use of Variable Length Arrays" by Chris Wellons    " . . . In general, VLAs not useful. They’re time bombs. VLAs are nearly always the wrong choice . . . "

         
     
   
5. Wskaźniki: Wskaźniki zmiennych i ich adresy, arytmetyka wskaźników.
   Związek pomiędzy wskaźnikami a tablicami. Praca z tablicami w zapisie wskaźnikowym.
   slajdy do wykładu: ( W5.PDF )
   
   Materiały uzupełniające:
    -  Wikibooks/Język C: Wskaźniki
    -  MIT: Lecture 5 notes Pointers
    -  guru99: Pointers in C Programming: What is Pointer, Types & Examples 
    -  tutorialspoint: C - Pointers (Pointer arithmetic, Array of pointers, Pointer to pointer, Passing pointers to functions)
    -  programiz: C Pointers (with examples)
    -  programiz: Relationship Between Arrays and Pointers
      
     
     
   
6. . . .   ( kolejne materiały będą zamieszczane sukcesywnie, w miarę postępu wykładów )

6. Funkcje: pojęcie funkcji. Deklaracja i definicja funkcji. Prototyp funkcji.
   Zwracanie wartości funkcji. Przekazywanie parametrów przez wartość.
   Parametry funkcji: przekazywanie parametrów funkcji przez: wartość, adres, referencję.
   Zwracanie jednej i wielu wartości. Przekazywanie zmiennych prostych, tablic, łańcuchów.
   Funkcje operujące na pamięci: memset, memcpy, memcmp, memmove, itp. (z biblioteki <string.h>)
   slajdy do wykładu: ( W6.PDF )
                                  ( Dodatkowe przykłady tworzenia funkcji z argumentami ) 
      
   Materiały uzupełniające:
     - Wikibooks/Język C - Funkcje
     - w3schools - C++ Functions  tutorial  
     - cplusplus - Functions  tutorial
     - MIT course - Lecture 3 notes: Functions
      
      
7. Teksty - tablice znakowe w języku C  (C-string).
   Standardowe funkcje łańcuchowe z biblioteki <string.h> (strcpy, strcmp, strcat, strlen, itd.)
   Przykłady przetwarzania danych tekstowych (operacje na łańcuchach znaków).
   slajdy do wykładu: ( W7.PDF )
     - przykłady_1: Dodatkowe przykłady funkcji przetwarzających teksty 
     - przykłady_2: String User Defined Functions in C language
         
   Materiały uzupełniające:
     - Wikibooks/Język C - PL: Napisy   (EN: String manipulation)
     - guru99: Strings in C: How to Declare Variable, Initialize, Print, Examples
     - cplusplus: Null-terminated character sequences  tutorial
   
      
   
8. Dynamiczne przydzielanie pamięci (malloc, calloc, realloc, free / new, delete)
   Tworzenie tablic i łańcuchów o zadawanej wielkości.
   slajdy do wykładu: ( W8.PDF )
   Porównanie: tablicy statycznej, tablicy quazi-dynamicznej (z ograniczeniem rozmiaru) i tablicy dynamicznej
   
   Materiały uzupełniające:
     - BinaryUpdates: Dynamic Memory Allocation in C Programming
     - Design&Reuse: Dynamic Memory Allocation and Fragmentation in C and C++
     - Guru99: Dynamic Memory Allocation in C using malloc(), calloc() Functions ,
     - GeeksForGeeks: Dynamic Memory Allocation in C using malloc(), calloc(), free() and realloc()
     - cplusplus: Dynamic memory  tutorial
     - Guru99:  C++ Dynamic Allocation of Arrays with Example ,  
                    :  Stack vs Heap: Know the Difference
         
      
9. Typ strukturalny. Definicje nowych typów. Deklaracja i inicjalizacja zmiennych strukturalnych.
   Zagnieżdżanie struktur.Rozszerzenie struktury o metody składowe. Atrybuty dostępu.
   slajdy do wykładu: ( W9.PDF )
                                   ( Dodatkowe przykłady przetwarzania tablic struktur )      
   
   Materiały uzupełniające:
     - cplusplus: Data structures
     - tutorialspoint: C - Structures
     - programiz: C struct
     - guru99: What is a Struct in C++
     - guru99: Difference between Structure and Class: Explained with C++ Example
      
      
   
10. Obsługa plików zewnętrznych. Pliki tekstowe i binarne.Podejście proceduralne: Standardowe funkcje do obsługi plików z biblioteki <stdio.h>. Wejście i wyjście dla znaków, łańcuchów i danych formatowanych. Wejście i wyjście blokowe (binarne).
    slajdy do wykładu: ( W10.PDF )
                                  ( Dodatkowe przykłady przetwarzania plików tekstowych i binarnych )
    
    Materiały uzupełniające:
      - WikiBooks - C Programming/Stream IO
      - programiz:  C Files Input/Output  +  C Files Examples
      - guru99: C File management
      - tutorialspoint:  C - file I/O
      - codingeek: Files in C Programming Language: Introduction and Various File Modes
        +  File operations  +  Examples and explanation of fgets, fputs, fprintf, fscanf, fread, fwrite
        +  Text Files vs Binary Files
       
       
       

11. Inne możliwości oprogramowania operacji plikowych (dla porównania): Obsługa plików zewnętrznych - Podejście obiektowe - Klasa fstream. Podstawowe metody i operatory.
    slajdy do wykładu: ( W10b.PDF )
    cplusplus: C++ input/output with files 
      
    
12. Wskaźniki a tablice wielowymiarowe. Tablice wskaźników, wskaźniki na tablice.
    
Wskaźniki na funkcje. Funkcja qsort.
Porównanie różnych kombinacji / zastosowań wskaźników.
slajdy do wykładu: ( W11.PDF )
  

13. Złożone struktury danych:
    a) dynamiczna tablica tablic,
    b) tablica wskaźników na dynamiczne tablice / łańcuchy,
    c) dynamiczna tablica wskaźników na dynamiczne tablice / łańcuchy.
       
       
    

Literatura:

Jerzy Grębosz          “Symfonia C++”

Robert Lafore              “Programowanie w języku C przy użyciu Turbo C++”
Andrzej Zalewski         “Programowanie w językach C i C++ z wykorzystaniem pakietu Borland C++”
Kris Jamsa                 “Wygraj z C++”
----------------------------------------------
Bjarne Stroustrup     “Język C++ “
Robert Sedgewick    “Algorytmy w C ++ “
----------------------------------------------
Brian Kernigham, Dennis Ritchie   “Język ANSI C“

Zagadnienia do opracowania na laboratorium:

- Poznanie wybranego środowiska programistycznego
   (Falcon C++, Microsoft Visual Studio, Visual Studio Code, CLion, Dev-C++ , CodeBlock,)
- Pisanie i uruchamianie programów konsolowych z użyciem:
       a) zmiennych prostych oraz instrukcji warunkowych
       b) pętli i tablic (zapis indeksowy)
       c) definiowanie funkcji oraz przekazywanie parametrów,
       d) przetwarzanie łańcuchów (zapis indeksowy i wskaźnikowy),
       e) tablic struktur - wczytywanie, wyświetlanie, wyszukiwanie, obliczenia
       g) składowanie danych w pliku dyskowym (tekst oraz binarnie)
       h) dynamicznej alokacji pamięci, dynamicznych struktur danych

Przykładowy program laboratorium/ćwiczeń