Informatyka

W ramach zajęć z przedmiotu Informatyka student poznaje podstawowe algorytmy stosowane przy rozwiązywaniu prostych zagadnień programistycznych przydatnych w pracy inżyniera (szukanie minimum, sortowanie, opracowanie statystyczne wyników, odczyt i zapis danych w plikach). Algorytmy te implementowane są w języku C++. Student poznaje język C++, ale wiedza i umiejętności wyniesione z zajęć pozwolą mu w przyszłości z powodzeniem stosować inny język programowania wysokiego poziomu o zbliżonych możliwościach.

Treści kształcenia

- Przypomnienie wiadomości z Technologii informacyjnej. Programowanie proceduralne w języku C++. Przekazywanie tablic (jedno- i dwuwymiarowych) do funkcji. Funkcje rekurencyjne. Funkcje biblioteczne.

- Szablony funkcji. Struktury. Definicja typów strukturowych. Tworzenie zmiennych strukturowych. Odwołanie do składników struktur. Unie.

- Pliki tekstowe i nietekstowe (binarne). Zmienne plikowe - strumienie. Operacje na plikach: tryb tekstowy i nietekstowy, otwieranie i zamykanie plików, zmiana wskaźnika danych pliku, odczyt i zapis ciągów znaków i bloków bajtów. Wykorzystanie funkcji biblioteki fstream.

- Podstawy programowania zorientowanego obiektowo. Definicja typów (klas) obiektowych. Enkapsulacja: specyfikacja dostępu do składników. Tworzenie zmiennych obiektowych. Odwołanie do składników (danych i metod) obiektów.

- Programowanie zorientowane obiektowo. Dziedziczenie. Polimorfizm, funkcje wirtualne.

- Kolokwium zaliczeniowe wykładu.

- Zasady tworzenia programów w środowisku C++. Pierwsze programy: instrukcja przypisania, operatory arytmetyczne, relacyjne i logiczne, wprowadzanie i wyprowadzanie danych, formatowanie operacji we/wy.

Programy wykorzystujące instrukcje warunkowe: if, switch.

- Instrukcje iteracyjne for, while, do-while. Rejestracja danych w pętli, wyznaczanie wartości ekstremalnych, obliczanie parametrów statystycznych zarejestrowanych danych. Obliczanie n! przy pomocy wybranej (przez menu z instrukcją switch) instrukcji iteracyjnej, szukanie NWP dwóch liczb całkowitych. Tablicowanie wybranej funkcji jednej zmiennej. Wyznaczanie miejsca zerowego funkcji jednej zmiennej przy pomocy metody bisekcji.

- Tablice jednowymiarowe (wektory). Szukanie wartości ekstremalnych, wyznaczanie parametrów statystycznych, obliczanie iloczynu skalarnego wektorów. Generowanie nowego wektora na bazie zadanych (dwóch) wektorów. Zamiana miejscami wybranych elementów w wektorze (np. zamiana parami, odwracanie kolejności).

- Tablice dwuwymiarowe (macierze). Iloczyn skalarny wiersza i kolumny macierzy zgodnych, mnożenie macierzy. Sumowanie wybranych elementów (wierszy, kolumn, obszarów) macierzy. Wyznaczanie wektora z elementów odpowiednich wierszy (kolumn) macierzy.

- Kolokwium I.

- Programowanie proceduralne - podprogramy. Funkcja wykorzystująca wszystkie sposoby przekazywania parametrów (przez wartość, wskaźnik, referencję) i zwracająca kod błędu. Funkcje wywoływane w pętli.

- Funkcje operujące na tablicach jedno- i dwuwymiarowych. Funkcja do sortowania wektora. Funkcja do wyszukiwania binarnego zadanej wartości w posortowanym wektorze. Wykorzystanie funkcji do operacji na wektorach w postaci wierszy macierzy. Struktury: liczby zespolone, tablice których elementami są struktury.

- Odczyt i zapis danych w plikach tekstowych i nietekstowych (wyznaczanie parametrów statystycznych danych liczbowych zapisanych w pliku, wyszukiwanie danych według zadanego kryterium). Projekt systemu zarządzania bazą danych (np. osobowych) zapisanych w pliku.

- Kolokwium II.

- Programowanie zorientowane obiektowo.

Literatura do samodzielnego studiowania

Grębosz J. - Symfonia C++ standard - Edition 2000. - 2005

Prata S. - Język C++: szkoła programowania - Helion. - 2013

Stroustrup B. - Język C++: kompendium wiedzy - Helion. - 2014

Neapolitan R., Naimipour K. - Podstawy algorytmów z przykładami w C++ - Helion, Gliwice. - 2004