Fakulta informačních technologií VUT v Brně

Detail předmětu

Základy programování

IZP Ak. rok 2012/2013 zimní semestr 7 kreditů

Aktuální akademický rok

Algoritmy a řešení problémů: strategie řešení problémů, strukturovaná dekompozice, pojem a vlastnosti algoritmu. Základní programovací konstrukty: syntaxe a sémantika vyššího programovacího jazyka, proměnné, typy, výrazy, řídicí struktury, procedury a funkce, předávání parametrů, vstupy/výstupy, zpracování výjimečných stavů. Základní datové struktury: primitivní datové typy, strukturované datové typy: pole, záznam, soubor, znakové řetězce. Dynamické datové struktury, typ ukazatel. Strategie pro volbu vhodné datové struktury. Rekurze, pojem rekurze. Globální a lokální proměnné. Jednoduché rekurzivní funkce (procedury). Modulární návrh a abstrakce. Pojmy a algoritmy budou ilustrovány využitím vhodného programovacího jazyka (ISO/IEC 9899:1999 Programming languages - C).

Garant předmětu

Jazyk výuky

česky

Zakončení

zápočet+zkouška (písemná)

Rozsah

39 hod. přednášky, 12 hod. cvičení, 8 hod. pc laboratoře, 6 hod. projekty

Bodové hodnocení

55 zkouška, 12 půlsemestrální test, 8 cvičení, 25 projekty

Zajišťuje ústav

Přednášející

Cvičící

Horáček Petr, Ing. (UIFS FIT VUT)
Charvát Lukáš, Ing. (UITS FIT VUT)
Martinek David, Ing. (UIFS FIT VUT)
Müller Petr, Ing. (UITS FIT VUT)
Rozman Jaroslav, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Smrčka Aleš, Ing., Ph.D. (UITS FIT VUT)
Solár Peter, Ing. (UIFS FIT VUT)
Sopuch Zbyněk, Ing. (UIFS FIT VUT)
Šebeň Patrik, Ing. (UIFS FIT VUT)
Zůna Pavel, Ing. (UITS FIT VUT)

Získané dovednosti, znalosti a kompetence z předmětu

Student se naučí analyzovat a navrhovat jednoduché algoritmy pro počítače. Seznámí se se základní koncepcí programovacích jazyků. Naučí se vytvářet programy ve vyšších programovacích jazycích. Porozumí EBNF pro popis syntaxe programovacího jazyka. Osvojí si odborné pojmy z oblasti programování, syntax a sémantiku programovacího jazyka.

Dovednosti, znalosti a kompetence obecné

Student se naučí řešit jednoduché problémy na počítači formou projektů. Naučí se vytvářet programovou dokumentaci a obhájit výsledky řešeného projektu.

Cíle předmětu

Naučit se analyzovat vybrané problémy a stanovit elementární algoritmy k jejich řešení. Seznámit se s principy a vlastnostmi vyšších programovacích jazyků a zvolený jazyk ovládnout na úrovni nezbytné pro implementaci algoritmů. Seznámit se s organizací dat při řešení problémů. Aktivně ovládnout základní algoritmy a umět je aplikovat v praktických problémech. Seznámit se s hodnocením složitosti algoritmů. Seznámit se s principy testování programů. Naučit se používat prostředky pro ladění programů. Naučit se dokumentovat, obhajovat a prezentovat dosažené výsledky.

Požadované prerekvizitní znalosti a dovednosti

Předmět je zařazen v zimním semestru prvního ročníku bakalářského studijního programu. U studentů se proto předpokládají pouze běžné znalosti práce s počítačem na úrovni střední školy.

Literatura studijní

  • McConnell, S.: Code Complete, Microsoft Press, 2004, ISBN 0735619670
  • Kernighan, B. W.: The Practice of Programming, Addison-Wesley, 2003, ISBN 020161586X
  • Soubor materiálů prezentovaných na přednáškách bude dostupný na WWW

Literatura referenční

  • Herout, P.: Učebnice jazyka C, Kopp, České Budějovice, 2008, ISBN 978-80-7232-351-7.
  • The C Standard : Incorporating Technical Corrigendum 1, by Standards Institute British, John Wiley & Sons, 2002, ISBN 0470845732.
  • Kadlec, V.: Učíme se programovat v jazyce C, Computer Press, Praha, 2005, ISBN 80-7226-715-9.
  • Kernighan, B., W., Ritchie, D., M.: Programovací jazyk C, Computer Press, Brno, 2006, ISBN 80-251-0897-X.
  • Wirth, N.: Algoritmy a štruktúry údajov, Alfa Bratislava, 1988.
  • Cormen, T.: Introduction to Algorithms, The MIT Press, 2001, ISBN 0262032937.
  • Harbison, P.: C: A Reference Manual (5th Edition), Prentice Hall, 2002, ISBN 013089592X.

Osnova přednášek

  1. Vlastnosti algoritmů, notace a zápis algoritmů.
  2. Techniky řešení problémů. Návrh a implementace algoritmů.
  3. Principy vyšších programovacích jazyků. Symboly, oddělovače, konstanty, identifikátory, proměnné, reprezentace čísel, návěští.
  4. Koncepce dat. Jednoduché datové typy. Výrazy a příkazy.
  5. Řídící struktury. Bloková struktura programu, rozsah platnosti identifikátorů.
  6. Funkce, parametry funkcí.
  7. Textové soubory, standardní vstup/výstup.
  8. Strukturované datové typy.
  9. Rekurze v programování.
  10. Typ ukazatel a dynamické proměnné. Spojové struktury.
  11. Základní metody řazení.
  12. Základní metody vyhledávání.
  13. Verifikace programů, ladění a dokumentace.

Osnova laboratorních cvičení

1. - 2.týden v semestru je seznámení s provozním řádem, důležité informace a pokynyinformace ke studiu, rozdělení a přihlášení se do laboratoří, (Zapsané předměty --> IZP --> Termín laboratoří), Unix pro začínající studenty, diskusní skupiny IZP, IUS (každý student napíše zkušební dotaz a odpověď na dotaz v těchto diskusích), vývojové prostředí jazyka C.
3. týden v semestru je volné využití laboratoří pro samostatné řešení domácích úloh v jazyce C.
4. - 12. týden v semestru jsou interaktivní počítačová cvičení, konzultace k projektům a k ladění programů. Obhajoba a odevzdání 3 projektů.

Osnova počítačových cvičení

Demonstrační cvičení:
  1. Seznámení s vývojovým prostředím programů v jazyce C v MS Windows a v Linuxu. Editace programů. Struktura programů. Nápověda. Nástroje ladění programů.
  2. Jednoduché programy v jazyce C, zpracování parametrů příkazové řádky, práce se standardním I/O.
  3. Iterační výpočty, analýza, návrh ke 2. projektu, ukázka dokumentace.
  4. Práce s poli, s maticemi, se soubory.
  5. Standardní knihovny. Jednoduché programy v jazyku C.
  6. Tvorba modulů, ADT seznam, práce s dynamicky alokovanými datovými strukturami.

Interaktivní cvičení:

  1. Vlastní tvorba programů, funkce, řídicí struktury.
  2. Práce s řetězci a stdio.
  3. Typ ukazatel a alokace paměti, rekurentní problémy.
  4. Práce se soubory, práce s maticemi.
  5. Vyhledávání a řazení.

 

Osnova ostatní - projekty, práce

  1. Tvorba histogramu.
  2. Iterační výpočty.
  3. Řešení osmisměrky.

Průběžná kontrola studia

Hodnocené domácí úkoly (projekty) s obhajobou: 25 bodů. Počítačové cvičení: 8 bodů. Půlsemestrální test: 12 bodů. Závěrečná písemná zkouška: 55 bodů.

Kontrolovaná výuka

  • Vypracování a odevzdání 3 projektů.
  • Obhajoba projektů v průběhu laboratorních cvičení.
  • 5 počítačových cvičení. 
  • Odevzdaná a kontrolovaná dokumentace k jednomu projektu.
  • Půlsemestrální test.
  • Závěrečná písemná zkouška.
  • Formu nahrazování zameškané výuky stanoví asistent.

Podmínky zápočtu

Pro získání zápočtu a tím pro připuštění k závěrečné zkoušce musí student získat celkově nejméně 20 bodů z projektů, cvičení a půlsemestrálního testu.
Pokud bude odhaleno plagiátorství nebo nedovolená spolupráce na projektech, zápočet nebude udělen a dále bude zváženo zahájení disciplinárního řízení.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program IT-BC-3, obor BIT, 1. ročník, povinný
Nahoru