2. Elemi programozás
A címben az elemi szó azt jelenti, hogy igen egyszerű. Fő-
leg eleinte kivétel nélkül olyan feladatok szerepelnek, ame-
lyeknél már-már nagyképűség az algoritmus keresését és a
programozást szétválasztani: kifejezetten egy egyszerű kódo-
lást kell csak végrehajtani. Eleinte három-öt utasításból
állnak a megoldások, a fejezet közepe táján 5-10 sor hosszú-
ságú az átlag, és még a végén is ritka a tíz utasításnál jó-
val hosszabb.
Az elemi jellegből és az iskolai helyzetből következik,
hogy elsősorban BASIC programok írása a cél, bár a legtöbb
feladat megoldható más nyelven is. Nevezhetjük ezt a részt
'utasítás-orientáltnak' is: nem titkolt szándék az egyes
(BASIC) utasítások viszonylag gyors begyakoroltatása.
Az alfejezetek mindig olyan feladatokkal kezdődnek, ahol
egy egyszerű 'programocskáról' kell véleményt mondani. Ezeket
még az egyszerűbbnél is egyszerűbbnek tartjuk, passzív tudás
is elég hozzájuk: mintegy felvezetik a hasonló programok meg-
írását. Ezek a bevezető példák kizárólag BASIC nyelvűek.
A 'nehezebbek' közé sorolt feldatok sem igazán nehezek,
lehetnének más fejezetek legegyszerűbb példái is. Közülük a
könnyebbekhez csak egy-egy utasítás nem triviális használata
kell, míg a legnehezebbekhez egy apró, egyedi ötlet szüksé-
ges. Ezeknél a feladatoknál -főleg e fejezet közepétől- már
javasolható, hogy szenteljünk külön figyelmet az algoritmus-
nak is. A nehézségi fokozat megállapításánál is a BASIC nyel-
vű megoldást vettük alapul.
Javasolt irodalom:
1. Lőcs Gy.: A BASIC és a Kíváncsi.
Tankönyvkiadó, 1985.
2. Appel Gy. - Kőhegyi J. - Zsakó L.: Számítógépes feladatok.
INTERPRESS, 1985.
3. Lőcs Gy.: A BASIC és a Kíváncsi. Feladatgyűjtemény.
Tankönyvkiadó, 1986.
Ebben és a következő fejezetben több feladat épít lineáris
algebrai ismeretekre. Akiknek ezek a fogalmak nem ismerősek,
ajánljuk a következő tankönyvet:
4. Fried E.: Lineáris algebra (tankönyv a ginmnáziumok spe-
ciális matematikai osztályainak).
Tankönyvkiadó, 1986.
2.1 Kifejezések (függvények) kiértékelése
Néhány igen egyszerű alapfogalom tisztázása a cél. Számok
és szövegek megjelenítése; azonosítók, függvények és kifeje-
zések, értékadás programban és futás közben -mindezek 3-5 so-
ros (utasításos) programokkal.
A képletek kiszámítása, mértékegységek átváltása nemcsak
matematika órán lehet hasznos, hanem a fizika, a kémia stb.
tárgyakban is segíthet.
Az első öt feladat a passzív tudást ellenőrzi, a továb-
biakban (BASIC) programot kell írni.
2.2 Ciklusok
Az alábbi rész már korántsem annyira BASIC-függő, mint az
előző. Ciklust szervezni ugyanis minden programozási nyelvben
lehet, a magasszintű nyelvekben eléggé hasonló módon. A BASIC
FOR-NEXT (és újabban DO-WHILE(UNTIL)) párját más angol szavak
(REPEAT, FOR-DO stb.) helyettesíthetik, de a dolog logikája,
az algoritmus nagyon hasonló.
Hangsúlyozzuk, hogy manapság a ciklusok szinte kivétel
nélkül zárt struktúrák: ránézésre azonnal szembetűnhet a kez-
detük és a végük. Jobb nyelveken (jobb gépeken) ez még a
struktogramoknál megszokott módon kiugratással is hangsúlyoz-
ható. Igyekezzünk ezt a lehetőséget nem tönkretenni átgondo-
latlan, csapongó programozással. Hosszabb programoknál hal-
latlan előny az áttekinthetőség, amit viszont a rövidebb gya-
korló feladatoknál kell megszokni.
Egyszerű ciklusnak pontosan azt nevezzük, amikor egyetlen
tevékenységet kell többször (esetleg apró módosítással) vég-
rehajtani. A struktúra zártsága szinte magától értetődő, a
'tevékenység' könnyen közrefogható egy FOR-NEXT (DO-WHILE
stb.) párral. Ilyen jellegű az első néhány feladat. Ezeknél a
feladatoknál nem szükséges sehol az IF-es szervezés, sőt ki-
fejezetten struktúrálatlan megoldás...
A fejezet közepe annyival nehezebb, hogy a cikluson belül
is kell valami nem triviálisat (A=A+B, kamatszámítás stb.)
csinálni. Végül egyszerű egymásbaágyazott ciklusok és néhány
trükkös feladat jelentik a csúcsot.
2.3 Elágazások
A programozásnak az elágazás (vezérlésátadás, ugrás) sok
gyakorlást igénylő része. IF-THEN-(ELSE) szerkezet szinte
minden nyelvben létezik és alig van különbség a használatá-
ban. A GO TO is szinte azonos az egyes nyelvjárásokban, de a
szakemberek óva intenek sűrű használatuktól - bár igen körül-
ményes teljesen elkerülni. Még az END (STOP) jelent némi új-
donságot az alfejezetben.
Az első 16 feladat megoldható egyetlen elágazással, a
83-85. és 89-90. passzív jellegűek. Középtájon (97-111.) már
több IF-re is szükség lehet, illetve egyéb (matematikai vagy
már tanult számítástechnikai) tudnivalók is kellhetnek. A be-
fejező részben pedig a gyakorlatlanok könnyen elveszhetnek a
kapcsolódó feltételek között.
2.4 Szövegek
Ebben a fejezetben olyan egyszerű feladatok szerepelnek,
amelyekkel rávilágíthatunk arra hogy a számítógép nemcsak a
matematikában, fizikában alkalmazható. Könnyen és gyorsan
megoldható példák ezek, általuk kevés programozási ismeret
birtokában is hamar sikerélményhez juttathatunk.
A fejezet feladatait humán beállítottságúak érdeklődésének
felkeltésére is alkalmasnak tartjuk.
Az eredményes munkához a szövegkezelő függvények, az elá-
gazások és ciklusok ismerete szükséges. A számítógép az angol
ABC betűit az ABC-sorrend szerint hasonlítja össze. Ha vala-
ki a magyar ABC ékezetes betűit is használja, akkor ez már
nem igaz, az összehasonlítás rossz eredményt ad. Ennek oka,
hogy a számítógép a hasonlítást a karakterek kódja alapján
végzi, s az ékezetes betűk általában valamilyen ritkán hasz-
nált, adott kódú karakter helyett szerepelnek a karakterkész-
letben.
Hasonló - de már összetettebb - feladatokkal találkozha-
tunk még a 6. fejezetben.
2.5 Összetett elágazások; ciklusok; sorozatok
Az előző alfejezetekben is előfordultak ciklusok. Az aláb-
bi feladatokban vagy a ciklusmagban lesz szükség összetettebb
tevékenységre, vagy a ciklus szervezése bonyolultabb. jdon-
ság az is, ha a ciklusok (összetett) elágazásokkal bővülnek
és többszörös ciklusok is szerepelhetnek.
A ciklusmagban lévő elágazások feltételeinél a logikai
függvények ismerete is előnyös. Ebben az alfejezetben a fela-
datok megoldásához célszerű bevezetni a sorozatokat (más né-
ven: vektorok, egydimenziós tömbök).
Ez az alfejezet az elemi programozásból átvezet a nagyobb
gyakorlatot igénylő programozásba. Ennek megfelelően több, a
mindennapi életben alkalmazható feladat található itt. Ez azt
is jelenti, hogy a további fejezetekben is vannak hasonló
példák.
2.6 Tömbök
A számítástechnikában igen gyakran használunk olyan adat-
rendszereket, amelyek valamilyen táblázatszerű kapcsolatban
állnak egymással. Legegyszerűbb esetben csak egy meghatáro-
zott sorrendben követik egymást, mint például az év hónapjai.
Az ilyen szerkezetet egydimenziós tömbnek, vektornak nevez-
zük. Más esetben egy kétdimenziós táblázat alkalmas az adatok
rendszerezésére. Természetesen magasabb dimenziószámú tömbö-
ket is használunk. Feltétlenül tanácsos, ha erre lehetőség
van, az egymással összefüggésben álló adatokat ilyen tömbök-
ben ábrázolni. A számítógépek többségükben A(I), B(I,J),
C(I,J,...) stb. szimbólumokat használnak ezek jelölésére.
Javasoljuk, hogy az alfejezet elején lévő feladatok közül
minden kezdő tanuló oldjon meg néhányat. A második felében
már elsősorban olyan feladatok vannak, amelyek egy kis mate-
matikai előképzettséget feltételeznek.
2.7 Elemi grafika
Az alfejezetben olyan feladatokat találhatunk, amelyek
megoldásai alapvető grafikai utasításokra és egyszerű algo-
ritmusokra épülnek. A problémák akkor lesznek érdekesek, ha
megoldásuk során a következő grafikus utasításokat használjuk
csak:
- képernyőtörlés,
- egy pont rajzolása,
- egy pont törlése,
- adott pont rajzolt vagy rajzolatlan állapotának vizs-
gálata.
Szükséges az adott számítógép véletlenszám generátora
programozásának ismerete.