Содержание дисциплины «алгоритмы, структуры данных и программирование». Ведение в язык С# лекция 1

1.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
«АЛГОРИТМЫ, СТРУКТУРЫ
ДАННЫХ И ПРОГРАММИРОВАНИЕ».
ВЕДЕНИЕ В ЯЗЫК C#
Лекция 1
Емельянова М.Г.

2.

Ссылки и список литературы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
https://learn.microsoft.com/ru-ru/dotnet/csharp/
Пахомов Б. И. C# для начинающих. – СПб.: БХВ-Петербург, 2014. – 432
с.: ил.
Мюллер, Джон Пол, Семпф, Билл, Сфер, Чак. С# для чайников.:
Пер. с англ. – СПб.: ООО "Диалектика", 2019. – 608 с. : ил.
Евдокимов П. В. C# на примерах. 4-е издание (переработанное и
обновлённое) – СПб.: Наука и Техника, 2019. – 320 с., ил.
Албахари, Джозеф, Албахари, Бен. C# 7.0. Справочник. Полное описание
языка.: Пер. с англ. – СпБ.: ООО "Альфа-книга", 2018. – 1024 с. : ил.
Троелсен, Эндрю, Джепикс, Филипп. Язык программирования C# 7 и
платформы .NET и .NET Core, 8-е изд. : Пер. с англ. – СПб. : ООО
"Диалектика", 2018 – 1328 с. : ил.
Прайс Марк Дж. C# 7 и .NET Core. Кросс-платформенная разработка
для профессионалов. 3-е изд. – СПб.: Питер, 2018. – 640 с.: ил.

3.

Содержание дисциплины
Темы.
Введение в язык C#.
Простые операторы языка С#.
Условия, циклы.
Массивы.
Алгоритмы обработки массивов.
Методы.
Символьные и строковые переменные.
Многомерные массивы.
Структуры данных.
Исключения.

4.

Полезная ссылка
https://metanit.com/sharp/tutorial/1.1.php
Глава 1 «Введение в C#», глава 2 «Основы программирования на C#».

5.

Общие сведения о языке C# и платформе .NET
В июле 2000 года на конференции PDC (Professional Developer
Conference) компания Microsoft анонсировала новый фреймворк для
разработки программного обеспечения – .NET Framework.
Идея платформы .NET – это создание единой системы, предназначенной
для разработки и выполнения приложений, написанных на любом языке
программирования.
Для обеспечения совместимости типов данных для разных языков
программирования платформа .NET требует для каждого языка
программирования использование общей системы типов (Common Type
System – CTS) – однообразной формы представления данных в памяти
компьютера.

6.

Общие сведения о языке C# и платформе .NET
В платформе .NET предусмотрен единый промежуточный язык компиляции
(Common Intermediate Language – CIL), в который преобразуются
приложения, написанные на любом языке платформы. Ранее язык назывался
«Microsoft Intermediate Language (MSIL)».
Команды этого языка не привязаны к конкретной операционной системе и
типу компьютера и тем более к исходному коду приложения. Программа на
языке CIL выполняется не самостоятельно, а под управлением системы,
которая называется общеязыковой средой выполнения (Common Language
Runtime – CLR), и которая может быть установлена в любой операционной
системе на любом компьютере. Общеязыковая среда выполнения включает
JIT (just in time – вовремя) компилятор, переводящий код с языка CIL в
машинные команды конкретного процессора.
Компилятор – программа, переводящая текст, написанный на языке программирования, в набор машинных
кодов.

7.

Общие сведения о языке C# и платформе .NET
Для обеспечения безопасности в платформе .NET использован
системный подход – на этапе компиляции приложения создаётся
специальный файл с расширением exe или dll – сборка, которая
содержит код на языке CIL и метаданные.
Метаданные включают имя и версию сборки, сведения об объектах и
типах данных, используемых в приложении, список файлов (сборок), от
которых зависит данная сборка и т.д.
Платформа .NET содержит огромную библиотеку классов (FCL –
Framework Class Library), которые можно использовать при
программировании на любом языке .NET.

8.

Общие сведения о языке C# и платформе .NET

9.

Общие сведения о языке C# и платформе .NET
Среда разработки, поддерживающая .NET – Microsoft Visual Studio.
Visual Studio 2017
Visual Studio 2019
Visual Studio 2022
Первая версия – Visual Studio .NET (2002 год).
Алгоритмический язык C# создан специально для работы на платформе
.NET.
Microsoft называет свою реализацию языка "Visual С#". На самом деле
Visual С# является ни чем иным, как компонентом С# в составе Visual
Studio.

10.

Создание консольного приложения в Visual Studio 2017
«Консольные приложения наилучшим образом подходят для изучения языка, так как в них не
используется множество стандартных объектов, необходимых для создания графического интерфейса».
Пример создания консольного приложения в Visual Studio 2017 приведён на стр. 35-46 в книге (Мюллер,
Джон Пол, Семпф, Билл, Сфер, Чак. С# для чайников.: Пер. с англ. – СПб.: ООО "Диалектика", 2019. –
608 с. : ил.).
Или по ссылке https://metanit.com/sharp/tutorial/1.2.php (Visual Studio 2022).

11.

Создание консольного приложения в Visual Studio 2017

12.

Понятие пространства имён языка C#
Любая программа на языке C# начинается с указаний о подключении к коду
программы некоторого пространства имён с помощью оператора using. Например:
using System;
using System.Windows.Forms; и т.д.
Каждое пространство имён соответствует определённой группе классов платформы
.NET (каждый класс – некоторый тип). Таким образом, все множество типов (CTS)
платформы .NET по своему функциональному назначению было объединено в
логически связанные группы, получившие названия пространства имён.
И если для решения некоторой задачи необходимы некоторые классы, методы,
функции или данные, то вы должны подключить к вашей программе соответствующее
пространство имён. Таким образом, в языке C# реализуется возможность
использования ранее написанных библиотек классов платформы .NET.
«Мастера создания приложений» автоматически выбирают необходимые пространства
имён, которые без надобности лучше не менять.

13.

Состав проекта
Решение описывается текстовым файлом (.sln) в собственном уникальном
формате.
Папка ConsoleApp1.
Файл проекта (.csproj).
Файл программы на языке C# имеет расширение .cs.

14.

Вопросы для проверки по теме
1. Для чего предназначен программный продукт .NET Framework?
2. Что такое CTS?
3. Что такое CIL?
4. Что такое CLR?
5. Что такое FCL?
6. Что содержит файл сборки?
7. Что содержит среда Visual Studio при создании консольного
приложения?
8. Что такое пространство имён?

15.

Ведение в язык C#
Символика языка C#
Алфавит – набор символов, с помощью которых записывается код (текст)
программы.
В языке C# используются следующие символы:
– любые буквы (включая буквы любого национального алфавита), при
этом язык C# различает заглавные и строчные буквы;
– цифры от 0 до 9;
– служебные знаки;
– служебные слова;
– комментарии по тексту программы (//, /* */).
Идентификаторы могут состоять из букв (желательно использовать
латинский алфавит), цифр и символа подчёркивания ‘_’, но начальный
символ идентификатора должен быть либо буква, либо символ
подчёркивания, но не цифра.

16.

Ведение в язык C#
Описание переменных
Переменная – это область памяти компьютера, обозначенная
идентификатором, в которой хранятся изменяемые в процессе работы
программы данные.
Перед использованием переменной в программе её необходимо
объявлять – указывать тип переменной и её имя.
Тип переменной указывает, какие значения можно записывать в
переменную – целые, вещественные, символьные и т.д.
Имя переменной является идентификатором.
Например:
int a, b, c;
float d;
Объявление переменных одного типа должно заканчиваться точкой с
запятой.

17.

Ведение в язык C#
Типы данных языка C#
Одной из задач технологии программирования .NET является
использование общей системы типов – CTS (Common Type System),
которая позволит стандартизировать представление данных в памяти
компьютера для любого языка программирования, работающего с этой
технологией.
Условно все типы данных CTS подразделяются на значимые (целые,
вещественные и т.д.) и ссылочные (массивы, классы и т.д.).
Переменным значимых типов память компьютера под данные выделяется
во время компиляции программы, а переменным ссылочного типа – во
время выполнения программы с помощью оператора new.

18.

Ведение в язык C#
Типы данных языка C#
Простой тип языка C#
byte
sbyte
short
int
long
usort
uint
ulong
float
double
object
char
string
decimal
bool
Выбор
типа
данных
в
программе
обуславливается требованиями точности
вычислений и объёмами выделяемой под
переменные памяти компьютера.

19.

Типы данных
Размер и диапазон целочисленных типов C#

20.

Типы данных
Размер и диапазон переменных с плавающей точкой
Некорректно.

21.

Выражения
Выражения строятся из операндов – констант, переменных,
функций объединённых знаками операций и скобками.
При вычислении выражения определяется его значение и
тип.
Эти
характеристики
выражения
однозначно
определяются значениями и типами операндов, входящих в
выражение, и правилами вычисления выражения.
Чему равно значение n?
Оператор остатка % вычисляет остаток от деления левого операнда на
правый.

22.

23.

Выражения
int p = 12 + 9 * 3 - 4 / 2;
int t = 15 + 3 % 2 + 4 * 2;
float f = 3 * 5 + t / (2 + 2) + 7 / 2+5 % 2;

24.

Вопросы для проверки по теме
1.
2.
3.
4.
Что такое переменная в языке C#?
Что значит объявить переменную?
Какие простые типы данных языка C# существуют?
Приведите примеры операций в C# и их приоритет выполнения.

25.

Понятие алгоритма
«Современное значение слова алгоритм очень схоже со значением слов
рецепт, процесс, метод, способ, процедура, программа, однако в слове
«алгоритм» имеется свой дополнительный оттенок. Помимо того что
алгоритм – не просто свод конечного числа правил, задающих
последовательность выполнения операций при решении той или
иной специфической задачи, он ещё имеет пять важнейших
особенностей».
Основными свойствами алгоритма являются:
– конечность;
– определённость;
– эффективность;
– ввод данных;
– вывод данных.

26.

Свойства алгоритма
Конечность, т.е. алгоритм должен заканчиваться после конечного числа
шагов. При этом число шагов может быть очень большим, но конечным.
Определённость, т.е. каждый шаг алгоритма должен быть точно определён.
Эффективность, т.е. решение должно выполнятся быстро и правильно с
наименьшими затратами используемых ресурсов.
Процесс организации ввода данных и управление программой в
современном понятии алгоритма выделен в отдельное его свойство. Это
свойство во многом определяет так называемый «пользовательский
интерфейс ввода данных» – т.е. возможность использования программы для
ввода данных в процессе её эксплуатации.
Последнее свойство алгоритма характеризует вывод результатов работы
программы (значения, таблицы, графики, рисунки и т.д.).

27.

Этап разработки алгоритма
Разработка алгоритма решения задачи начинается с анализа задачи – т.е.
необходимо точно понять суть задачи и требования к решению. Только
после анализа задачи можно приступать к разработке алгоритма –
разрабатывать последовательность шагов, приводящих к решению
задачи.
Результатом разработки алгоритма является его подробное словесное
описание или его структурная схема.

28.

Построение структурной схемы алгоритма
Графическое описание алгоритмов.
При
графическом
описании
алгоритмов
применяются
последовательности графических символов, которые связаны между
собой и выполняют определённые функции.
Конфигурацию, перечень и размеры графических изображений, а также
правила построения схем алгоритмов устанавливает ГОСТ 19.701-90
«Схемы алгоритмов, программ, данных и систем».

29.

30.

Примеры
Линейные алгоритмы.
При необходимости или для повышения удобочитаемости могут быть добавлены стрелки-указатели.

31.

Этап реализации алгоритма
Этап реализации алгоритма включает:
– по разработанному алгоритму написание
программы на одном из языков программирования;
кода
– тестирование программы – запуск программы на
компьютере и проверка результатов её работы.

32.

Вопросы для проверки по теме
1.
2.
3.
4.
5.
Что такое алгоритм?
Какими свойствами обладает алгоритм?
Что включает этап разработки алгоритма решения задачи?
Для чего используется структурная схема алгоритма?
Что такое реализация алгоритма?