Sekwencje poleceń

Algorytmy składają się z sekwencji poleceń, które określają, co komputer ma wykonać (wypisz znak A, narysuj jabłko, idź do przodu). Dlatego podczas programowania musimy wiedzieć, jakie polecenia mamy do dyspozycji i jakie jest ich dokładne znaczenie. Następnie poszczególne polecenia łączymy w sekwencje, tworząc w ten sposób bardziej złożone programy. Ważna jest kolejność poleceń, ponieważ inna kolejność może prowadzić do znacznie odmiennego działania (jeśli obrócimy się w prawo i zrobimy krok naprzód, trafimy w inne miejsce, niż gdy najpierw zrobimy krok naprzód, a dopiero potem się obrócimy).

• Podstawowe polecenia – proste przykłady pomagające zrozumieć znaczenie podstawowych czynności, z których będziemy później tworzyć bardziej złożone programy
• Kolejność poleceń – rozróżnianie różnych kolejności poleceń, przyporządkowywanie wyników do sekwencji poleceń
• Równoległość – przykłady, w których polecenia wykonywane są jednocześnie
• Zmiana stanu – sytuacje, w których podczas wykonywania programu zmienia się stan środowiska, co wpływa na dalsze działanie programu

Programy składają się z pojedynczych poleceń. W naszych ćwiczeniach możesz na przykład spotkać:

• polecenia wyświetlania tekstu lub rysowania prostego obrazka: wypisz, narysuj,
• polecenia ruchu (do przodu, skręć w prawo),
• wykonania czarów (wyczaruj kapelusz, zamień w żabę).

W praktycznym programowaniu używamy na przykład poleceń wyświetlania tekstu na monitorze, rysowania obrazka, wczytywania informacji z pliku lub zapisywania wyniku obliczeń w pamięci komputera.

Następnie z pojedynczych poleceń tworzymy programy, korzystając z sekwencji poleceń, powtórzeń, warunków i innych metod.

Podstawowym elementem każdego algorytmu jest wykonywanie serii działań w określonej kolejności. To, w jakiej kolejności wykonujemy działania, ma ogromne znaczenie. Czasem jest to oczywiste. Kiedy przygotowujemy naleśniki, najpierw musimy wymieszać ciasto, a dopiero potem wylać je na patelnię. Gdybyśmy odwrócili kolejność, efekt raczej nie przypominałby naleśników. Podobnie wygląda to w przypadku programowania robotów. Jeśli robot najpierw się obróci, a potem zrobi krok, rezultat będzie zupełnie inny, niż gdyby najpierw zrobił krok, a dopiero potem się obrócił.

Znaczenie kolejności działań widać bardzo dobrze w ćwiczeniu ProgMalowanie, w którym ostateczny wygląd obrazka zależy od tego, który element narysujemy wcześniej, a który później.

Kolejność poleceń w programach zapisujemy tak samo jak zwykły tekst: od góry do dołu (lub od lewej do prawej).

Polecenia wejścia i wyjścia umożliwiają programom interakcję ze światem. Podstawowy przebieg obliczeń obejmuje sekwencję wejście → przetwarzanie → wyjście, ale programy mogą też zawierać więcej poleceń wejścia i wyjścia. W grze po każdym naciśnięciu strzałki (wejście) wyświetlana jest nowa pozycja sterowanej postaci (wyjście).

Polecenia wejścia

Polecenia wejścia pobierają dane do przetwarzania. Wejście można odczytywać albo od użytkownika za pomocą różnych urządzeń wejścia (np. mysz, klawiatura, ekran dotykowy), z pliku zapisanego w komputerze (np. zapisany stan gry) albo z czujników odbierających informacje z otoczenia (np. odległość robota od przeszkody, rozpoznanie koloru pola, wykrycie krawędzi w Platformówce.

Polecenia do wczytywania wejścia zazwyczaj czekają na pobranie danych (np. dopóki użytkownik nie poda odpowiedzi), a dopiero potem program wykonuje kolejne polecenie. Alternatywą jest zdefiniowanie kodu, który uruchamia się przy określonym zdarzeniu wejściowym (np. kliknięciu myszy). Takie rozwiązanie jest często wykorzystywane w grach (również w Platformówce) oraz innych aplikacjach graficznych.

Polecenia wyjścia

Polecenia wyjścia przekazują wynik przetwarzania. Wyjście można przekazać użytkownikowi za pomocą różnych urządzeń wyjścia (monitor, głosnik) albo zapisać do pliku w celu późniejszego wykorzystania (np. zapis aktualnego stanu gry). Wyjście może mieć różną formę, na przykład tekstu (wypis na ekranie), grafiki (wyświetlenie sceny gry), dźwięku (sygnał ostrzegawczy) lub działania robota maszyny wykonującej program (np. ruch robota).

Programy z wejściem i wyjściem

Program może zawierać różne kombinacje poleceń wejścia, wyjścia, a także poleceń przetwarzających, które nie należą do żadnej z tych dwóch kategorii.

Niektóre programy nie muszą mieć żadnego wejścia – wykonują za każdym razem to samo (Na przykład programy w żółwiej grafice zawsze rysują jeden konkretny obrazek.) Niemniej wszystkie użyteczne programy mają jakieś wyjście.