1.Τι είναι αλγόριθμος;

Αλγόριθμος είναι  μια σειρα από ενέργειες αυστηρά καθορισμένες, που πρέπει να γίνουν σε καθορισμένο χρόνο. Έχουν στόχο την επίλυση ενός προβλήματος.

2.Ποια είναι τα κριτήρια που πρέπει να πληροί ένας αλγόριθμος;

Α. Είσοδος: να παίρνει ως δεδομένα 1 ή περισσότερες τιμές.

Β. Έξοδος: να δίνει τουλάχιστον μία τιμή ως αποτέλεσμα.

Γ.  Καθοριστικότητα:  κάθε εντολή να έχει απόλυτα καθορισμένο τρόπο εκτέλεσης.

Δ. Περατότητα: Ο αλγόριθμος πρέπει να τελειώνει μετά από συγκεκριμένο αριθμό βημάτων- εντολών

Ε. Αποτελεσματικότητα: κάθε εντολή πρέπει να είναι απλή και να μπορεί να εκτελεστεί

2.3 Με ποιους τρόπους περιγράφεται ένας αλγόριθμος;

Α. Με ελεύθερο κείμενο που είναι ο πιο αδόμητος τρόπος, μπορεί οι εντολές του να μην εκτελούνται (δεν ισχύει το κριτήριο της αποτελεσματικότητας)

Β. Με διάγραμμα ροής που είναι γραφικός τρόπος περιγραφής. Σε περιπτώσεις σύνθετων προβλημάτων δεν αποτελεί καλή λύση.

Γ. Σε φυσική γλώσσα με βήματα αλλά χρειάζεται προσοχή διότι κάποιες εντολές μπορεί να μην είναι απόλυτα καθορισμένες.

Δ. Κωδικοποίηση σε ψευδογλώσσα  ή σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού που αποτελεί το καλύτερο τρόπο περιγραφής αλγορίθμου.

2.4  Ποιες είναι οι βασικές εντολές/συνιστώσες ενός αλγορίθμου;

Εντολή εκχώρησης 

Σειριακές εντολές

Εντολές επιλογής

Εντολές πολλαπλής επιλογής

Εντολές επανάληψης

Εμφωλευμένες εντολές (η μια εντολή μέσα στην άλλη)

2.4.1 Τι είναι η δομή ακολουθίας;

Περιέχει σειριακές εντολές και χρησιμοποιείται για λύση απλών προβλημάτων.

Παράδειγμα 1, σελίδα 37

2.4.2 Τι είναι η δομή επιλογής;

Περιλαμβάνει τον έλεγχο μιας συνθήκης που μπορεί να έχει 2 τιμές (αληθής, ψευδής) και ανάλογα με την τιμή που θα πάρει η συνθήκη εκτελείται διαφορετική ομάδα εντολών.

1. Αν συνθήκη τότε εντολή                                                Λογικό Διάγραμμα_1

Παράδειγμα 2, σελίδα 39

2. αν συνθήκη τότε                                                  Λογικό Διάγραμμα_2

Εντολή 1

Εντολή 2

……

Εντολή ν    

Τέλος_αν  

3. Αν συνθήκη τότε                                                            Λογικό Διάγραμμα_3

Εντολή ή εντολές

Αλλιώς

Εντολή ή εντολές

Τέλος _αν

Παράδειγμα 3, σελίδα 40

2.4.3 Διαδικασίες πολλαπλών επιλογών                          Λογικό Διάγραμμα     

4. Αν συνθήκη_1 τότε εντολή 1

Αλλιώς_αν  συνθήκη_2 τότε εντολή_2

Αλλιώς_αν συνθήκη_3 τότε εντολή_3

…………………………………

Αλλιώς εντολή_ν

Τέλος_αν

Παράδειγμα 4(προσοχή έχει λάθος), σελίδα 41

*Οι εμφωλευμένες διαδικασίες θα διδαχθούν σε επόμενο κεφάλαιο.

Άσκηση:  Να γράψετε αλγόριθμο που θα διαβάζει τη θερμοκρασία 2 πόλεων  και θα τυπώνει το όνομα της πόλης που έχει την μεγαλύτερη θέρμοκρασία.

---

2.4.5 Τι είναι η δομή επανάληψης;

Χρησιμοποιείται όταν μια ακολουθία εντολών πρέπει να εφαρμοστεί σε ένα σύνολο στοιχείων που έχουν κάτι κοινό πχ. Να βρεθεί ο ΕΝΦΙΑ για όλους τους φορολογούμενους.

1. Όσο συνθήκη επανάλαβε                                                    Λογικό Διάγραμμα_1   

        Εντολές                                        βρόχος

   Τέλος_επανάληψης

*Όσο η συνθήκη είναι αληθής επαναλαμβάνονται οι εντολές, όταν η συνθήκη γίνει ψευδής ο αλγόριθμος συνεχίζεται με την εντολή που βρίσκεται μετά  από το Τέλος_επανάληψης. Ο βρόχος μπορεί να μην εκτελεστεί καθόλου αν η συνθήκη δεν ισχύσει.  

Παράδειγμα 7, σελίδα 44  άσκηση :Να βρεθεί το άθροισμα των αριθμών από 1 έως 10.

2. Αρχή επανάληψης                                                              Λογικό Διάγραμμα_2

      Εντολές                              βρόχος

Μέχρις_ότου συνθήκη

*Οι επαναλήψεις γίνονται  όσο η συνθήκη είναι ψευδής.Όταν η συνθήκη γίνει αληθής ο αλγόριθμος συνεχίζεται με την εντολή που βρίσκεται μετά από την  Μέχρις_ότου συνθήκη. Η επανάληψη θα γίνει τουλάχιστον 1 φορά.

Παράδειγμα 9 σελίδα 46

3. Για κ από .. μέχρι … με_βήμα …                                               Λογικό Διάγραμμα_3

       Εντολές                                                      βρόχος

Τέλος_επανάληψης

*Χρησιμοποιείται όταν ο αριθμός επαναλήψεων είναι από την αρχή γνωστός.

Παράδειγμα 10, σελίδα 46

---

ΔΟΜΕΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΚΑΙ ΑΛΓΟΡΙΘΜΟΙ

1. Τι είναι τα δεδομένα;

Δεδομένα είναι στοιχεία (αριθμοί, εικόνες, ονόματα κλπ.) που αποθηκεύονται στην μνήμη του Η/Υ.

2. Τι είναι οι δομές δεδομένων;

Δομές δεδομένων είναι ένας συστηματικός τρόπος αποθήκευσης δεδομένων. Στα δεδομένα μπορούν να εφαρμοστούν ένα σύνολο λειτουργιών, που διαφέρουν από δομή σε δομή.

3. Ποιες είναι οι βασικές λειτουργίες(πράξεις) που γίνονται στις δομές δεδομένων;

• Προσπέλαση (access), πρόσβαση σε ένα δεδομένο με σκοπό να εξετασθεί ή να τροποποιηθεί το περιεχόμενό του.
• Εισαγωγή (insertion), δηλαδή η προσθήκη νέων δεδομένων σε μία υπάρχουσα δομή.
• Διαγραφή (deletion), που αποτελεί το αντίστροφο της εισαγωγής, δηλαδή ένα δεδομένο αφαιρείται από μία δομή.
• Αναζήτηση (searching), κατά την οποία προσπελαύνονται τα δεδομένα μιας δομής, προκειμένου να εντοπιστούν αυτά που έχουν μια δεδομένη ιδιότητα.
• Ταξινόμηση (sorting), όπου τα δεδομένα  μιας δομής διατάσσονται κατά αύξουσα ή φθίνουσα σειρά.
• Αντιγραφή (copying), κατά την οποία όλα τα δεδομένα  ή μερικα από τα δεδομένα  μίας δομής αντιγράφονται σε μία άλλη δομή.
• Συγχώνευση (merging), κατά την οποία δύο ή περισσότερες δομές συνενώνονται σε μία ενιαία δομή.
• Διαχωρισμός (separation), που αποτελεί την αντίστροφη πράξη της συγχώνευσης.

4. Ποια είδη δομών υπάρχουν;

1. Πίνακας : Αποτελείται από ομοειδή στοιχεία τοποθετημένα σε γραμμές και στήλες.

Σχ. 3.1 Παραδείγματα πινάκων        (μονοδιάστατος, δισδιάστατος, τρισδιάστατος)

2. Στοίβα: Αποτελείται από μια σειρά στοιχείων που μπορούμε να προσθέσουμε (ώθηση)  ή να αφαιρέσουμε (απώθηση) στοιχεία από το ένα άκρο μόνο (LIFO)

3. Ουρά: Αποτελείται από μια σειρά στοιχείων  που προσθέτουμε νέα στοιχεία από το ένα άκρο και αφαιρούμε από το άλλο άκρο (FIFO)

4. Λίστα: Αποτελείται από στοιχεία που δεν είναι πάντα αποθηκευμένα σε συνεχόμενες θέσεις μνήμης. Κάθε στοιχείο όμως  ¨δείχνει ¨ το επόμενό του με τη βοήθεια κάποιου δείκτη.

5. Δένδρο: αποτελείται από κόμβους  που συνδέονται με  γραμμές. Ο κόμβος από τον οποίο ξεκινούν μόνο οι γραμμές λέγεται ρίζα και οι κόμβοι όπου καταλήγουν μόνο γραμμές ονομάζονται φύλλα.

  6.  Γράφος: Αποτελείται από κόμβους και γραμμές χωρίς όμως σειρά.

5.  Τι είναι α) στατικές, β) δυναμικές δομές;

Σταθερές λέμε τις δομές που μπορούν να αποθηκεύσουν συγκεκριμένο αριθμό στοιχείων πχ. Πίνακας

Δυναμικές λέμε τις δομές που το μέγεθός τους αλλάζει ανάλογα αν προθέτουμε ή αφαιρούμε στοιχεία. Πχ. Ουρά, στοίβα.

---

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5: ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ – ΠΟΛΥΠΛΟΚΟΤΗΤΑ ΑΛΓΟΡΙΘΜΩΝ

1. Τι δείχνει η επίδοση αλγορίθμου;

Επίδοση  αλγορίθμου δείχνει πόσο καλός είναι  ένας αλγόριθμος σε σύγκριση με έναν άλλο ή αν είναι ο καλύτερος που υπάρχει. Για να εκτιμήσουμε την επίδοση ενός αλγορίθμου πρέπει να μετρήσουμε την χειρότερη περίπτωση της εκτέλεσής του και το μέγεθος αρχείου εισόδου.

2. Πώς μετράμε τη χειρότερη περίπτωση ενός αλγορίθμου;

Μετράμε τις βασικές πράξεις  που πρέπει να εκτελέσει ο αλγόριθμος στην χειρότερη περίπτωση. Οι βασικές πράξεις είναι:

1. Ανάθεση τιμής
2. Έλεγχος (σύγκριση δύο μεταβλητών)
3. Οποιαδήποτε αριθμητική πράξη

Το μέγεθος εισόδου το πλήθος των δεδομένων που παίρνει ως είσοδο ο αλγόριθμος.

Ο χρόνος εκτέλεσης ενός προγράμματος είναι το άθροισμα των χρόνων εκτέλεσης των επιμέρους τμημάτων του.

Παράδειγμα1

αλγόριθμοςπροσθεση
διαβασε α,β,γ,δ

κ<-α+β+γ+δ

εμφάνισε κ

τέλος

χειρότερη περίπτωση: δεν υπάρχει

Μέγεθος εισόδου: 4 μεταβλητές

Χρόνος εκτέλεσης:  αναθεση τιμών 4

                                     Πράξεις 3

 Εκτύπωση 1

Συνολο: 8

Παράδειγμα 2

αλγόριθμοςαθροισμα_αριθμών από 1 μέχρι 10

  α<-0
  ι<-1

  ΑΡΧΗ_ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ
    α<-α+ι
    ι<-ι+1
  ΜΕΧΡΙΣ_ΟΤΟΥι>10

  εμφάνισε" αθροισμα ",α

ΤΕΛΟΣ

χειρότερη περίπτωση: δεν υπάρχει

Μέγεθος εισόδου: 1 μεταβλητή

Χρόνος εκτέλεσης: 

Εντολή	Αριθμόςπράξεων
Ανάθεση τιμών α,ι	2
Βρόχος επανάληψης
Υπολογισμός & ανάθεση τιμής στο α	2*10=20
Υπολογισμός & ανάθεση τιμής στο ι	2*10=20
Έλεγχος	10
Εκτύπωση	1
ΣΥΝΟΛΟ

Παράδειγμα 3

Αλγοριθμος αναζητηση

   Εμφάνισε "δωσε  τα 5 στοιχεία του πινακα "

  γιαιαπό 1 μέχρι 5
   διάβασε Α[ι]
  τέλος_επανάληψης

  εμφάνισε"ποιον αριθμο ψαχνεις;"

  ΔΙΑΒΑΣΕχ

  βρεθ<-ΨΕΥΔΗΣ
  θεση<-0
  ι<-1

Όσο  ι<=5ΚΑΙβρεθ=ΨΕΥΔΗΣεπανάλαβε
    ΑΝΑ[ι]=χΤΟΤΕ
      βρεθ<-ΑΛΗΘΗΣ
      θεση<-ι
    ΑΛΛΙΩΣ
      ι<-ι+1
    ΤΕΛΟΣ_ΑΝ
  ΤΕΛΟΣ_ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ
  εμφάνισε βρεθ," ",θεση
ΤΕΛΟΣ

χειρότερη περίπτωση:Ο αριθμός που ψάχνουμε να βρίσκεται στην τελευταία θέση του πίνακα λη να μην βρίκεται στον πίνακα

Μέγεθος εισόδου: 1 μεταβλητή χ και 5 στοιχεία του πίνακα Α

Χρόνος εκτέλεσης: 

Εντολή	Αριθμόςπράξεων
Εμφάνισε	3
Βρόχος 1ος
Αρχική τιμή ι	1
Έλεγχος	6
Υπολογισμός & ανάθεση τιμής στο ι	5*2
Ανάθεση τιμής στο Α[ι]	5
Αναθεση τιμής στο χ	1
Ανάθεση τιμής σε βρεθ, θεση,ι	3
2ος βρόχος
Έλεγχος ι & βρεθ	6*2
Συγκριση Α[ι] με χ	5
Υπολογισμός & Ανάθεση τιμής στο ι	5*2
Ανάθεση τιμής σε βρεθ, θεση,ι	3
ΣΥΝΟΛΟ

ΑΣΚΗΣΗ: Να υπολογίσετε

1. την χειρότερη περίπτωση, 2. το μέγεθος εισόδου και 3. Τον χρόνο εκτέλεσης του αλγόριθμου ΒΑΘΜΟΙ.

5. Πότε ένας αλγόριθμος θεωρείται αποδοτικότερος από έναν άλλο;

Ένας αλγόριθμος Α θεωρείται αποδοτικότερος από έναν άλλο Β όταν ο Α με το ίδιο μέγεθος εισόδου:

1. Χρησιμοποιεί μικρότερο χώρο στη μνήμη.

2. Δίνει γρηγορότερα τα αποτελέσματα δηλ. έχει μικρότερο χρόνο εκτέλεσης.

6. Από τι εξαρτάται ο χρόνος εκτέλεσης ενός αλγορίθμου;

      Από τον τύπο του Η/Υ που θα χρησιμοποιηθεί.

      Από τη Γλώσσα Προγραμματισμού

      Από την δομή του προγράμματος και τις δομές δεδομένων που θα χρησιμοποιηθούν.

      Από το πλήθος  εντολών εισόδου-εξόδου (πρόσβαση στο δίσκο)

v  Εμπειρικά δηλαδή αφού εκτελεστεί

v  Θεωρητικά υπολογίζοντας τη πολυπλοκότητα του αλγορίθμου

Η πολυπλοκότητα δείχνει περίπου την χρονική καθυστέρηση ενός αλγορίθμου κατά την επίλυση ενός προβλήματος.

---

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟ

1. Τι είναι οι τεχνητές  γλώσσες;

Οι τεχνητές είναι γλώσσες που έφτιαξε ο άνθρωπος για να μπορεί να επικοινωνεί με τους Η/Υ και να τους δίνει εντολές.

Μίαγλώσσα προσδιορίζεται από το αλφάβητο της, το λεξιλόγιο της, τη γραμματική της και τέλος τη σημασιολογία της

2. Τι είναι το αλφάβητο μιας γλώσσας προγραμματισμού;

Αλφάβητομίας γλώσσας καλείται το σύνολο των συμβόλων που χρησιμοποιείται από τη γλώσσα.

3. Τι είναι το λεξιλόγιο;

Τολεξιλόγιο οι λέξεις που είναι δεκτές από την γλώσσα  ΠΧ. ΔΙΑΒΑΣΕ.

4. Τι είναι η Γραμματική;

ΗΓραμματική αποτελείται από τοτυπικό και το συντακτικό.

Τυπικόείναι το σύνολο των κανόνων που ορίζει πότε μία λέξη είναι αποδεκτή. Για παράδειγμα στην ελληνική γλώσσα οι λέξεις γλώσσα, γλώσσας, γλώσσες είναι δεκτές, ενώ η λέξη γλώσσατ δεν είναι αποδεκτή.

Συντακτικό είναι το σύνολο των κανόνων που καθορίζει πώς συνδέουμε λέξεις  της γλώσσας για τη δημιουργία προτάσεων.

5. Τι είναι η σημασιολογία;

Ησημασιολογία οι  κανόνες που ορίζουν το νόημα των λέξεων και των προτάσεων που χρησιμοποιούνται σε μία γλώσσα.

6. Ποιες είναι οι διαφορές φυσικών και τεχνητών γλωσσών;

Οι φυσικές γλώσσες εξελίσσονται συνεχώς, νέες λέξεις δημιουργούνται, αντίθεταοι τεχνητές γλώσσες είναι σταθερές και γίνονται μικρές βελτιώσεις.

7. Ποιες είναι οι τεχνικές σχεδίασης προγραμμάτων;

Α. ιεραρχική σχεδίαση προγράμματος  δηλ. χωρισμός του προβλήματος σε  απλούστερα προβλήματα, τα οποία να είναι εύκολο να λυθούν οδηγώντας στην λύση του αρχικού προβλήματος.

Β. Τμηματικός προγραμματισμός

Ηιεραρχική σχεδίαση προγράμματος υλοποιείται με τον τμηματικό προγραμματισμό. Για κάθε υποπρόβλημα γράφεται ξεχωριστά τμήμα προγράμματος. Στο τέλος ενώνουμε όλα τα τμήματα και δημιουργούμε ένα ενιαίο  πρόγραμμα.

Γ. Δομημένος προγραμματισμός

Ο δομημένος προγραμματισμός στηρίζεται στη χρήση τριών και μόνο στοιχειωδών λογικών δομών, τη δομή της ακολουθίας, τη δομή της επιλογής και τη δομή της επανάληψης. Όλα τα προγράμματα μπορούν να γράφουν χρησιμοποιώντας μόνο αυτές τις τρεις δομές καθώς και συνδυασμό τους. Κάθε πρόγραμμα όπως και κάθε ενότητα προγράμματος έχει μόνο μία είσοδο και μόνο μία έξοδο.

---

8. Από τι αποτελείται ένα ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ;

Α. Συντάκτης: που είναι ένα μικρό πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου που μας βοηθάει να γράψουμε το πρόγραμμα.

Β. Μεταφραστής: που μετατρέπει τις εντολές του αρχικού (πηγαίου) προγράμματος από γλώσσα προγραμματισμού σε γλώσσα μηχανής (αντικείμενο πρόγραμμα).

Γ. Συνδέτης: που συνδέει το αντικείμενο πρόγραμμα με άλλα τμήματα προγραμμάτων απαραίτητα για τη λειτουργία του και δημιουργεί το εκτελέσιμο πρόγραμμα

9. Ποια είδη μεταφραστικών προγραμμάτων υπάρχουν;

Α. Διερμηνέας: ο οποίος διαβάζει μια - μια τις εντολές του πηγαίου προγράμματος, ελέγχει αν υπάρχουν συντακτικά λάθη και αφού γίνει η διόρθωση των λαθών, εκτελεί αμέσως τις αντίστοιχες εντολές σε γλώσσα μηχανής.

Β. Μεταγλωτιστής: που ελέγχει ολόκληρο το πρόγραμμα για λάθη και αφού γίνει η διόρθωση των λαθών, δημιουργεί το αντικείμενο πρόγραμμα.

10. Ποια είδη λαθών υπάρχουν στον προγραμματισμό;

Α. Συντακτικά λάθη που τα εντοπίζουμε κατά τη μετάφραση και διορθώνονται ευκολότερα. Πχ. Δίνουμε την εντολή απαναλαβε αντί επανάλαβε

Β. Λογικά λάθη που γίνονται αντιληπτά κατά την εκτέλεση των προγραμμάτων και η διόρθωσή τους είναι δυσκολότερη. Πχ. το πρόγραμμα δίνει λάθος αποτέλεσμα.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7, 8:  Διδάσκεται από το βιβλίο

---

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΜΕ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΑ

Α. Να γραφτεί 1. Αλγόριθμος και 2. Πρόγραμμα που θα εμφανίζει τους αριθμούς από 1 μέχρι 10

 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΓΛΩΣΣΑ           

ΔΟΜΗ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ: ΟΣΟ… ΕΠΑΝΑΛΑΒΕ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΠΡΟ1 ΜΕΤΑΒΛΗΤΕΣ   ΑΚΕΡΑΙΕΣ: Ι ΑΡΧΗ   Ι <-1  ΟΣΟ Ι <=10ΕΠΑΝΑΛΑΒΕ     ΓΡΑΨΕ Ι     Ι <- Ι +1   ΤΕΛΟΣ_ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ ΤΕΛΟΣ_ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ

  

ΑλγόριθμοςΠ1
Ι←1
Όσο ι<= 10 επανάλαβε

  ΕμφάνισεΙ
  Ι←Ι+1
Τέλος_επανάληψης
Τέλος

Β. Να γραφτεί 1. Αλγόριθμος και 2. Πρόγραμμα που θα προσθέτει τους αριθμούς από 1 μέχρι 20