مبانی برنامه‌نویسی

مبانی برنامه نویسی مجموعه ای از اصول اولیه و اصطلاحات مرتبط است که برنامه نویسان برای نوشتن کدهای کارآمد و ماژولار که درک آن کدهها نیز ساده باشد، از آنها پیروی می کنند.

زبان برنامه‌نویسی:

زبان برنامه نویسی یک سیستم نشانه ­گذاری (a system of notation) برای نوشتن برنامه ­های کامپیوتری است. برخی از رایج ترین زبان‌های برنامه‌نویسی عبارتند از: پایتون، جاوا، سی++، جاوااسکریپت و روبی.

الگوریتم:

یک دستورالعمل مرحله به مرحله است که برای حل یک مسئله یا انجام یک وظیفه مشخص استفاده می‌شود. الگوریتم‌ها باید دقیق، واضح، کامل و کارآمد باشند. الگوریتم‌ها را می‌توان به صورت شبه‌کد، فلوچارت، زبان طبیعی یا زبان برنامه‌نویسی نوشت.

برخی از پرکاربردترین الگوریتم‌ها در علوم و مهندسی کامپیوتر عبارتند از: الگوریتم جستجوی دودویی، الگوریتم مرتب‌سازی سریع، الگوریتم انتخاب، الگوریتم فاکتوریل و الگوریتم بیشترین مقدار.

ساختمان داده:

در علوم کامپیوتر، هر ساختمان داده یک فرمت خاص برای سازماندهی، مدیریت و ذخیره سازی داده است که معمولاً برای دسترسی کارآمدتر به داده ها انتخاب می شود.

ساختمان‌های داده می‌توانند بر اساس نوع، اندازه، ترتیب و عملیات‌های ممکن بر روی آن‌ها متفاوت باشند. برخی از کاربردی ترین داده-ساختارها عبارتند از: آرایه، لیست، پشته، صف، درخت، گراف و هش.

تابع:

یک بلوک کد است که برای انجام یک وظیفه خاص نوشته شده است و می‌تواند یک یا چند ورودی دریافت کند و یک خروجی برگرداند.

توابع به برنامه‌نویس امکان می‌دهد کد را تکرار، بازنویسی و از آن به طور مکرر استفاده کند.

متغیر:

متغیرها یک ابزار برای ذخیره، دستکاری، بازیابی و استفاده از داده ها هستند.

قطعه کد زیر یک مثال ساده از چگونگی استفاده از متغیرها در برنامه است که به زبان پایتون نوشته شده:

irst_name = 'Jane'
last_name = 'Doe'
print(first_name + last_name)

Output:

JaneDoe

دستورات شرط:

دستورات شرط برای انتخاب بین چندین امکان (تصمیم گیری) یا انجام یک عمل بر اساس شرایط مشخص استفاده می‌شوند.

برخی از رایج ترین دستورات شرط عبارتند از: if، else، elif، switch و case.

حلقه‌ها:

حلقه‌ها برای تکرار یک بلوک کد به تعداد مشخص (for) یا تا زمانی که یک شرط برقرار باشد (while) استفاده می‌شوند.

حلقه‌ها به برنامه‌نویس امکان می‌دهند کد را بهینه‌تر و خواناتر بنویسند. معمولا از کلمات کلیدی for، while، do while، و feach برای ایجاد loopها استفاده میکنیم.

از دستورات break و continue برای کنترل جریان حلقه‌ها استفاده می‌شوند. دستور break باعث می‌شود که حلقه فعلی به طور کامل قطع شود (از حلقه خارج شویم) و برنامه به بلوک کد بعدی برود.

دستور continue باعث می‌شود که تکرار فعلی حلقه قطع شود و حلقه به تکرار بعدی برود. این دستورات می‌توانند برای جلوگیری از اجرای کد‌های غیرضروری یا نامطلوب در حلقه‌ها مفید باشند.

مدیریت استثنا:

به برنامه‌نویس امکان می‌دهد که مانع توقف برنامه در صورت بروز خطا بشود و به جای آن یک پیام مناسب نمایش دهد یا یک عمل جایگزین انجام دهد.

برخی از دستورات مدیریت استثنا عبارتند از: try، catch، finally و throw.