تحقیق در مورد حل مسئله و اصول برنامه نویسی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 تحقیق در مورد حل مسئله و اصول برنامه نویسی دارای ۲۸ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد تحقیق در مورد حل مسئله و اصول برنامه نویسی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی تحقیق در مورد حل مسئله و اصول برنامه نویسی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن تحقیق در مورد حل مسئله و اصول برنامه نویسی :

حل مسئله و اصول برنامه نویسی

منابع و مآخذ :
کتابهای مبانی علم رایانه و مبانی کامپیوتر

ما در زندگی روزمره همواره با مسایل گوناگونی روبرو می شویم ، بسیاری از مسایل با دنبال نمودن یک روند عادی حل می شوند . روند عادی عبارت است از مجموعه ای از دستورالعمل ها که برای حل مسئله باید قدم به قدم دنبال شوند . گاهی ما با روند حل مساله آشنا نیستیم در این مواقع اگر دستورالعمل های مورد نیاز برای حل آن مسئله را داشته باشیم می توانیم به ترتیب آنها را اجرا کنیم .

برنامه نویسی در واقع روشی برای حل مسئله است قبل از آنکه با روش صحیح برنامه نویسی آشنا شویم باید بدانیم برنامه چیست . یک برنامه فهرستی از دستورالعملهاست که رایانه برای حل یک مسئله ی خاص باید قدم به قدم دنبال کند . برنامه نویسی عبارت است از یک فرآیند شش مرحله ای برای حل مسئله شش مرحله ی موجود در برنامه نویسی عبارتند از :
۱)تعریف مسئله ۲)طرح روش حل مسئله ۳)کد نویسی روش حل ۴)آزمایش برنامه ۵)مستندسازی برنامه ۶)تعمیم و نگهداری برنامه
مرحله اول : تعریف مسئله :

اولین وظیفه ی برنامه نویس شناخت صحیح مسئله است در برخورد با هر مسئله توجه به نکته های زیر مارا به تعریف صحیح مسئله هدایت می کند .
نکته اول : تعیین هدف و منظور از حل مساله نکته دوم : تعیین خروجی مطلوب نکته سوم : تعیین ورودی مورد نیاز نکته چهارم : تعیین پردازش مناسب نکته پنجم : مستندسازی یا مکتوب کردن تعریف مسئله .

مرحله دوم : طرح و روش حل مسئله :
پس از تعریف مسئله مرحله بعدی بیان دقیق چگونگی حل مسئله یا طراحی یک روش برای حل مسئله است . مجموعه ی مراحل و قدم های لازم در فرایند رسیدن به معلومات موجود به پاسخ مطلوب روش حل مساله یا الگوریتم نامیده می شود .
طراحی الگوریتم که مشخص کننده‌ی یک روش ویژه برای حل مسئله یا انجام یک کار است اولین قدم در طرح روش حل مسئله است . برنامه نویس باید الگوریتم را با استفاده از جملات ، دیاگرام ها ، نمودارها و جدول ها به وضوح بیان نماید . برای انجام این کار ، روش ها و فن هایی وجود دارد . برخی از این روشها و فن ها عباراتند از : ۱-طراحی بالا به پائین ۲-شبه کد ۳-نمودار گردشی .

طراحی بالا به پائین : طراحی بالا به پایین یعنی شکستن مسئله‌ی بزرگ و پیچیده به مسایل کوچک و ساده . در طراحی بالا به پائین برنامه از سطوح مختلفی تشکیل شده است که سطوح بالاتر سطوح پایین تر را کنترل می کنند . تمام سطوح از قسمت های مجزا و حتی الامکان مستقل از هم به نام پیمانه ساخته شده اند به این روش برنامه نویسی که در آن برنامه از پیمانه های مجزا ساخته شده برنامه نویسی پیمانه ای گفته می شود .

شبه کد :
شبه کد عبارت است از بیان الگوریتم با استفاده از کلمات ، عبارات و علایم ریاضی .
شبه کد یکی از روشهای بیان الگوریتم است که به سادگی به یک برنامه‌ی واقعی تبدیل می شود . شبه کد این امکان را برای طرح روش حل فراهم می‌سازد که بدون در نظر گرفتن مقتضیات و ویژگی های زبان های مختلف به ساختار کلی روش حل مسئله توجه کند .

نمودار گردشی :
نمودار گردشی نمایش گرافیکی یا تصویری الگوریتم می باشد .
متداول ترین نمادها در رسم نمودار گردشی عبارتند از :
: بیضی برای نشان دادن مرحله‌ی شروع و پایان .

: مستطیل برای نشان دادن عملیات پردازش از قبیل محاسبات ریاضی.
: متوازی الاضلاع برای نشان دادن ورود داده و خروج اطلاعات .
: لوزی برای بیان «انتخاب»یا«انشعاب» درشکل مزبور یک علامت سوال وجود دارد و پاسخ «بلی» یا «خیر» ، تعیین کننده ی مسیر انتخابی خواهد بود .

ساختارهای کنترلی :

یک ساختار شبکه کنترلی یک چارچوب منطقی است که تعیین کننده ی ترتیب انجام عملیات است .
همه ی ساختارهای کنترلی در طراحی ساخت یافته‌دارای یک ویژگی مشترک و بسیار مهم هستند . همه دارای یک ورودی و یک خروجی هستند . این مطلب باعث ساده شدن فهم ، عیب یابی و نگهداری برنامه های ساخت یافته می شود .
انواع ساختارهای کنترلی عبارتند از :

۱)ساختار توالی و ترتیب :
در ساختار توالی و ترتیب یک دستورالعمل به دنبال دستورالعمل بعدی می‌آید .
۲-ساختار انتخاب :
ساختار انتخاب زمانی به کار می رود که نیاز به تصمیم گیری باشد . نتیجه تصمیم تعیین خواهد نمود که از دو مسیر موجود کدامیک انتخاب گردد . ساختار انتخاب امکان انتخاب یکی از دو مسیر موجود را فراهم می آورد .

۳-ساختار تکرار و حلقه :
در ساختار تکرار و حلقه ، اجرای یک رشته دستورالعمل تا زمانی که شرایط خاصی برقرار است تکرار می شود . در نمودار گردشی ، ساختار تکرار و حلقه ی مسیر حرکت به طرف بالا است .
بهترین راه برای برقراری ارتباط بین اجزا و بیان منطق حاکم بر الگوریتم ، ترکیبی از سه ساختار کنترلی توالی و ترتیب ، انتخاب و حلقه است . اصل اساسی در طراحی و برنامه نویسی ساخت یافته تهیه همه ی برنامه ها با استفاده از این سه ساختار است .
مرحله ی سوم : کدنویسی روش حل مسئله
پس از آنکه الگوریتم حل مسئله تعیین و طراحی آن تکمیل شد مرحله بعدی نوشتن کد روش حل (برنامه) است . کدنویسی فرایندی است برای بیان الگوریتم با جزئیات کامل ، با استفاده از یک زبان برنامه نویسی است .
این مرحله در واقع ساده ترین و سریع ترین مرحله از مراحل شش گانه ی برنامه نویسی می باشد .
تصمیم مهمی که باید در این مرحله گرفت انتخاب یک زبان برنامه نویسی مناسب می باشد . امروزه زبان های برنامه نویسی بسیاری وجود دارند . متداول ترین زبان های برنامه نویسی برای ریز رایانه ها عبارتند از بیسیک ، پاسکال وزبان C .
مرحله چهارم : آزمایش برنامه
معمولاً سخت ترین و طولانی ترین مرحله در فرایند برنامه نویسی آزمایش برنامه است . هدف از آزمایش برنامه اشکال زدایی آن است .
آزمایش برنامه یعنی وارد کردن برنامه به رایانه جهت یافتن اشکالات احتمالی در برنامه و سپس تصحیح اشکالات موجود . در این مرحله باید جدولی از داده های ورودی مختلف (اعم از معتبر و غیرمعتبر) تهیه نمود و پس از آزمایش برنامه با آنها اشتباهات احتمالی آن را یافت .
اشتباهات برنامه نویسی به دو دسته تقسیم می شوند : اشتباهات دستوری و اشتباهات منطقی .
اشتباهات دستوری :

اشتباه دستوری یعنی اختلال و عدم رعایت قواعد زبان برنامه نویسی
۲-اشتباهات منطقی :
اشتباه منطقی زمانی رخ می دهد که برنامه نویس از محاسبات ناصحیح استفاده نماید یا این که یک روند با ویژگی برنامه و برنامه نویسی در نظر گرفته نشود .
روش های مختلفی برای یافتن و رفع هر دو نوع اشتباه وجود دارد .

۱-آزمایش دستی : در این روش برنامه نویسی با خواندن ودنبال کردن توالی دستورات برنامه به دنبال غلط های دستوری و منطقی می شود .
۲-آزمایش دستی با داده ی نمونه : داده درست و غلط به طور دستی به برنامه داده می شود تا نتایج به دست آمده و پردازش صورت گرفته آزمایش شوند .
۳-استفاده از برنامه ی مترجم : برنامه ی مترجم برنامه ی نوشته شده را از زبان برنامه نویسی به زبان ماشین ترجمه می کند .
۴-آزمایش داده ی نمونه روی رایانه : داده ی نمونه برای آزمایش اجرای صحیح دستورالعمل موجود در برنامه به کار می رود .

۵-آزمایش برنامه توسط گروهی از کاربران : مزیت این روش این است که یک کاربر عادی ممکن است به طور آگاهانه یا تصادفی با اشکالی برخورد کند که به ذهن برنامه نویس نرسیده باشد .
مرحله پنجم : مستندسازی برنامه

در این مرحله باید مستنداتمراحل قبل مرتب شده و یک نتیجه گیری از کل فرایندحل مسئله به آن اضافه شود . در این نتیجه گیری معمولاً‌ توفیق برنامه در رسیدن به اهداف تعیین شده در مرحله ی تعریف مسئله ارزیابی می شود . جمع آوری اطلاعات و مستندسازی باید یک فعالیت مستمر در تمامی مراحل برنامه نویسی از ابتدا تا به آخر باشد . مستندسازی هم برای کاربرانی که می‌خواهند با اطمینان از برنامه استفاده کنند و هم برای برنامه نویسانی که قرار است به دلایل مختلف در آینده در برنامه تغییراتی ایجاد کنند ، ضروری و مهم می با

شد .
مرحله ششم : تعمیم و نگه داری برنامه
هدف از نگهداری برنامه حصول اطمینان از عملکرد صحیح ، کارآمد و موثر برنامه پس از نصب آن است . تعمیم و نگهداری برنامه یک فرایند مستمر برای تصحیح اشکالات کشف شده در زمان استفاده از برنامه ، ارتقای برنامه برای سازگاری با سخت افزار و نرم افزار جدید و بهینه سازی آن می باشد به عبارت دقیق تر نگهداری برنامه ، تصحیح ، توسعه ، ارتقاء و بهبود برنامه بعد از نصب آن است .

زبانهای برنامه نویسی :
می دانیم کامپیوتر تحت برنامه ای که به او داده می شود انجام وظیفه می‌نماید . اما این برنامه چگونه به کامپیوتر داده می شود . زبان یک سیستم ارتباطی است و زبان برنامه نویسی به مجموعه ای از علایم ، قواعد و دستورالعمل ها گفته می شود که امکان ارتباط با کامپیوتر را فراهم می نماید . هر زبان برنامه نویسی باید قادر باشد دستورالعمل های معینی را برای کامپیوتر تعریف کند تا امکان اجرای عملیات موردنظر توسط کامپیوتر فراهم شود .