Μάθημα : Ανάπτυξη Εφαρμογών σε Προγραμματιστικό Περιβάλλον - Γ ΟΠ3

6.1 Η έννοια του προγράμματος

Η επίλυση ενός προβλήματος με τον υπολογιστή περιλαμβάνει τρία στάδια:
   1.Προσδιορισμό του προβλήματος.
   2.Ανάπτυξη του αντίστοιχου αλγορίθμου.
   3.Διατύπωση του αλγορίθμου σε κατανοητή μορφή από τον υπολογιστή

Ο Προγραμματισμός ασχολείται με το τρίτο αυτό στάδιο, δηλ. με τη δημιουργία του προγράμματος

Το πρόγραμμα αποτελείται από εντολές που είναι κατανοητές απ΄τον υπολογιστή, ώστε να υλοποιηθεί ο αλγόριθμος. Το πρόγραμμα γράφεται σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού.

Οι γλώσσες προγραμματισμού αναπτύχθηκαν με σκοπό την επικοινωνία του ανθρώπου με τον υπολογιστή. Οι γλώσσες προγραμματισμού είναι "τεχνητές γλώσσες".

Προσοχή:

Το πρόγραμμα δεν είναι απλά η υλοποίηση του αλγορίθμου αλλά βασικό στοιχείο του είναι τα δεδομένα και οι δομές δεδομένων επί των οποίων ενεργεί. Αλγόριθμοι και δομές δεδομένων είναι μια αδιάσπαστη ενότητα.
Ο προγραμματισμός είναι αυτός που δημιουργεί την ψευδαίσθηση ότι οι υπολογιστές είναι έξυπνες μηχανές που επιλύουν τα πολύπλοκα προβλήματα. Ο υπολογιστής είναι μία μηχανή που καταλαβαίνει μόνο δύο καταστάσεις, δύο αριθμούς, το 0 και το 1, τα ψηφία του δυαδικού συστήματος και μπορεί να κάνει είναι στοιχειώδεις ενέργειες (αποθήκευση, ανάκτηση, εκτέλεση αριθμ. πράξεων, σύγκριση) σε ακολουθίες αυτών των δύο ψηφίων, με ασύλληπτη ταχύτητα. 

6.4 Τεχνικές σχεδίασης προγραμμάτων

       1 Ιεραρχική σχεδίαση προγράμματος: Η τεχνική της ιεραρχικής σχεδίασης ή σχεδίασης "από επάνω προς τα κάτω" στοχεύει στη διάσπαση του προβλήματος σε μια σειρά από απλούστερα υποπροβλήματα, τα οποία να είναι εύκολο να επιλυθούν, οδηγώντας στην επίλυση του αρχικού προβλήματος. Για την υποβοήθηση χρησιμοποιούνται διαγραμματικές τεχνικές.  
      2 Τμηματικός προγραμματισμός: Η ιεραρχική σχεδίαση προγράμματος υλοποιείται με τον τμηματικό προγραμματισμό. Μετά την ανάλυση του προβλήματος σε αντίστοιχα υποπροβλήματα, κάθε υποπρόβλημα αποτελεί ανεξάρτητη ενότητα (module), έτσι γράφονται ξεχωριστά αντίστοιχα τμήματα προγράμματος.

       3 Δομημένος προγραμματισμός: Ο δομημένος προγραμματισμός στηρίζεται στη χρήση τριών και μόνο στοιχειωδών λογικών δομών, της ακολουθίας, της επιλογής και της επανάληψης. Όλα τα προγράμματα μπορούν να γραφούν 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. Ο όρος δομημένος προγραμματισμός περιέχει τόσο την ιεραρχική σχεδίαση όσο και τον τμηματικό προγραμματισμό.

Ο δομημένος προγραμματισμός δημιουργήθηκε για να μειώσει τη χρήση της εντολής GOTO, η οποία αλλάζει τη ροή εκτέλεσης προγράμματος. Αντι για σειριακή εκτέλεση, η GOTO διαμορφώνει εκτέλεση με διακλαδώσεις. 

Πλεονεκτήματα δομημένου προγραμματισμού
 - Δημιουργία απλούστερων προγραμμάτων. 

- Περιορισμός των λαθών κατά την ανάπτυξη του προγράμματος.

- Διευκόλυνση στην ανάγνωση και κατανόηση του προγράμματος από τρίτους.

 - Άμεση μεταφορά των αλγορίθμων σε προγράμματα.

 - Διευκόλυνση ανάλυσης του προγράμματος σε τμήματα.

 - Ευκολότερη διόρθωση και συντήρηση.

6.5 Αντικειμενοστραφής προγραμματισμός:

Η αντικειμενοστραφής σχεδίαση εκλαμβάνει ως πρωτεύοντα δομικά στοιχεία ενός προγράμματος τα δεδομένα, από τα οποία δημιουργούνται με κατάλληλη μορφοποίηση τα αντικείμενα (objects). Αυτή η σχεδίαση αποδείχθηκε ότι αποδίδει καλύτερα,πιο ευέλικτα και επαναχρησιμοποιήσιμα προγράμματα. Ο αντικειμενοστραφής προγραμματισμός χρησιμοποιεί την ιεραρχική σχεδίαση, τον τμηματικό προγραμματισμό και ακολουθεί τις αρχές του δομημένου προγραμματισμού.

Διαφορά αντικειμενούς προγραμματισμού - λοιπών τεχνικών: Η αντικειμενοστραφής σχεδίαση εκλαμβάνει ως πρωτεύοντα δομικά στοιχεία ενός προγράμματος τα δεδομένα, από τα οποία δημιουργούνται με κατάλληλη μορφοποίηση τα αντικείμενα (objects). Οι άλλες τεχνικές εκλαμβάνουν ως δομικά στοιχεία τις ενέργειες που εφαρμόζονται πάνω στα δεδομένα