ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx

INTRODUCTION TO COMPUTER
SCIENCE AND PROGRAMMING
‫نویس‬ ‫برنامه‬ ‫و‬ ‫کامپیوتر‬ ‫علم‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬
‫ی‬
5th ed., 2017
‫امیرکبیر‬‫صنعتی‬‫دانشگاه‬،‫متالورژی‬‫و‬‫معدن‬‫مهندسی‬‫دانشکده‬
Dept. of Mine and Metallurgy Eng., Amirkabir University of Technology,
A Course of Under-graduate Program in Materials Engineering
Instructor: A. Jafari

‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫و‬ ‫کامپیوتر‬ ‫علم‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬
INT. COMP. SCI. & PROGRAMMING
2
‫امیرکبیر‬ ‫صنعتی‬ ‫دانشگاه‬ ،‫متالورژی‬ ‫و‬ ‫معدن‬ ‫مهندسی‬ ‫دانشکده‬
Dept. of Mine and Metallurgy, Amirkabir Uni. of Tech.
 Course Title: INTRODUCTION TO COMPUTER SCIENCE AND PROGRAMMING
AUT-ICSP
 Course Credit: 3 Units
 Lectures: 32 Sessions
 Timing: ...........................
 Location: ...........................
 Instructor: Amin Jafari Ramiani
 Email: ajafari.uni@gmail.com
 Website: www.mse1.webs.com
INTRODUCTION TO COMPUTER SCIENCE AND PROGRAMMING

3
Lecture
 OBJECTIVES (
‫اهداف‬
)
 PREREQUISITES (
‫‌نیازها‬
‫ش‬‫پی‬
)
 GRADING (
‫ارزیابی‬
)
 HOW TO ACHIEVE MORE?
 REFERENCES (
‫مراجع‬
)
INTRODUCTION TO THE COURSE
1

4
 Goals
 To Write and Read small pieces of codes
 What will you able to do when you leave the course? (Skills)
 Computational thinking
 Vocabulary of programming to understand codes (Read )
 To understand abilities and limits of codes
 To be able to map problems into codes (Write)

‫هدف‬

‫کوچک‬ ‫های‬ ‫برنامه‬ ‫نوشتن‬ ‫و‬ ‫خواندن‬ ‫توانایی‬

‫داشت؟‬ ‫خواهید‬ ‫توانایی‬ ‫چه‬ ‫کنید‬ ‫تمام‬ ‫را‬ ‫دوره‬ ‫این‬ ‫شما‬ ‫وقتی‬
(
‫ها‬ ‫مهارت‬
)

‫محاسباتی‬ ‫تفکر‬

‫کدها‬ ‫فهم‬ ‫برای‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫ادبیات‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬
(
‫خواندن‬
)

‫کدها‬ ‫های‬ ‫محدودیت‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫قابلیت‬ ‫شناختن‬

‫برنامه‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫مهندسی‬ ‫مسایل‬ ‫کردن‬ ‫ترسیم‬ ‫و‬ ‫نگاشتن‬ ‫توانایی‬
(
‫نوشتن‬
)
OBJECTIVES

5
 Prerequisites
 All the students are supposed to be qualified.
 Some students may be overqualified!

‫نیازها‬ ‫پیش‬

‫هستند‬ ‫دوره‬ ‫این‬ ‫گذراندن‬ ‫برای‬ ‫الزم‬ ‫شرایط‬ ‫دارای‬ ‫دانشجویان‬ ‫تمام‬
.

‫باشند‬ ‫داشته‬ ‫آموزشی‬ ‫دوره‬ ‫این‬ ‫از‬ ‫بیشتری‬ ‫توانایی‬ ‫دانشجویان‬ ‫از‬ ‫برخی‬ ‫است‬ ‫ممکن‬
!
INTRODUCTION TO THE COURSE

7
 Home-Works …………….…………………………. 20%
 Exam and Class-Works …..……..…………….. 20%
 Final Exams ………………………..……...………...60%
 Class Participation ……………….………………… 5%
GRADING

9
GRADING (
‫ارزیابی‬
)

10
 Who could get more out of this
course?
 S/he is ready to take the initiative
 S/he has a schedule
and manages her/his time.
 S/he studies the text
 S/he is attempting
to get
something
different.
HOW TO ACHIEVE MORE?

12
 The world of 0-1; Binaries
 What is computation?
 Basic structure of a computer
 What is Programming?
 Introduction to FORTRAN programming
 How to solve problems by programming?
 Algorithm and Flowchart
 What are the Elements of Programming
 Conditionals
 Loops
 Subroutines and Functions
 Good Style of Programming

‫ها‬ ‫دوتایی‬ ‫یک؛‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫دنیای‬ ‫به‬ ‫ورود‬

‫چیست؟‬ ‫محاسبه‬

‫کامپیوتر‬ ‫اصلی‬ ‫ساختار‬

‫چیست؟‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬

‫فرترن‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬

‫کنیم؟‬ ‫حل‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫کمک‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مسایل‬ ‫چگونه‬

‫فلوچارت‬ ‫و‬ ‫الگوریتم‬

‫هستند؟‬ ‫چه‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫اجزای‬

‫ها‬ ‫شرطی‬

‫ها‬ ‫حلقه‬

‫ها‬ ‫تابع‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫زیربرنامه‬

‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫درست‬ ‫شیوه‬
TOPICS

13
COURSE PLAN
‫هفته‬
‫موضوع‬
1
،‫آشنایی‬
‫ها‬ ‫دوتایی‬ ‫یک؛‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫دنیای‬ ‫به‬ ‫ورود‬ ‫آشنایی‬
2
3
‫کامپیوتر‬ ‫اصلی‬ ‫ساختار‬
4
‫چیست؟‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬
5
‫فرترن‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬
6
‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫شناسی‬ ‫روش‬
7
‫محاسباتی‬ ‫های‬ ‫عبارت‬
8
‫الگوریتم‬
9
‫فلوچارت‬
10
‫هستند؟‬ ‫چه‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫اجزای‬
11
‫ها‬ ‫شرطی‬
12
‫ها‬ ‫حلقه‬
13
‫ها‬ ‫زیربرنامه‬
14
‫ها‬ ‫تابع‬
15
‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫درست‬ ‫شیوه‬

14
 Chapman
Fortran 95/2003 for Scientists
and Engineers
3rd Ed., 2007
REFERENCES

15

‫چپمن‬
‫فرترن‬ ‫آموزشی‬ ‫کتاب‬
90/95
‫ناقوس‬ ‫انتشارات‬ ،‫ممتاز‬ ‫و‬ ‫قدسی‬ ‫ناصر‬ ‫ترجمه‬
،
1389
TEXTS & REFERENCES

16
Frequently-Asked Questions (FAQ)

17

‫برویم‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫دنیای‬ ‫به‬ ‫خواهیم‬ ‫می‬
...

‫بگیریم‬ ‫نظر‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫الکتریکی‬ ‫سوییچ‬ ‫یک‬
.
‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫حالت‬ ‫دو‬ ‫تنها‬
:
‫روشن‬ ‫ـ‬ ‫خاموش‬
‫سوییچ‬ ‫این‬ ‫اسم‬
‫بیت‬
(Bit)
‫است‬
.

‫دهد‬ ‫نشان‬ ‫را‬ ‫عدد‬ ‫دو‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫تنها‬ ‫اعداد‬ ‫همه‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫بیت‬
:
‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬

‫داد؟‬ ‫نشان‬ ‫سوییچ‬ ‫این‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫اعداد‬ ‫همه‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫چگونه‬
BINARIES (‫)دوتایی‌ها‬

18

‫برویم‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫دنیای‬ ‫به‬ ‫خواهیم‬ ‫می‬
...


‫دهیم‬ ‫انجام‬ ‫باید‬ ‫کار‬ ‫دو‬ ‫اعداد‬ ‫سایر‬ ‫دادن‬ ‫نشان‬ ‫برای‬
:

‫باشیم‬ ‫داشته‬ ‫بیت‬ ‫دسته‬ ‫یک‬ ‫تا‬ ‫دهیم‬ ‫قرار‬ ‫هم‬ ‫کنار‬ ‫را‬ ‫بیت‬ ‫تعدادی‬

‫ببریم‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫فضای‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫اعداد‬
(
‫کنیم‬ ‫تبدیل‬
)
‫دهیم‬ ‫نشان‬ ‫ها‬ ‫بیت‬ ‫دسته‬ ‫با‬ ‫بتوانیم‬ ‫تا‬
0 1 1 0 1 0 0 1

19

‫دهد؟‬ ‫می‬ ‫معنی‬ ‫چه‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫دسته‬ ‫این‬
0 1 1 0 1 0 0 1
2 3 7
2102 3101 7100
0 1 1 0 1 0 0 1
‌‫اعداد‌در‌مبنای‬
10
‌‫اعداد‌در‌مبنای‬
2
120
021
022
123
125
126
027
024
= 0128+164+132+016+18+04+02+11=105 = 2100+ 310+ 71=237

20

‫سوال‬
1
:

‫بنویسید‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫دانشجویی‬ ‫شماره‬
.
‫عدد‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫دارد‬ ‫فرد‬ ‫رقم‬ ‫جا‬ ‫هر‬
1
‫کنید‬ ‫جایگزین‬ ‫صفر‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫زوج‬ ‫رقم‬ ‫و‬
.
‫مبنای‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫عدد‬ ‫کنید‬ ‫فرض‬
2
‫است‬
.
‫مبنای‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫عدد‬
10
‫است؟‬ ‫مقدار‬ ‫چه‬
EXERCISE

21
 Assignment 1 ( ‫مشق‬
1 )

‫فایل‬
ICSP-Assignment 01.PDF
‫نمایید‬ ‫دریافت‬ ‫کالس‬ ‫وبسایت‬ ‫از‬ ‫را‬
.

‫کنید‬ ‫عمل‬ ‫راهنما‬ ‫طبق‬ ‫دقیقا‬ ‫و‬ ‫بخوانید‬ ‫دقت‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫فایل‬
.

22
Lecture
BINARIES

23

0 1 1 0 1 0 0 1

24

‫مبنای‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫اعداد‬ ‫چگونه‬
2
‫مبنای‬ ‫به‬
10
‫کنیم؟‬ ‫تبدیل‬

1
.
‫چپ‬ ‫به‬ ‫راست‬ ‫از‬ ‫های‬ ‫توان‬

2
.
‫ضرب‬
‫توان‬ ‫در‬ ‫رقم‬

3
.
‫مقدارها‬ ‫جمع‬
6 5 4 3 2 1 0
2 2 2 2 2 2 2
64 32 16 8 4 2 1
1 64 1 32 0 16 1 8 0 4 0 2 1 1
1 1 0 1 0 0 1
64 32 0 8 0 0 1 105
      
      

25

10
2

1
.
‫بر‬ ‫تقسیم‬ ‫را‬ ‫عدد‬
2
‫کنیم‬ ‫می‬

2
.
‫کنیم‬ ‫می‬ ‫یاداشت‬ ‫قبلی‬ ‫رقم‬ ‫چپ‬ ‫سمت‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫باقیمانده‬
.

3
.
،‫است‬ ‫تمام‬ ‫کار‬ ‫شده‬ ‫صفر‬ ‫قسمت‬ ‫خارج‬ ‫اگر‬
‫نوشته‬ ‫اصلی‬ ‫عدد‬ ‫جای‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫قسمت‬ ‫خارج‬ ‫غیراینصورت‬ ‫در‬
‫کنیم‬ ‫می‬ ‫تکرار‬ ‫را‬ ‫قبل‬ ‫مراحل‬ ‫و‬
105 104 1 (1)
52
2 2 2
52 52 0 (0)
26
2 2 2
26 26 0 (0)
13
2 2 2
13 12 1 (1)
6
2 2 2
6 6 0 (0)
3
2 2 2
3 2 1 (1)
1
2 2 2
1 (1)
0
2 2

  

  

  

  

  

  
 
1 1 0 1 0 0 1

26

10
2

‫رایج‬ ‫های‬ ‫اشتباه‬
!

‫جواب‬ ‫آزمایش‬
!
99 98 1 (0)
48
2 2 2
49 49 1 1
24
2 2 2
24 12 0 (0)
6
2 2 2
6 6 0 (0)
3
2 2 2
3 2 1 (1)
1
2 2 2
2 (0)
1
2 2

  

  

  

  

  
  0 1 0 0 0

27
 BINARIES (‫ها‬ ‫)دوتایی‬

‫سوال‬
2
:

‫مبنای‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫دانشجویی‬ ‫شماره‬ ‫راست‬ ‫سمت‬ ‫رقم‬ ‫سه‬
10
2
‫کنید‬ ‫تبدیل‬
.

‫کنید‬ ‫آزمایش‬ ‫را‬ ‫جواب‬
!
Introduction to the Course

28
 Bit, Byte
0 1 1 0 1 0 0 1
1
 
 
Bit 0,1 =2
Byte = 8 Bit 0,1,2,...,255 256


29

‫مبنای‬
8

‫مثال‬

‫مبنای‬
8
‫مبنای‬ ‫اعداد‬ ‫بهتر‬ ‫خوانایی‬ ‫و‬ ‫نویسی‬ ‫ساده‬ ‫برای‬
2
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬
.
‫مبنای‬ ‫اعداد‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫این‬ ‫برای‬
2
‫مبنای‬ ‫معادل‬ ‫و‬ ‫کرد‬ ‫جدا‬ ‫رقم‬ ‫سه‬ ‫رقم‬ ‫سه‬ ‫را‬
10
‫نوشت‬ ‫را‬ ‫آنها‬
.
‫مبنای‬ ‫در‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫عدد‬
8
‫خواهد‬
‫بود‬
.
2 2
000 0 111 7
 
 
 
2
2
8
010001001100
010 001 001 100
2 1 1 4



30

‫مبنای‬
16

‫مثال‬

‫مبنای‬
16
‫مبنای‬ ‫اعداد‬ ‫بهتر‬ ‫خوانایی‬ ‫و‬ ‫نویسی‬ ‫ساده‬ ‫برای‬
2
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬
.
‫اعداد‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫این‬ ‫برای‬
‫مبنای‬
2
‫مبنای‬ ‫معادل‬ ‫و‬ ‫کرد‬ ‫جدا‬ ‫رقمی‬ ‫چهار‬ ‫های‬ ‫دسته‬ ‫در‬ ‫را‬
10
‫نوشت‬ ‫را‬ ‫آنها‬
.
‫در‬ ‫نهایت‬ ‫در‬ ‫آمده‬ ‫دست‬ ‫به‬ ‫عدد‬
‫مبنای‬
16
‫بود‬ ‫خواهد‬
.
2 2
0000 0 1111 15
 
 
 
 
2
2
16
16
16
010001001100
0100 0100 1100
4 4 12
4 4 C 44C


 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

31

‫کنند؟‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫حافظه‬ ‫در‬ ‫چطور‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫داده‬
DATA
‫ها‬ ‫داده‬
‫اعداد‬
Integer
‫صحیح‬
Real
‫حقیقی‬
Character
‫حروف‬

32

‫داد؟‬ ‫نمایش‬ ‫یک‬ ‫و‬ ‫صفر‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫منفی‬ ‫اعداد‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫چگونه‬

‫قرارداد‬
:
‫است‬ ‫عالمت‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬ ‫باینری‬ ‫عدد‬ ‫چپ‬ ‫سمت‬ ‫رقم‬
.
0
‫مثبت‬
‫و‬
1
‫منفی‬
X
0 0
1 1
   

   

   
XXX
000 0
001 1
010 2
011 3
100 4
101 3
110 2
111 1
   
   
   
   
   
   

   

   

   
   

   

   
   
XXXX
0000 0
0001 1
0010 2
0011 3
0100 4
0101 5
0110 6
0111 7
1000 8
1001 7
1010 6
1011 5
1100 4
1101 3
1110 2
1111 1
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   

   
   

   
XXXXXXX
00000000 0
00000001 1
00000010 2
... ...
... ...
01111110 126
01111111 127
10000000 128
10000001 127
... ...
... ...
11111101 3
11111110 2
11111111 1
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  


  
  
  
  
  
  
   
  

  
  
  




















 

XX
00 0
01 1
10 2
11 1
   
   
   

   

   

   

33

‫کنند؟‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫حافظه‬ ‫در‬ ‫چطور‬ ‫را‬ ‫صحیح‬ ‫اعداد‬

‫حساب‬
‫مکمل‬
2

‫منفی‬ ‫عدد‬ ‫به‬ ‫مثبت‬ ‫عدد‬ ‫یک‬ ‫تبدیل‬ ‫برای‬
.1
‫عدد‬ ‫نمودن‬ ‫مکمل‬
)
‫صفر‬ ‫به‬ ‫ها‬ ‫یک‬ ‫همه‬ ‫و‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫صفرها‬ ‫همه‬ ‫تبدیل‬
)
.2
‫شده‬ ‫مکمل‬ ‫عدد‬ ‫به‬ ‫یک‬ ‫نمودن‬ ‫اضافه‬

‫مثال‬
:
‫مبنای‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫اعداد‬
2
‫صورت‬ ‫به‬ ‫و‬
8
‫دهید‬ ‫نشان‬ ‫بیتی‬
.

3 + 4

(-3) + (-4)

3 + (-4)

34

‫کنند؟‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫حافظه‬ ‫در‬ ‫چطور‬ ‫را‬ ‫صحیح‬ ‫اعداد‬

‫معموال‬
‫با‬ ‫را‬ ‫صحیح‬ ‫اعداد‬
4 byte
‫دهند‬ ‫می‬ ‫نشان‬

‫با‬ ‫که‬ ‫صحیح‬ ‫عدد‬ ‫کوچکترین‬ ‫و‬ ‫بزرگترین‬
4 byte
‫چیست؟‬ ‫کرد‬ ‫ذخیره‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫حافظه‬

35

‫کنند؟‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫حافظه‬ ‫در‬ ‫چطور‬ ‫را‬ ‫عالیم‬ ‫و‬ ‫حروف‬

‫از‬ ‫کمتر‬ ‫غیرشرقی‬ ‫های‬ ‫زبان‬ ‫در‬ ‫نوشتن‬ ‫برای‬ ‫نیاز‬ ‫مورد‬ ‫نمادهای‬ ‫و‬ ‫حروف‬ ‫تمام‬ ‫تعداد‬
256
‫است‬
.
‫و‬ ‫دهند‬ ‫می‬ ‫اختصاص‬ ‫کد‬ ‫یک‬ ‫کدام‬ ‫هر‬ ‫به‬ ‫بنابراین‬
1 byte
‫کاراکتر‬ ‫هر‬ ‫برای‬ ‫حافظه‬
character
‫استفاده‬
‫کنند‬ ‫می‬

‫گذاری‬ ‫کد‬ ‫روش‬ ‫مهمترین‬
ASCII
‫است‬

‫از‬ ‫بیشتر‬ ‫شرقی‬ ‫های‬ ‫زبان‬
256
‫دارند‬ ‫نیاز‬ ‫حرف‬
.
‫نام‬ ‫به‬ ‫کدگذاری‬ ‫روش‬ ‫یک‬ ‫آنها‬ ‫سازگاری‬ ‫برای‬
Unicode
‫بوجود‬
‫است‬ ‫آمده‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫حافظه‬ ‫بایت‬ ‫دو‬ ‫از‬ ‫روش‬ ‫این‬ ‫در‬
.
256
‫با‬ ‫آن‬ ‫اول‬ ‫حرف‬
ASCII
‫است‬ ‫یکی‬
.

‫سوال‬
:
‫روش‬
unicode
‫دهد؟‬ ‫نشان‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫حرف‬ ‫تعداد‬ ‫چه‬

36

37

38

‫کنند؟‬ ‫می‬ ‫ذخیره‬ ‫حافظه‬ ‫در‬ ‫چطور‬ ‫را‬ ‫حقیقی‬ ‫اعداد‬

‫شوند‬ ‫می‬ ‫نوشته‬ ‫علمی‬ ‫نمادگذاری‬ ‫با‬ ‫آسانی‬ ‫به‬ ‫کوچک‬ ‫بسیار‬ ‫یا‬ ‫بزرگ‬ ‫بسیار‬ ‫اعداد‬

‫مثال‬
:
‫نور‬ ‫سرعت‬
299800000
‫متربرثانیه‬
.
2.998108

‫مبنای‬ ‫در‬ ‫حقیقی‬ ‫عدد‬
2
:
‫نما‬
2

‫اعشاری‬ ‫جزء‬
=
‫مقدار‬

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXxxxxxxxx

‫نما‬
8
‫اعشاری‬ ‫جزء‬ ‫بیتی‬
24
‫بیتی‬

‫دقت‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬ ‫بازه‬ ‫دهنده‬ ‫نشان‬

39
 Problem

‫مساله‬
:

‫بنویسید‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫دانشجویی‬ ‫شماره‬
.
‫کنید‬ ‫جدا‬ ‫دانشجویی‬ ‫شماره‬ ‫از‬ ‫رقمی‬ ‫دو‬ ‫عدد‬ ‫دو‬ ‫راست‬ ‫سمت‬ ‫از‬
.

‫کنید‬ ‫دوم‬ ‫عدد‬ ‫منهای‬ ‫را‬ ‫اول‬ ‫عدد‬
.

‫مبنای‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫باال‬ ‫تفریق‬
2
‫دهید‬ ‫انجام‬
.

‫مثال‬
:
No.2 No.1
XXXX XX XX
No.2 No.1
839310 65
65 10 55
 

40
 Assignment 01 ( ‫مشق‬
1 )
 How to start programming in FORTRAN
‫کنم؟‬ ‫شروع‬ ‫را‬ ‫فرترن‬ ‫در‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫چگونه‬
ASSIGNMENT

41
Lecture

WHAT IS COMPUTATION?
WHAT IS PROGRAMMING?

42
 What is Computation? (
)

‫بپردازیم‬ ‫دانش‬ ‫مفهوم‬ ‫به‬ ‫است‬ ‫بهتر‬ ‫چیست‬ ‫محاسبه‬ ‫که‬ ‫این‬ ‫درک‬ ‫برای‬
:
 Knowledge (‫)دانش‬
 Declarative Knowledge (‫اخباری‬ ‫)دانش‬

‫است‬ ‫سالم‬ ‫بدن‬ ‫در‬ ‫سالم‬ ‫عقل‬
.

‫عدد‬
x
‫عدد‬ ‫جذر‬
y
‫است‬
.
‫پس‬
x2 = y
 Imperative Knowledge (‫روش‬ ‫دانش‬ ‫ـ‬ ‫دستوری‬ ‫)دانش‬

‫است؟‬ ‫چگونه‬ ‫سالمت‬ ‫تفکر‬ ‫به‬ ‫رسیدن‬ ‫دستورالعمل‬

‫عدد‬ ‫اگر‬
y
‫عدد‬ ،‫باشیم‬ ‫داشته‬ ‫را‬
x
‫بیابیم؟‬ ‫چگونه‬ ‫را‬

43

‫اخباری‬ ‫دانش‬

‫عدد‬
x
‫عدد‬ ‫جذر‬
y
‫است‬
.
‫پس‬
x2 = y

‫دستوری‬ ‫دانش‬
/
‫روش‬

‫شده‬ ‫می‬ ‫استفاده‬ ‫ها‬ ‫بابلی‬ ‫میان‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫قدیمی‬ ‫روش‬
1
-
‫عنوان‬ ‫به‬ ‫عدد‬ ‫یک‬
x
‫بزن‬ ‫حدس‬
.
2
-
‫اگر‬
x*x
‫به‬
y
‫مساله‬ ‫پاسخ‬ ،‫بود‬ ‫نزدیک‬
x
‫است‬
.
3
-
‫میانگین‬ ‫مقدار‬ ‫اینصورت‬ ‫غیر‬ ‫در‬
x
‫و‬
y/x
‫جای‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫کن‬ ‫محاسبه‬ ‫را‬
x
‫بده‬ ‫قرار‬
.
4
-
‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬
x
‫مرحله‬ ‫به‬ ‫برگرد‬ ،‫جدید‬
2
.
25
?
y
x


2
1. Guess
2. If stop and print
3. Otherwise calculate
2
4. Repeat step 2.
x
x y x
y
x
x
x

 

 
  

44

(Algorithm)

‫محاسبات‬ ‫اجرای‬ ‫چگونگی‬
How to perform calculations …

‫عدد‬ ‫جذر‬ ‫یافتن‬ ‫الگوریتم‬
y
1
-
x
2
-
‫اگر‬
x*x
‫به‬
y
x
‫است‬
.
3
-
x
‫و‬
y/x
x
.
4
-
‫مرحله‬ ‫به‬ ‫برگرد‬
2
 To do this mechanically we need a circuit,
then we have a fixed program computer or earliest computer
‫مدار‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫خودکار‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫کار‬ ‫این‬ ‫انجام‬ ‫برای‬
(
‫الکتریکی‬
)
‫داریم‬ ‫نیاز‬
‫یک‬ ‫ما‬ ‫صورت‬ ‫این‬ ‫در‬
‫ثابت‬ ‫برنامه‬ ‫کامپیوتر‬
‫یا‬
‫آغازین‬ ‫کامپیوتر‬
‫داشت‬ ‫خواهیم‬

45

(Algorithm)

‫محاسبات‬ ‫اجرای‬ ‫چگونگی‬
How to perform calculations …

‫عدد‬ ‫جذر‬ ‫یافتن‬ ‫الگوریتم‬
y
1
-
x
2
-
‫اگر‬
x*x
‫به‬
y
x
‫است‬
.
3
-
x
‫و‬
y/x
x
.
4
-
‫مرحله‬ ‫به‬ ‫برگرد‬
2

‫است‬ ‫مهم‬ ‫الگوریتم‬ ‫در‬ ‫چیز‬ ‫دو‬
:

‫دستورات‬

‫دستورات‬ ‫اجرای‬ ‫ترتیب‬

46
 Now imagine a machine that takes a circuit diagram and reconfigure itself
to act like the input circuit. What would be look like?
‫گیرد‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫الکتریکی‬ ‫مدار‬ ‫یک‬ ‫نقشه‬ ‫که‬ ‫کنید‬ ‫تصور‬ ‫را‬ ‫ماشین‬ ‫یک‬
‫کند‬ ‫عمل‬ ‫مدار‬ ‫آن‬ ‫مانند‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫تنظیم‬ ‫طوری‬ ‫را‬ ‫خودش‬ ‫و‬
‫داشت؟‬ ‫خواهد‬ ‫شکلی‬ ‫چه‬ ‫ماشینی‬ ‫چنین‬ ‫نظر‬ ‫به‬
 Computers (‫)کامپیوترها‬
 Earliest computers or fixed-programed computers
‫ثابت‬ ‫برنامه‬ ‫با‬ ‫کامپیوترهای‬ ‫یا‬ ‫آغازین‬ ‫کامپیوترهای‬
 Store-programed computers
‫ذخیره‬ ‫برنامه‬ ‫با‬ ‫کامپیوترهای‬

47
 Basic Structure of Store-programed
computers

‫ذخیره‬ ‫برنامه‬ ‫با‬ ‫کامپیوترهای‬ ‫اصلی‬ ‫ساختار‬
STRUCTURE OF COMPUTERS
MEMORY
Control
Unit
Automatic
Logic Unit
Program
Counter
Sequence of Instructions:
Instruction 1
Instruction 2
… 3
…
Input Output
Program is a recipe!
Internal
Memory
CPU
Central
Processing
Unit

48
 Program: Flow of controlled instruction in order to do computing
‫برنامه‬
:
‫محاسبات‬ ‫انجام‬ ‫منظور‬ ‫به‬ ‫شده‬ ‫کنترل‬ ‫دستورات‬ ‫گردش‬ ‫یا‬ ‫روند‬
 Turing 1939:
 Given only 6 single primitives, anything can be described algorithmically by a mechanical
process (could be programmed!)
‫سال‬ ‫در‬ ‫تورینگ‬ ‫آلن‬
1939
‫گفته‬ ‫م‬
:
‫تنها‬ ‫داشتن‬ ‫با‬
6
‫یک‬ ‫وسیله‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫الگوریتم‬ ‫با‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫را‬ ‫محاسباتی‬ ‫کار‬ ‫هر‬ ،‫ابتدایی‬ ‫عمل‬
‫داد‬ ‫انجام‬ ‫ماشینی‬ ‫فرایند‬
(
‫نمود‬ ‫ریزی‬ ‫برنامه‬ ‫توان‬ ‫می‬
)!
 Good cook can make anything!
‫خوب‬ ‫آشپز‬
(
‫اولیه‬ ‫مواد‬ ‫قلم‬ ‫چند‬ ‫با‬
)
‫کند‬ ‫درست‬ ‫را‬ ‫غذایی‬ ‫هر‬ ‫میتواند‬
!
 All Programming Language work with those primitives. Then:
 Anything you can done in one program language can be done in other languages,
‫کنند‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫ابتدایی‬ ‫عمل‬ ‫چند‬ ‫آن‬ ‫با‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫زبان‬ ‫تمام‬
.
‫بنابراین‬
:
‫داد‬ ‫انجام‬ ‫توان‬ ‫می‬ ‫نیز‬ ‫دیگر‬ ‫های‬ ‫زبان‬ ‫در‬ ،‫داد‬ ‫انجام‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫زبان‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫بتوان‬ ‫که‬ ‫را‬ ‫کاری‬ ‫هر‬
.
 There is no “best” language!
‫زبان‬ ‫هیچ‬
«
‫بهترین‬
»
‫ندارد‬ ‫وجود‬ ‫ی‬
!
PROGRAMMING (‫)برنامه‌نویسی‬

49
 Programming Languages (‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫های‬ ‫)زبان‬
 Translate controlled flow of instructions to the basic primitives to be able to run the
program mechanically
‫نماید‬ ‫اجرا‬ ‫ماشینی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫دستورات‬ ‫بتواند‬ ‫تا‬ ‫کند‬ ‫می‬ ‫ترجمه‬ ‫اصلی‬ ‫ابتدایی‬ ‫عملیات‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫دستورات‬ ‫شده‬ ‫کنترل‬ ‫گردش‬
.
 Basic, C++, Fortran, MatLab, Python
 High-level vs. Low-level (‫پایین‬ ‫سطح‬ ‫ـ‬ ‫باال‬ ‫)سطح‬
Much reached set of primitives or more simple operation with primitives
‫ابتدایی‬ ‫دستورات‬ ‫از‬ ‫ای‬ ‫ساده‬ ‫عملیات‬ ‫با‬ ‫یا‬ ‫ابتدایی‬ ‫عملیات‬ ‫از‬ ‫تری‬ ‫غنی‬ ‫های‬ ‫گروه‬ ‫با‬
 General vs. Targeted (‫هدفمند‬ ‫ـ‬ ‫)عمومی‬
C++ is general but MatLab is targeted
 Interpreted vs. Compiled (‫شده‬ ‫گردان‬ ‫هم‬ ‫ـ‬ ‫)تفسیرشده‬
Control of flow instruction is on the original code or there are some intermediate steps before
running the code
‫شود‬ ‫انجام‬ ‫آن‬ ‫روی‬ ‫کد‬ ‫اجرای‬ ‫از‬ ‫قبل‬ ‫میانه‬ ‫کارهای‬ ‫برخی‬ ‫یا‬ ‫باشد‬ ‫برنامه‬ ‫خود‬ ‫دست‬ ‫در‬ ‫دستورات‬ ‫گردش‬ ‫کنترل‬
PROGRAMMING LANGUAGES (‫)زبان‌های‌برنامه‌نویسی‬

50
 Frequently-Asked Questions (FAQ)
?
PROGRAMMING

51
Lecture
 Programming
 Data Types
 Operators
 Variables
INTRODUCTION PROGRAMMING

52
 Building Blocks of Programs (‫برنامه‬ ‫اولیه‬ ‫)اجزای‬
 Values (‫)مقدارها‬: Primitive data elements ‫ابتدایی‬ ‫های‬ ‫داده‬
 Numbers ‫اعداد‬
 Integer ‫صحیح‬ ‫اعداد‬ 3
 Floating point or Real ‫اعشار‬ ‫یا‬ ‫حقیقی‬ ‫اعداد‬ 3.14
 Characters ‫ها‬ ‫رشته‬ ‫یا‬ ‫حروف‬ ’abc’ ’52’ ≠ 52
 Variables (‫)متغیرها‬
 myname = ‘abc’ string or character (‫حرف‬ ‫یا‬ ‫)رشته‬
 myage = 25 integer (‫)صحیح‬
 myweight = 87.5 real or float (‫)حقیقی‬
 Operators (‫)عملگرها‬
 Arithmetic operators ‫حساب‬ ‫عملگرهای‬ + * - / **
 Comparisons ‫ای‬ ‫مقایسه‬ ‫عملگرهای‬ == > < >= /=
 Logic Operators ‫منطقی‬ ‫عملگرهای‬ .and. .or. .not.
BUILDING BLOCKS OF PROGRAMS (‫)اجزای‌اولیه‌برنامه‬

53
 A variable is an address!
 Variable Types (‫متغیرها‬ ‫)نوع‬
 Integer (‫)صحیح‬
 Real (‫)حقیقی‬
 Character / String ( ‫حرف‬
/
‫حروف‬ ‫رشته‬ )
VARIABLES

54
 ‫برنامه‬ ‫یک‬ ‫ساختمان‬ ‫آجرهای‬
 Values (‫)مقدارها‬
 Operator (‫)عملگرها‬ ====> Expressions (‫ها‬ ‫)عبارت‬
 Variables (‫)متغیر‬
 Commands (‫)فرمان‬
 Assignment (‫)تخصیص‬
 Statement (‫)دستور‬
BUILDING BLOCKS OF PROGRAMS

55
THE STRUCTURE OF FORTRAN PROGRAM

56

‫فرترن‬ ‫برنامه‬ ‫یک‬ ‫ساختار‬

‫معرفی‬ ‫بخش‬

‫اجرا‬ ‫بخش‬

‫پایانی‬ ‫بخش‬

57
‫معرفی‬
‫اجرا‬
‫پایان‬

‫فرترن‬ ‫برنامه‬ ‫یک‬ ‫ساختار‬ ‫با‬ ‫آشنایی‬

‫کنیم‬ ‫می‬ ‫تعریف‬ ‫برنامه‬ ‫معرفی‬ ‫قسمت‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آنها‬ ‫نوع‬ ‫و‬ ‫استفاده‬ ‫مورد‬ ‫متغیرهای‬ ‫اسم‬
.
‫مثال‬
:
program pro1
implicit none
real :: a
integer :: i,j
character(12)::name
a = 3.14
i = 1
j = 23
name = ‘Hamid’
print *, a, i, j, name
end program
‌‫‌متغیر‌حقیقی‬،‫این‌دستور‬
a
‫را‌معرفی‌می‌کند‬
‌‫دو‌متغیر‌صحیح‬
i
‌‫و‬
j
‫را‌معرفی‌می‌کند‬
‌‫یک‌متغیر‌حرفی‌با‬
12
‫حرف‬
‌‫به‌نام‬
name
‫معرفی‌می‌کند‬
‫در‌بخش‌اجرا‌دستورات‌به‌ترتیب‬
‫خط‌به‌خط‌از‌باال‌به‌پایین‌خوانده‌و‌اجرا‌می‌شوند‬
.
‌،‫به‌ترتیب‌اجرای‌دستورات‬
‫جریان‬ ‫کنترل‬
‫برنامه‌گویند‬
.

58
 ‫ورودی‬ ‫دستورات‬
/
‫خروجی‬

‫متغیر‬ ‫یک‬ ‫در‬ ‫آن‬ ‫ذخیره‬ ‫و‬ ‫کلید‬ ‫صفحه‬ ‫از‬ ‫مقدار‬ ‫یک‬ ‫خواندن‬ ‫برای‬

‫نمایشگر‬ ‫روی‬ ‫عبارت‬ ‫یک‬ ‫حاصل‬ ‫یا‬ ‫متغیر‬ ‫یک‬ ‫یا‬ ،‫مقدار‬ ‫یک‬ ‫نمایش‬ ‫برای‬
INPUT / OUTPUT COMMANDS
READ *
PRINT *

59
INTRODUCTION TO PROGRAMMING

60
COMMANDS

61
EXPRESSIONS

62
 Can we get help from the language in writing programs?
‫بگیریم‬ ‫کمک‬ ‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫زبان‬ ‫از‬ ‫برنامه‬ ‫یابی‬ ‫غلط‬ ‫برای‬ ‫توانیم‬ ‫می‬ ‫آیا‬
 Syntax (‫نحو‬ ،‫)گرامر‬
What are legal expressions?
‫کدامند؟‬ ‫مجاز‬ ‫دستورات‬
e.g. “cast dog boy”
 Static-Semantics
Which expression makes sense?
‫هستند؟‬ ‫منطقی‬ ‫دستورات‬ ‫کدام‬
e.g. “my desk is Suzan”
 Semantics (‫)معنا‬
What does program mean? ‫دارد؟‬ ‫معنایی‬ ‫چه‬ ‫برنامه‬
or what happen when we run the program?
The result could be …right answer,
crash, loop for ever, meaningless numbers, … !
‫هنگامی‬
‫افتد‬ ‫می‬ ‫اتفاقی‬ ‫چه‬ ‫کنیم‬ ‫اجرا‬ ‫را‬ ‫برنامه‬ ‫که‬
‫؟‬
‫بدهد‬ ‫معنی‬ ‫بی‬ ‫اعداد‬ ،‫بچرخد‬ ‫همیشه‬ ‫برای‬ ،‫شود‬ ‫متوقف‬ ‫اجرا‬ ،‫بدهد‬ ‫درست‬ ‫جواب‬ ‫است‬ ‫ممکن‬
...
 Then we need Good Style to write reliable codes
‫داریم‬ ‫نیاز‬ ‫اعتماد‬ ‫قابل‬ ‫های‬ ‫برنامه‬ ‫نوشتن‬ ‫برای‬ ‫درست‬ ‫شیوه‬ ‫یک‬ ‫به‬ ‫خاطر‬ ‫همین‬ ‫به‬
lots of help here

some help here
!
No help!
?
BUGS / PROGRAMMING ERROR

63
 To interpret ‫ای‬ ‫ترجمه‬ ‫اجرای‬ ‫برای‬
 Expression (‫)عبارت‬ : operant-operator-operant ( ‫عامل‬
-
‫عملگر‬
-
‫عامل‬ )
52 + 3
 To write Program and Compile
‫آن‬ ‫همگردانی‬ ‫اجرای‬ ‫و‬ ‫برنامه‬ ‫نوشتن‬ ‫برای‬
We need commands (‫داریم‬ ‫نیاز‬ ‫فرمان‬ ‫)به‬ :
 Assignment (‫)تخصیص‬ to refer a variable to a value
x = 3
x = 3 * 5
x = z
 Statement (‫)دستور‬ legal command that Fortran can interpret.
read* x
write* x+5
EXPRESSIONS

64
Lecture
 Lecture 5:
FORTRAN EXPRESSIONS

65

‫کنید‬ ‫بررسی‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫برنامه‬
.
Introduction to Programming
program test1
implicit none
integer :: a,b,c
a = 4
b = 5
c = a + b
print *, a, b, c
end program
‫معرفی‬
‫اجرا‬
‫پایان‬
Command 1 ‫فرمان‬ : Assignment ‫تخصیص‬
Command 4 ‫فرمان‬ : Statement ‫دستور‬

66

‫چیست؟‬ ‫زیر‬ ‫برنامه‬ ‫خروجی‬
program test1
implicit none
integer :: a,b,c
a = 4
b = 5
c = a + b
print *, a, b, c
end program

67

program test2
implicit none
integer :: a,b,c
a = 4
b = 5
c = a + b
a = 6
print *, a, b, c
end program

68

program test3
implicit none
integer :: a,b,c
a = 4
b = 5
c = a + b
a = a + b
print *, a, b, c
end program

69

program test4
implicit none
integer :: a,b,c,d
a = 4
b = 5
c = (a / 2) * 2
d = (b / 2) * b
print *, c, d
end program

70

program test5
implicit none
integer :: a,b,c, i
a = 4
b = 3
i = 0
c = 0
c = c + a
i = i + 1
! i >= b ? False
c = c + a
i = i + 1
! i >= b ? False
c = c + a
i = i + 1
! i >= b ? True
print *, c
end program

71
 Operation Precedence (‫عملگرها‬ ‫اجرای‬ ‫)ترتیب‬

‫کنید‬ ‫برآورد‬ ‫را‬ ‫روبرو‬ ‫عبارت‬
.

‫عملگرها‬ ‫اجرای‬ ‫ترتیب‬
1
.
‫بیرون‬ ‫به‬ ‫داخل‬ ‫از‬ ‫ـ‬ ‫پرانتز‬
( )
2
.
‫توان‬
_
‫چپ‬ ‫به‬ ‫راست‬ ‫از‬
**
3
.
‫راست‬ ‫به‬ ‫چپ‬ ‫از‬ ‫ـ‬ ‫تقسیم‬ ‫و‬ ‫ضرب‬
* /
4
.
‫راست‬ ‫به‬ ‫چپ‬ ‫از‬ ‫ـ‬ ‫تفریق‬ ‫و‬ ‫جمع‬
+ -

‫عبارت‬
‫را‬ ‫زیر‬
‫کنید‬ ‫برآورد‬
.
3 + 4 * 5
3. + 2. ** 2 ** 3 * 6 / ( 2 * (1 + 3)) * 4.

72

‫کنید‬ ‫برآورد‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫عبارت‬
.
13 / 5 * 6
int(13. / 5) * 6
nint(13. / 5) * 6
mod(13,5) * 6

73

‫کنید‬ ‫برآورد‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫عبارت‬
.
2. * (3. + 5.) * 4. + 10. / 2. ** 3.

74

‫بنویسید‬ ‫ریاضی‬ ‫رابطه‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫فرترن‬ ‫عبارت‬
.
distance = 0.5 * accel * t ** 2. + vel_0 * t + pos_0
freq = 1. / (2. * pi * sqrt(l * c))

75

‫بنویسید‬ ‫فرترن‬ ‫عبارت‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫ریاضی‬ ‫روابط‬
.
2
L
T
g


2 2
a b c
 
2
b
x
a
 

76

‫بنویسید‬ ‫فرترن‬ ‫عبارت‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫زیر‬ ‫ریاضی‬ ‫روابط‬
.
5
1
5
i
i
m
m 


V
V
Q
RT
n n e
 

 
 


77
INTRINSIC FUNCTIONS

78
INTRINSIC FUNCTIONS

79
COMMENT
 Using Comment (‫)توضیح‬:
words to the reader of the code, telling you what is going on, which could be
intuition, precondition, explanation … read your code a year after!
in Fortran by ‘!’

‫توضیح‬
(Comment)
‫در‬ ‫که‬ ‫اطالعاتی‬
‫سطرهای‬ ‫البالی‬
‫ات‬ ‫چه‬ ‫که‬ ‫گوید‬ ‫می‬ ‫برنامه‬ ‫خواننده‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫نیست‬ ‫اجرایی‬ ‫اما‬ ،‫آید‬ ‫می‬ ‫برنامه‬
‫در‬ ‫فاقی‬
‫است‬ ‫دادن‬ ‫رخ‬ ‫حال‬
.
‫عالمت‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬ ‫فرترن‬ ‫در‬
!

‫برنامه‬ ‫شرح‬ ‫یا‬ ‫فرض‬ ‫پیش‬ ‫یا‬ ‫درک‬ ‫یا‬ ،‫فیزیک‬ ‫های‬ ‫کمیت‬ ‫واحد‬ ‫مثال‬
.
Good Style
in Programming
‫در‬ ‫خوب‬ ‫شیوه‬
‫نویسی‬ ‫برنامه‬

80
EXERCISE
 Design a Fortran program that reads an input temperature in degrees
Fahrenheit, converts it to an absolute temperature in kelvins, and writes out
the result.

81
UNITS
 ‫کمیت‬ ‫یک‬ ‫نوشتن‬ ‫و‬ ‫خواندن‬ ‫هنگام‬
(
‫مقدار‬
)
‫کنید‬ ‫بیان‬ ‫را‬ ‫واحد‬ ‫همیشه‬ ‫برنامه‬ ‫در‬ ‫فیزیکی‬
.
 ‫برنامه‬ ‫متن‬ ‫در‬ ‫هم‬
(
‫توضیح‬ ‫صورت‬ ‫به‬
)
‫ورودی‬ ‫هم‬ ‫و‬
/
‫خروجی‬
 ‫است‬ ‫ما‬ ‫ذهن‬ ‫در‬ ‫ها‬ ‫واحد‬ ،‫کند‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫عددها‬ ‫با‬ ‫رایانه‬
Good Style
in Programming

82

83
Lecture
 How to Solve Problems with Programming?
 Straight line programs
PROBLEM SOLVING

84

‫مساله‬ ‫حل‬ ‫روش‬
‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫کمک‬ ‫به‬
IDENTIFICATION
‫مساله‬ ‫شناسایی‬
INPUT / OUTPUT
‫ورودی‬ ‫تعیین‬
/
‫خروجی‬
ALGORITHM
‫مساله‬ ‫حل‬ ‫الگوریتم‬ ‫نوشتن‬
FLOWCHART
‫برنامه‬ ‫فلوچارت‬ ‫رسم‬
FORTRAN PROGRAM
‫فرترن‬ ‫کد‬ ‫نوشتن‬
TESTING
‫برنامه‬ ‫آزمایش‬
1
2
3
4
5
6
HOW TO SOLVE PROBLEMS WITH PROGRAMMING

85

‫مثال‬
:
‫محاسب‬ ‫را‬ ‫دکارتی‬ ‫مختصات‬ ‫دستگاه‬ ‫در‬ ‫مشخص‬ ‫نقطه‬ ‫دو‬ ‫فاصله‬ ‫که‬ ‫بنویسید‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬
‫کند‬ ‫ه‬
.
‫است‬ ‫مساله‬ ‫شناسایی‬ ‫مساله‬ ‫هر‬ ‫حل‬ ‫بخش‬ ‫مهمترین‬ ‫همیشه‬
.

‫کنید‬ ‫رسم‬ ‫را‬ ‫مساله‬ ‫هندسه‬ ‫یا‬ ‫شکل‬
.

‫بنویسید‬ ‫کوتاه‬ ‫و‬ ‫ساده‬ ‫های‬ ‫گزاره‬ ‫با‬
:

‫خواهد؟‬ ‫می‬ ‫چه‬ ‫مساله‬

‫چیست؟‬ ‫یک‬ ‫هر‬ ‫واحد‬ ‫و‬ ‫جنس‬ ‫کدامند؟‬ ‫ها‬ ‫مجهول‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫معلوم‬

‫داریم؟‬ ‫دسترس‬ ‫در‬ ‫ریاضی‬ ‫روابط‬ ‫یا‬ ‫اطالعات‬ ‫چه‬

‫نکنید‬ ‫فراموش‬
:
‫شناسایی‬ ‫مرحله‬ ‫در‬
‫نیستیم‬ ‫جواب‬ ‫دنبال‬ ‫به‬
!
IDENTIFICATION
‫شناسایی‬
1
How To Solve Problems with Programming

86

‫مثال‬
:
.

‫کنید‬ ‫رسم‬ ‫را‬ ‫مقابل‬ ‫نمودار‬
.

‫بنویسید‬ ‫دایره‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫کرده‬ ‫انتخاب‬ ‫را‬ ‫برنامه‬ ‫اسم‬
.

‫کرده‬ ‫تعیین‬ ‫را‬ ‫ها‬ ‫خروجی‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫ورودی‬
‫کنید‬ ‫لیست‬ ‫مربوطه‬ ‫پیکان‬ ‫زیر‬ ‫و‬
.

‫ورودی‬ ‫هر‬ ‫متغیر‬ ‫برای‬ ‫اسم‬ ‫یک‬
/
‫کنید‬ ‫انتخاب‬ ‫خروجی‬
.

‫ورودی‬ ‫هر‬ ‫نوع‬
/
‫کنید‬ ‫تعیین‬ ‫را‬ ‫خروجی‬
.
?
IN OUT
INPUT / OUTPUT
‫ورودی‬
/
‫خروجی‬
2

87

‫مثال‬
:
.

‫دهید‬ ‫اختصاص‬ ‫فرضی‬ ‫مقادیر‬ ‫ها‬ ‫ورودی‬ ‫به‬
.

‫کنید‬ ‫حل‬ ‫را‬ ‫مساله‬ ‫فرضی‬ ‫های‬ ‫ورودی‬ ‫با‬
..

‫است‬ ‫شده‬ ‫طی‬ ‫مراحلی‬ ‫چه‬ ‫مساله‬ ‫حل‬ ‫برای‬ ‫ببینید‬
.

‫کنید‬ ‫لیست‬ ‫ترتیب‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫مساله‬ ‫حل‬ ‫مراحل‬
.

‫بنویسید‬ ‫را‬ ‫کلی‬ ‫مراحل‬ ‫ابتدا‬ ‫است‬ ‫پیچیده‬ ‫مساله‬ ‫اگر‬
.

‫کنید‬ ‫حل‬ ‫جداگانه‬ ‫مساله‬ ‫یک‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫کلی‬ ‫مرحله‬ ‫هر‬ ‫سپس‬
.

‫کنید‬ ‫آزمایش‬ ‫را‬ ‫الگوریتم‬
.
?
IN OUT
ALGORITHM
‫مساله‬ ‫حل‬ ‫الگوریتم‬
3

88

‫مثال‬
:
.

‫نماد‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫فلوچارت‬ ‫رسم‬
START
‫کنید‬ ‫آغاز‬
.

‫کنید‬ ‫رسم‬ ‫مرحله‬ ‫به‬ ‫مرحله‬ ‫را‬ ‫شده‬ ‫لیست‬ ‫الگوریتم‬
.

‫االضالع‬ ‫متوازی‬ ‫نماد‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫ورودی‬

‫تخصیص‬ ‫و‬ ‫محاسبات‬
(
‫فرایند‬
)
‫مستطیل‬ ‫نماد‬ ‫با‬

‫خروجی‬ ‫نماد‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫خروجی‬

‫پایین‬ ‫به‬ ‫باال‬ ‫از‬ ‫برنامه‬ ‫جریان‬ ‫کنترل‬ ‫خط‬

‫نماد‬ ‫با‬ ‫برنامه‬ ‫پایان‬
END
‫شروع‬ ‫مشابه‬

‫کنید‬ ‫آزمایش‬ ‫را‬ ‫فلوچارت‬
.
FLOWCHART
4
START / END
‫پایان‬
/
‫شروع‬
PROCESS
‫فرایند‬ ‫ـ‬ ‫محاسبات‬
INPUT
‫ورودی‬
OUTPUT
‫خروجی‬
DECISIONS
‫گیری‬ ‫تصمیم‬

89

‫مثال‬
:
.
‫نمود‬ ‫استفاده‬ ‫فرترن‬ ‫کامپایلر‬ ‫از‬ ‫بخش‬ ‫این‬ ‫انجام‬ ‫برای‬ ‫توان‬ ‫می‬
.

‫دستور‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫برنامه‬ ‫معرفی‬ ‫بخش‬ ‫نوشتن‬
program
‫کنید‬ ‫آغاز‬
.

‫دستور‬
implicit none
‫بنویسید‬ ‫را‬
.
‫شود‬ ‫می‬ ‫باعث‬ ‫دستور‬ ‫این‬
‫متغیری‬ ‫هیچ‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫اجازه‬
‫داده‬
‫اولیه‬ ‫تعریف‬ ‫با‬ ‫مگر‬ ‫نشود‬
.

‫کرده‬ ‫لیست‬ ‫را‬ ‫فلوچارت‬ ‫در‬ ‫شده‬ ‫استفاده‬ ‫متغیرهای‬ ‫تمام‬
‫تعیین‬ ‫را‬ ‫آنها‬ ‫نوع‬ ‫و‬
‫نمایید‬
.
‫کنید‬ ‫تعریف‬ ‫برنامه‬ ‫در‬ ‫را‬ ‫آنها‬ ‫سپس‬
.

‫بنویسید‬ ‫فرترن‬ ‫دستورات‬ ‫شکل‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫فلوچارت‬ ‫مراحل‬
.

‫ببندید‬ ‫پایان‬ ‫دستور‬ ‫نوشتن‬ ‫با‬ ‫را‬ ‫برنامه‬
.
FORTRAN PROGRAM
5
program test1
implicit none
integer :: a,b,c
a = 4
b = 5
c = a + b
print *, a, b, c
end program

90

‫مثال‬
:
.
‫کنید‬ ‫آزمایش‬ ‫دستی‬ ‫صورت‬ ‫به‬ ‫را‬ ‫برنامه‬ ‫حتما‬
.

1
-
‫سطرها‬ ‫گذاری‬ ‫شماره‬

2
-
‫متغیرها‬ ‫جدول‬

3
-
‫سازی‬ ‫شبیه‬
TESTING
‫برنامه‬ ‫آزمایش‬
6
y x n
0

91

‫نویسی‬ ‫برنامه‬ ‫در‬ ‫خوب‬ ‫شیوه‬

‫توضیح‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
 Using Comment (‫)توضیح‬:
words to the reader of the code, telling you what is going on, which could be
intuition, precondition, explanation … read your code a year after!
in Fortran by ‘!’

‫توضیح‬
(Comment)
‫در‬ ‫که‬ ‫است‬ ‫کلماتی‬
‫سطرهای‬ ‫البالی‬
‫ک‬ ‫گوید‬ ‫می‬ ‫برنامه‬ ‫خواننده‬ ‫به‬ ‫و‬ ‫آید‬ ‫می‬ ‫برنامه‬
‫چه‬ ‫ه‬
‫باشد‬ ‫برنامه‬ ‫شرح‬ ‫یا‬ ‫فرض‬ ‫پیش‬ ‫یا‬ ‫درک‬ ‫به‬ ‫مربوط‬ ‫است‬ ‫ممکن‬ ‫توضیح‬ ‫است؛‬ ‫دادن‬ ‫رخ‬ ‫حال‬ ‫در‬ ‫اتفاقی‬
.

‫با‬ ‫فرترن‬ ‫در‬
‫عالمت‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
!
Good Style
in Programming

92


‫کنیم‬ ‫انتخاب‬ ‫گویا‬ ‫و‬ ‫مناسب‬ ‫های‬ ‫اسم‬ ،‫متغیرها‬ ‫برای‬
:
 we should use good descriptive variable names
 not good
 good
Good Style
in Programming
x, y, z, a , b
first_name
temperature
temp_room, temp_melt
nomre
n_daneshjoo
miangin_term1

93

‫مثال‬
:
.

94


‫کنیم‬ ‫آزمایش‬ ‫حتما‬ ‫را‬ ‫خود‬ ‫فلوچارت‬ ‫یا‬ ‫برنامه‬
.

‫شماره‬ ‫سه‬ ‫با‬ ‫برنامه‬ ‫آزمایش‬
1
-
‫گذاری‬ ‫شماره‬
2
-
‫متغیرها‬ ‫جدول‬
3
-
‫سازی‬ ‫شبیه‬
Good Style
in Programming

95

‫مثال‬
:
‫ک‬ ‫محاسبه‬ ‫را‬ ‫آن‬ ‫وتر‬ ‫طول‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫را‬ ‫الزاویه‬ ‫قائم‬ ‫مثلث‬ ‫ضلع‬ ‫دو‬ ‫طول‬ ‫بنویسید‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬
‫ند‬
.

96
Lecture
 CONDITIONALS
BRANCHING PROGRAMS

97

‫ای‬ ‫شاخه‬ ‫های‬ ‫برنامه‬

‫مثال‬
:
‫دانشجو‬ ‫یک‬ ‫درسی‬ ‫نمره‬ ‫که‬ ‫بنویسید‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬
‫دانشجو‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫مشخص‬ ‫خروجی‬ ‫در‬ ‫و‬ ‫گرفته‬ ‫را‬
‫است؟‬ ‫شده‬ ‫رد‬ ‫یا‬ ‫گذرانده‬ ‫را‬ ‫درس‬
Branching Programs, Conditionals
IDENTIFICATION
‫شناسایی‬
INPUT / OUTPUT
‫ورودی‬
/
‫خروجی‬
ALGORITHM
FLOWCHART
FORTRAN PROGRAM
‫فرترن‬ ‫کد‬
TESTING
‫آزمایش‬
1
2
3
4
5
6

98


‫مثال‬
:

‫بین‬ ‫درسی‬ ‫نمره‬ ‫یک‬ ‫ورودی‬
0
‫تا‬
20

‫است‬ ‫حرف‬ ‫نوع‬ ‫از‬ ‫متغیر‬ ‫یک‬ ‫خروجی‬
‫خروجی‬ ‫متغیر‬ ،‫شده‬ ‫وارد‬ ‫نمره‬ ‫مقدار‬ ‫به‬ ‫بسته‬ ‫که‬
‫باشد‬ ‫داشته‬ ‫تواند‬ ‫می‬ ‫مقدار‬ ‫دو‬
:
“Pass”
‫یا‬
“Fail”
?
IN
mark
(real)
OUT
state
(character)
INPUT / OUTPUT
‫ورودی‬
/
‫خروجی‬
2

99


‫مثال‬
:

:
1
-
mark
‫بخوان‬ ‫ورودی‬ ‫از‬ ‫را‬
2
-
‫اگر‬
mark>10
‫آنگاه‬ ‫بود‬
2
-
1
-
state
‫برابر‬ ‫را‬
“Pass”
3
-
‫اگر‬
mark<10
3
-
1
-
‫متغیر‬
state
“Fail”
4
-
‫متغیر‬ ‫مقدار‬
state
‫کن‬ ‫چاپ‬ ‫خروجی‬ ‫در‬ ‫را‬
?
IN
mark
(real)
OUT
state
(character)
ALGORITHM
3

100


‫مثال‬
:

:

mark

‫اگر‬
mark>10

state
“Pass”

‫اگر‬
mark<10

‫متغیر‬
state
“Fail”

state
FLOWCHART
4
state=‘Pass’
mark>=10?
N
Y
START
mark
state
state=‘Fail’
mark<10?
END
N
Y

101


‫مثال‬
:
state=‘Pass’
mark>=10?
N
Y
START
mark
state
state=‘Fail’
mark<10?
END
N
Y
FORTRAN PROGRAM
5
program student_mark
implicit none
real :: mark
character(4) :: state
real *, mark
if (mark>=10) then
state = ‘Pass’
end if
if (mark<10) then
state = ‘Fail’
end if
print *, state
end program

102


‫مثال‬
:

(
‫روش‬
2
:)
1
-
mark
2
-
‫اگر‬
mark>10
2
-
1
-
state
“Pass”
3
-
‫آنگاه‬ ‫بود‬ ‫درغیراینصورت‬
3
-
1
-
‫متغیر‬
state
“Fail”
4
-
state
?
IN
mark
(real)
OUT
state
(character)

103


‫مثال‬
:

(
‫روش‬
3
:)
1
-
mark
2
-
state
‘Pass’
3
-
‫اگر‬
mark<10
3
-
1
‫متغیر‬
state
“Fail”
4
-
state
?
IN
mark
(real)
OUT
state
(character)

104


‫مثال‬
:
‫و‬ ‫بگیرد‬ ‫ورودی‬ ‫از‬ ‫صحیح‬ ‫عدد‬ ‫یک‬ ‫که‬ ‫بنویسید‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬
‫فرد‬ ‫عدد‬ ‫که‬ ‫کند‬ ‫مشخص‬ ‫خروجی‬ ‫در‬
(Odd)
‫زوج‬ ‫یا‬ ‫است‬
(Even)
‫؟‬

105
 Straight line program (‫سرراست‬ ‫)برنامه‬
 Example.2
 Branching program (‫ای‬ ‫شاخه‬ ‫)برنامه‬
 can change the order of instructions based on a test, usually value of variable.

106

‫خروجی‬
‫زیر‬ ‫های‬ ‫برنامه‬ ‫از‬ ‫یک‬ ‫هر‬
‫چیست؟‬

107
If (test1) then
process 1
else if (test2) then
process 2
else if (test3) then
process 3
else
process 4
end if
PROCESS 1
TEST 1 TEST 2 TEST 3
PROCESS 2 PROCESS 3 PROCESS 4
N N N
Y Y Y

108
 Branching program
 Comparisons (‫مقایسه‬ ‫یا‬ ‫سنجی‬ ‫)هم‬
< or .LT.: less than ‫کوچک‬
‫از‬ ‫تر‬
> or .GT.: greater than ‫بزرگ‬
‫از‬ ‫تر‬
== or .EQ.: equal to ‫برابر‬
/= or .NE.: not equal to ‫نابرابر‬
<= or .LE.: less than or equal to ‫کوچک‬
‫برابر‬ ‫یا‬ ‫تر‬
>= or .GE.: greater than or equal to ‫برابر‬ ‫یا‬ ‫تر‬ ‫بزرگ‬
 Assignment and Comparison
x = 3
x == 3
x .EQ. 3

109
 Boolean Combinations (‫منطقی‬ ‫های‬ ‫)ترکیب‬
.AND. .TRUE. if both operands are .TRUE.
.TRUE.
‫عامل‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫اگر‬
.TRUE.
‫باشند‬
.OR..TRUE. if at least one operand is .TRUE.
.TRUE.
‫ها‬ ‫عامل‬ ‫از‬ ‫یکی‬ ‫حداقل‬ ‫اگر‬
.TRUE.
‫باشد‬
.NOT. Negate the following operand
‫کند‬ ‫می‬ ‫وارون‬ ‫را‬ ‫مقابلش‬ ‫عامل‬
.EQV. .TRUE. if both operands reduce to the same
.TRUE.
‫باشند‬ ‫ارز‬ ‫هم‬ ‫عامل‬ ‫دو‬ ‫هر‬ ‫اگر‬
.NEQV. .TRUE. if both operands are different
.TRUE.
‫باشند‬ ‫مخالف‬ ‫عامل‬ ‫دو‬ ‫اگر‬

110

‫کند‬ ‫می‬ ‫پیدا‬ ‫حقیقی‬ ‫عدد‬ ‫سه‬ ‫بین‬ ‫از‬ ‫را‬ ‫مقدار‬ ‫کوچکترین‬ ‫که‬ ‫ایم‬ ‫نوشته‬ ‫ای‬ ‫برنامه‬
.

‫کنید‬ ‫آزمایش‬ ‫را‬ ‫برنامه‬ ‫این‬
.

Is that code correct?
‫کند؟‬ ‫می‬ ‫کار‬ ‫درست‬ ‫برنامه‬ ‫آیا‬

‫چطور؟‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫ورودی‬ ‫برای‬
What about for
x=15 y=13 z=11?
It is not doing all of the comparisons!

ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx

ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx

Recommended

Recommended

More Related Content

Similar to ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx

Similar to ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx (20)

ICSP-Lectures 5ed, Jafari, 2017.pptx