Asas Pengaturcaraan

E 3062 PENGATURCARAAN UNIT 1

Apa itu komputer? 

Suatu peranti atau peralatan yang boleh melakukan pengiraan dan operasi logikal dengan kelajuan yang jauh lebih tinggi daripada manusia



Sistem komputer terdiri daripada :  Perkakasan  Perisian

Perkakasan Komputer 









Peranti input  Menerima input dari pengguna Unit Pemprosesan Pusat (CPU)  Melaksanakan arahan, pengiraan, perbandingan dan perpindahan data Storan utama atau Ingatan utama  Tempat simpanan sementara untuk data/aturcara Peranti output  Tempat output dihasilkan Peranti storan tambahan  Tempat simpanan kekal untuk data/aturcara

Perisian Komputer 





Aturcara – satu set arahan yang mengawal pemprosesan data dalam komputer Perisian – aturcara yang dilarikan pada komputer Ada dua kategori perisian  Perisian sistem  Perisian aplikasi

Perisian Sistem 



Terdiri dari aturcara yang mengendalikan sumber perkakasan suatu komputer dan melaksanakan tugas-tugas pemprosesan maklumat yang diperlukan Tiga kelas perisian sistem:  Sistem pengoperasian  Menyediakan antaramuka pengguna, capaian fail dan pangkalan data, dan antaramuka untuk sistem komunikasi  Sistem sokongan  Menyediakan kemudahan sistem , cth: format disket  Sistem pembangunan  Menyediakan kemudahan dan persekitaran untuk membangunkan perisian

Perisian Aplikasi 

Dua kelas:  Perisian untuk kegunaan am (generalpurpose)  Diperolehi dari pembangun perisian dan boleh digunakan untuk lebih dari satu aplikasi  Contoh: pemprosesan perkataan  Perisian untuk aplikasi yang tertentu  Perisian yang digunakan hanya untuk tugas tertentu

Sistem Komputer

Persekitaran Komputer 

Perkomputeran peribadi 



Perkongsian-masa (time-sharing) 



Semua komponen perkakasan berhubung secara langsung dan tidak dikongsi dengan orang lain Ramai pengguna berkongsi sumber perkakasan

Pelanggan-pelayan (client-server) 

Tugas perkomputeran dibahagikan di antara komputer pusat dengan komputer pengguna

Peranan Komputer 



 

Pemprosesan data – menukar data mentah kepada maklumat yang tersusun dan bermakna Kawalan – mengawal alatan yang sukar dikawal oleh manusia Rekabentuk dan pembangunan Komunikasi data

Aturcara 

Satu set jujukan arahan yang ditulis menggunakan bahasa pengaturcaraan tertentu bagi mengarahkan komputer menyelesaikan satu tugas yang dikenalpasti oleh manusia



Bertindak sebagai penghubung antara manusia dan mesin dalam menyelesaikan masalah



Aturcara yang betul dari segi logik dan sintaksisnya akan menghasilkan keputusan atau output yang tepat

Pengaturcara 

Individu yang merancang, menyusun dan menulis aturcara komputer secara sistematik supaya output yang dihasilkan dapat memenuhi kehendak pengguna

Bahasa Pengaturcaraan 

Bahasa formal atau bahasa buatan yang terdiri daripada satu set kunci yang menghasilkan arahan-arahan dan satu set peraturan tatabahasa yang jelas



Terdiri daripada 2 kategori : 

Bahasa Peringkat Tinggi 



Cth : COBOL, Fortran, C++, Basic

Bahasa Peringkat Rendah 



Bahasa Mesin : guna kod-kod sistem binari yang hanya difahami oleh komputer sahaja & sukar ditulis serta difahami manusia Bahasa Penghimpun : guna bahasa simbolik (mnemonics) & mudah difahami tetapi perlukan penterjemah

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Contoh Kod Mnemonik line# Inst Operand     MachineCode 00    IN            500 // Input an integer into accumulator. 01    STA 50   250 // Store accumulator to memory location 50. 02    IN          500 // Input a second integer into accumulator. 03    ADD 50    350 // Add the value in 50 to accumulator. 04    OUT         600 // Output the sum from the accumulator. 05    HLT        700 // End of Program.

Jenis Pengaturcaraan 

Berstruktur 



Fungsian 



Java, C++

Berasaskan logik 



Scheme, LISP

Berorientasikan objek 



Pascal, C, COBOL, FORTRAN

Prolog

Skrip 

Perl, Visual Basic, Javascript

Pengkompil 

Menterjemahkan aturcara kepada bentuk yang boleh difahami oleh komputer



Baca program sumber yang ditulis dalam bahasa peringkat tinggi & sukar ke dalam bahasa mesin (objek program)

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Generasi I : Bahasa Mesin  





Tidak perlu diterjemah. Lebih bersifat “machine-dependent” dan “not portable”. Aturcara ditulis dalam bentuk susunan digit 0 dan 1. Aturcaranya sukar dibangunkan dan dibaiki kesilapan.

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Generasi II : Bahasa Himpunan 







Aturcaranya lebih mudah dibina dan difahami berbanding dengan bahasa mesin. Memerlukan penghimpun (assembler) untuk terjemah ke kod mesin. Setiap jenis komputer mempunyai bahasa himpunan sendiri. Menggunakan kod mnemonik (symbolic programming language).

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Generasi III : Bahasa Peringkat Tinggi   



Mudah dipelajari dan difahami. Mirip bahasa Inggeris. Aturcara yang dibangun perlu dikompil dan diterjemahkan ke bahasa mesin supaya dapat dilaksanakan dan difahami oleh komputer. Contoh bahasa pengaturcaraan peringkat tinggi ialah bahasa C, Pascal, COBOL & Fortran.

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Generasi IV : Bahasa Berorientasikan Objek 





Bahasa generasi keempat lebih berorientasikan objek. Pengaturcara akan lebih cenderong untuk memikirkan apakah objek yang terlibat dalam masalah tersebut serta hubungan antara objekobjek. Contoh bahasa pengaturcaraan ialah C++ dan Java.

PENGENALAN KEPADA BAHASA PENGATURCARAAN Kenapa Bahasa Berorientasikan Objek ?      

Reusability  Cepatkan pembangunan projek Meningkatkan kualiti Mudah dibetulkan  fleksibel Mudah diselenggara Kurangkan risiko bagi projek yang kompleks Bersifat tabiie (naturalness)

Aturcara Berstruktur  





Pengaturcaraan modular (bermodul) Satu proses perincian penyelesaian masalah Pecahkan sesuatu masalah yang besar kepada beberapa bahagian kecil Bahagian-bahagian kecil ini diselesaikan secara berasingan dengan memerhatikan bahawa semua modul kecil ini dapat selesaikan masalah keseluruhan asal

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Definisi dan kenalpasti masalah  Merancang penggunaan pembolehubah  Melukis carta alir (Rekabentuk aturcara)  Menulis aturcara  Menguji dan menyahsilap aturcara  Dokumentasikan aturcara

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Definisi dan kenalpasti masalah - Kenalpasti dan fahami masalah yang hendak diselesaikan i. Baca soalan dan kenalpasti serta fahami kehendak soalan ii. Buat analisa terhadap masalah dengan tentukan 3 perkara utama : * INPUT yang diperlukan * OUTPUT yang dikeluarkan * PROSES  tentukan formula untuk INPUT PROSES OUTPUT dapatkan output dari (aturcara) input yang diberi

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Merancang pembolehubah - Pembolehubah ialah rujukan kepada lokasi memori - Pembolehubah dengan jenis data yang khusus menentukan saiz memori yang diperuntukan - Semua pembolehubah mesti diishtiharkan sebelum digunakan dalam aturcara

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Rekabentuk aturcara - Lebih dikenali sebagai proses merekabentuk algoritma - Algoritma  senarai langkah-langkah untuk selesaikan masalah - Dibuat sebelum pengkodan aturcara sebenar untuk pastikan kaedah penyelesaian masalah yang digunakan adalah betul - Terdapat 2 cara menulis algoritma : i. Kod pseudo Langkah-langkah penyelesaian masalah yang ditulis guna bahasa percakapan seharian

Aturcara Berstruktur 

Kod pseudo Contoh : Menukar mentol yang terbakar mula Mengeluarkan mentol yang terbakar Gantikan dengan mentol baru tamat

Adakah ia mencukupi untuk perlaksanaan komputer ?

Aturcara Berstruktur 

Kod pseudo Contoh : Menukar mentol yang terbakar (terperinci) mula Letak tangga di posisi mentol terbakar Pilih mentol yang sesuai Naik tangga sehingga mencapai mentol yang terbakar Pusing mentol ikut arah lawan jam dan keluarkan mentol Muatkan mentol baru ditempat sepatutnya Pusingkan mentol ikut arah jam Turun tangga Letakkan kembali tangga

Aturcara Berstruktur 

Carta Alir Simbol mula/akhir aturcara

Simbol masukan / keluaran

Simbol proses

Simbol membuat keputusan

Aturcara Berstruktur 

Carta Alir Mengira harga bayar bagi buku

Contoh :

mula

Baca Harga & kuantiti

Harga bayar = kuantiti * harga

Cetak Harga Bayar

tamat

Aturcara Berstruktur Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Menulis aturcara - Merupakan fasa implementasi di mana kod ditulis dan ditaip ke dalam komputer - Aturcara perlu ditulis ikut sintaksis yang betul berdasarkan bahasa pengaturcaraan yang sesuai - Antara bahasa pengaturcaraan : BASIC, COBOL, Masalah Pseudo FORTRAN,Kod C++, VISUAL/ BASICaturcara dan lainCarta alir lain 

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Menguji & menyahsilap aturcara - Aturcara yang telah siap dibina perlu diuji/dijalankan (run) untuk memastikan hasil output yang dikeluarkan adalah betul dan memenuhi kehendak pengguna - Menyahsilap (debugging)  aturcara diuji dengan data-data yang sebenar - Ada kemungkinan output yang silap (ralat) mungkin terhasil daripada aturcara yang ditulis

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Menguji & menyahsilap aturcara - Terdapat 3 jenis ralat : i. Ralat Logik Berpunca dari cara atau langkah penyelesaian masalah yang tidak betul ii. Ralat Sintaksis Berpunca dari penggunaan arahan yang tidak betul mengikut bahasa pengaturcaraan yang dipilih iii. Ralat Masa Berpunca dari kemasukan data tidak mengikut arahan yang ditulis dalam aturcara

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Dokumentasi Aturcara - Bila output yang dihasilkan disahkan betul serta penuhi kehendak pengguna - Peringkat ini menyediakan laporan bagi rujukan dan untuk proses kemaskini di masa akan datang - Memudahkan pengaturcara untuk fahami rekabentuk dan logik aturcara

Aturcara Berstruktur 

Langkah-langkah dalam pengaturcaraan :  Dokumentasi Aturcara - Dokumentasi mengandungi : * Jenis masalah atau keperluan spesifik yang tepat * Huraian masukan, keluaran, kekangan dan formula untuk masalah * Alat bantu logik yang digunakan  carta alir atau kod pseudo * Contoh output aturcara yang telah dilaksanakan (execute) menggunakan data ujian * Langkah-langkah atau panduan menggunakan aturcara

Aturcara Berstruktur Masalah : Sebuah kedai photostat mengenakan bayaran 5 sen bagi setiap muka surat yang disalin. Reka penyelesaian untuk mengira bayaran yang patut dikenakan jika suatu jumlah muka surat yang telah diphotostat. 

Definisi dan kenalpasti masalah



Merancang penggunaan pembolehubah



Menulis kod pseudo



Melukis carta alir (Rekabentuk aturcara)