# Програмчлалын хэл гэж юу вэ? Програмчлалын хэл гэдэг нь компьютер ойлгож байхаар үйлдлүүдийн дарааллыг илэрхийлэн бичиж болдог бичгийн хэл юм. Өөрөөр хэлбэл таны бичсэн зүйлсийг компьютер уншаад ойлгож байх хэрэгтэй гэсэн үг. Тиймээс нэлээн нарийн төвөгтэй дүрмүүдтэй байдаг. Маш олон програмчлалын хэл байдгаас бид `C++` хэлийг сонгон авч үзэх болно. Учир нь энэ хэл өрсөлдөөнт програмчлалын төрлийн бодлогуудыг бодоход маш тохиромжтойн дээр олон улсын мэдээлэлзүйн олимпиадууд зөвхөн энэ хэлийг зөвшөөрсөн байдаг. ## Хэрхэн ... 1. Бодлогоо уншиж 100% зөв ойлгоно. 2. Бодлогын хязгаарлалтыг анзаарна. 3. Тухайн бодлогыг бодож болох нэг алгоритмыг олно. 4. Бодолтоо зөв эсэхийг нягтална. 5. Тухайн алгоритмыг кодолно. 1. Кодыг хэрхэн зөв, хурдан бичих талаар төлөвлөгөө гаргана. 2. Төлөвлөгөөний дагуу бичиж дуусгана. 3. Жишээнүүд дээр шалгана. 6. Системд илгээж шалгуулна. 1. Алдаатай бол кодыг засварлана. 2. Дахин илгээж шалгуулна. ## Систем шалгахдаа Бодлогын хязгаарлалтад таарсан `оролт` бэлдсэн байх ба таны илгээсэн бодолт тухайн тест бүрийн хариуг зөв гаргаж байгааг автоматаар шалгаад хариу өгдөг. Оролт гэдэг нь бодлогын өгүүлбэр дээр тодорхойлж өгсөн өгөгдлүүд юм. > Жишээ нь: Өгсөн хоёр бүхэл тооны нийлбэрийг олно уу. Гэдэг бодлогын хувьд шалгахдаа > `1 2` гэсэн хоёр тоог өгвөл таны алгоритм `3` гэсэн үр дүнг гаргах ёстой. > `2 1` гэсэн хоёр тоог өгвөл таны алгоритм `3` гэсэн үр дүнг гаргах ёстой. > `10 20` гэсэн хоёр тоог өгвөл таны алгоритм `30` гэсэн үр дүнг гаргах ёстой > `7 -8` гэсэн хоёр тоог өгвөл таны алгоритм `-1` гэсэн үр дүнг гаргах ёстой. > гэх мэт маш олон тохиолдлуудад зөв үр дүн гаргаж байгаа эсэхийг шалгадаг. Тэгвэл бидний бичсэн код зөв оролтыг аваад түүн дээр боловсруулалт хийгээд зөв гаралтыг өгөгдсөн хугацаанд амжиж гаргадаг байхад болно. ## C++ хэлний тухай товч Таны `C++` хэл дээр бичсэн код дараах алхмуудын дагуу шалгагддаг. 1. Эх кодыг програм болгон хөрвүүлэх `g++ source.cpp`. Энэ алхмыг гүйцэтгэхэд кодыг дүрмийн дагуу бичээгүй бол алдаа гардаг. Үүнийг хөрвүүлэлтийн алдаа гэдэг. Алдаа гарсан тохиолдолд засаад дахин оролдох хэрэгтэй. Амжилттай хөрвүүлсэн бол `a.out` эсвэл `a.exe` нэртэй програм бий болно. 2. `./a.out` эсвэл `.\a.exe` гэж ажиллуулна. Энэ үйл явцад алдаа гарч болзошгүй ба үүнийг ажиллах үеийн алдаа гэж нэрлэдэг. Энэ алдаа нь таны програм ажиллах явцад алдаа гарсан гэсэн үг. 3. Оролтыг оруулна. Үүний дараа гаралт гаргахгүй удаж болзошгүй. Энэ нь хугацааны хязгаарлалт хэтэрсэн гэсэн алдаа болно. 4. Гаралтыг шалгана. Буруу гаралт гаргаж болзошгүй. Үүнийг буруу хариулт гэх ба энэ нь таны бодлогыг бодсон алгоритм буруу байж болзошгүйг илэрхийлнэ. Эсвэл таны анзааралгүй үлдээсэн захын нөхцөлүүд дээр алдаж байж болзошгүй. Хувьсагчийн хязгаар хальсан байж магадгүй. 5. Таны бичсэн програм өгөгдсөн хугацаанд амжиж зөв хариу гаргасан бол зөв бодолтод тооцон зохих оноог авна. Би `С++` хэл дээр бичигдсэн кодын бүтцийг тайлбарлахдаа дараах жишээ кодыг авч үзэхээр шийдлээ. ```cpp // Жишээ 1. #include using namespace std; int main() { int a, b; cin >> a; b = a + 1; cout << b << endl; return 0; } ``` *Дээрх жишээ кодыг дараагийн өгүүлбэрүүдээр тайлбарлая.* ### Ашиглах сангуудыг холбох Програмчлалын `C++` хэлэнд хэрэглэгдэхүүнүүдийг зориулалт болон төрлөөр нь олон санд хуваасан байдаг ба эдгээрийг цаашид `сан` гэж нэрлэе. Үүнийг холбохдоо `#include` түлхүүр үгийг ашиглах ба түүний ард сангийн нэрийг бичээд тухайн сан доторх хэрэглэгдэхүүнийг кодод ашиглах боломжтой болдог. Нэг кодод олон сан холбож болох ба энэ тохиолдолд тус бүр нь нэг мөрөнд байхаар жагсаан бичдэг. Эсвэл `#include ` нэртэй ганц санг ашиглаж болох ба энэ санд түгээмэл ашиглагддаг ихэнх санг холбосон байдаг. Энэ сан хуучин хөрвүүлэгч дээр байдаггүй. Энэ тохиолдолд жагсаан бичихээс өөр аргагүй. `sqrt.mn` - ий хөрвүүлэгч дээр байгаа. ### Ажиллах орчин тохируулах. Програмчлалын `C++` хэлэнд ажиллах орчин гэсэн ойлголт байдаг. Түүнийг `namespace` гэж нэрлэдэг. Бид цаашид зөвхөн стандарт орчинд /`std`/ ажиллах болно. Үүнийг тохируулахдаа `using namespace std;` мөрийг ашигладаг. ### main() : эхлэх цэг Таны бичсэн програмд яг нэг `int main()` функц байх ба таны програм энэ функцээс эхэлж ажиллана. Энэ функцыг системээс дууддаг ба `0` утга буцаавал програм алдаагүй ажиллаж дууслаа гэж ойлгодог. Үгүй бол ажиллах явцад ямар нэгэн алдаа гарлаа гэж ойлгодог. Тэгэхээр бид `int main()` функцын төгсгөлд эсвэл дуусгахыг хүссэн газраа `return 0;` үйлдлийг хийх хэрэгтэй. ### Хувьсагч зарлах Бид хувьсагчийн тухай дараа дэлгэрэнгүй авч үзэх ба одоохондоо хувьсагчийн `int, double` төрлүүд болон түүний нэр, утгын тухай авч үзье. Хувьсагч гэж дотор нь утга хадгалах боломжтой сав гэж төсөөлж болно. - `int`: бүхэл тоо хадгалах боломжтой хувьсагч. - `double`: бодит тоо хадгалах боломжтой хувьсагч. `C++` хэлэнд хувьсагчийн ашиглахдаа эсвэл өмнө нь төрлийг нь тодорхойлж өгөх шаардлагатай байдаг. Жишээ 1 дээр `int a, b;` мөрөөр `a, b` нэртэй тус бүр нь бүхэл тоо хадгалах боломжтой хоёр хувьсагч зарласан байна. ### Оролт ба гаралт Програмчлалын `C++` хэлэнд стандарт оролт болон гаралттай ажилладаг `iostream` сан байдаг. Мөн програмчлалын `C` хэлнээс удамшиж ирсэн `cstdio` санг ашиглах боломжтой. Одоо бид `iostream` сангийн талаар дэлгэрүүлж үзье. Энэ санд байдаг - `cin`: Стандарт оролтоос (гараас) өгөгдөл уншиж авдаг объект - `cout`: Стандарт гаралтад (дэлгэцэд) мэдээлэл хэвлэдэг объект Эдгээрийг ашиглахдаа `cin >> "орж ирэх утгыг хадгалж авах хувьсагч";` мөн `cout << "хэвлэх утга";` хэлбэртэйгээр ашигладаг. ### Утга оноох Хувьсагчид утга оноох хоёр арга байдаг. Утга оноох гаж байгаа хувьсагч `a` болог. Тэгвэл 1. `=` тэмдэгт ашиглан утга оноох үйлдэл. `a = утга; a = хувьсагч; a = илэрхийлэл` хэлбэртэй бичиж утга оноож болно. 2. Гараас уншиж авах. Ингэхдээ `cin >> a;` Дараах кодын хэсгийг жишээ болгон авч үзье. ```cpp // Жишээ 2 int main() { int a, b; double c = 1; /* a, b, c хувьсагчдыг а, b-ийн утга тодорхойгүй, с-ийн утга 1 байхаар зарлав */ cin >> a >> b; /* а болон b хувьсагчид гараас утга уншиж авав. Гараас 10 20 гэсэн хоёр тоо орж ирсэн бол a = 10, b = 20 утгатай болно. */ int d = a + b; /* d хувьсагчийг a + b утгатай зарлах. Утга нь 30 болно. */ cout << a << " " << d - a << endl; /* Дэлгэцэд 10 20 гэсэн хоёр тоо хэвлэгдэнэ. Учир нь нь a = 10, d = 30 байгаа. Дунд нь хоосон зай хэвлэснийг анзаараарай. */ c = c + 1.2; /* с-ийн утга 2 болно. Учир нь = нь утга оноох үйлдэл болохоос тэнцүү юм гэсэн санаа биш */ cout << (d + c) - (a + b) << endl; /* Дэлгэцэд ямар утга хэвлэгдэх вэ? */ cout << "SQRT Academy!" << endl; /* Дэлгэцэд үг хэвлэх */ return 0; } ``` ### Үйлдэл - `=` утга оноох. `a = 2, b = x, ...` ашиглана. `=` тэмдэгтийн зүүн гар талд хувьсагч, баруун гар талд нь түүнд оноох утга байна. Утга нь илэрхийлэл хэлбэртэй байж болно. - `+` үйлдэл: Бидний мэдэх нэмэх үйлдэл. `a = x + y, b = x + 17, c = 78 + 6` - `-` үйлдэл: Бидний мэдэх хасах үйлдэл. - `*` үйлдэл: Бидний мэдэх үржих үйлдэл. - `/` үйлдэл: Бидний мэдэхгүй хуваах үйлдэл. Яагаад мэдэхгүй вэ гэвэл бүхэл тоог бүхэл тоонд хуваах үйлдэл хийвэл бүхэл хэсгийг нь авдаг. `c = 9 / 4;` гэвэл `c`-ийн утга `2` болно. Харин бодит тоог бүхэл тоонд эсвэл бүхэл тоог бодит тоонд хуваавал утга нь бодит тоо гардаг. Жишээ нь `c = 10 / 4.0;` гэсэн бол `c`-ийн утга `2.5` болно. - `%` үйлдэл: Энэ үйлдлийг `a % b` хэлбэртэй ашигладаг ба `a` тоог `b` тоонд хуваахад гарах үлдэгдлийг олдог. `x = 10 % 3` гэвэл `x`-ийн утга `1` болно. - `++` үйлдэл: Үүнийг `a++, i++, x++` эсвэл `++a, ++i, ++x` хэлбэртэй ашиглаж болно. Үүний үр дүнд тухайн хувьсагчийн утга `1`-ээр нэмэгдэнэ. - `--` үйлдэл: Тухайн хувьсагчийн утга `1`-ээр хорогдоно. - `+=, -=, *=, /=`: товчилсон үйлдэл. `a += 1, b *= c, d -= 10, ...` хэлбэртэй ашиглах ба энэ нь `a = a + 1, b = b * c, d = d - 10 ...` үйлдэлтэй адил. | Үйлдэл | Адилтгал | Тайлбар | | --------- | ------------ | -------------------------------------- | | `i++` | `i = i + 1` | Хувьсагчийн утгыг нэгээр нэмэгдүүлэх | | `i--` | `i = i - 1` | Хувьсагчийн утгыг нэгээр хорогдуулах | | `i += 2` | `i = i + 2` | Хувьсагчийн утгыг хоёроор нэмэгдүүлэх | | `i -= 2` | `i = i - 2` | Хувьсагчийн утгыг хоёроор хорогдуулах | | `a += x` | `a = a + x` | Хувьсагчийн утгыг `x`-ээр нэмэгдүүлэх | | `a -= x` | `a = a - x` | | | `a *= x` | `a = a * x` | | | `a /= x` | `a = a / x` | | | `a %= x` | `a = a % x` | | { .table .table-bordered } ### Нэмэлт 1. Үйлдэл бүрийг `;` тэмдэгтээр төгсгөнө. 2. `int main()` функцийг `return 0;` түлхүүр үгээр дуусгана. 3. `int main()` функц дотор `int a;` гэж хувьсагч зарласан бол тухайн хувьсагчийн утга `0` байх албагүй. Гэхдээ ямар нэгэн үл мэдэгдэх утга байгаа. 4. `{ ... }` ашиглан хэд хэдэн мөр кодыг нэг бүлэг болгодог. 5. Хувьсагчийн нэр нь түлхүүр үгтэй давхцаж болохгүй, цифрээр эхлэхгүй, тусгай тэмдэгт ашиглаж болохгүй. 6. `int a, A;` гэж хоёр хувьсагч зарлаж болох ба эдгээр нь ялгаатай хувьсагчид. 7. Үг хэвлэхдээ хэвлэх үгээ `"`-давхар хашилт дотор бичнэ. 8. Дэлгэцэд мөр шилжих тэмдэгт хэвлэх бол `endl` эсвэл `'\n'` эсвэл "\n" тэмдэгт хэвлэнэ. *Эхний сэдвийн онолын хичээл ингээд дууслаа. Одоо та бие дааж бодох бодлогуудыг бодоход хангалттай мэдлэгтэй боллоо.* {: .text-muted } *Амжилт хүсье ...* {: .text-red } [//]: <> (checked)

1.1. Алгоритм гэж юу вэ?

Онолын хичээл

Бодлогууд

Онолын хичээл