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初心者のためのコンピュータープログラミングの基礎

どのようなプログラミング言語であっても、キャリアを伸ばしたい場合は、まず基礎を学ぶことが非常に重要です。をうまくコントロールする前に、 プログラミングの基本概念 、その特定のキャリアでの成長を想像することはできません。したがって、この記事ではプログラミングのすべての基本概念について説明します。

また、ソフトウェアエンジニアを目指す初心者の方は?次に、適切な記事にたどり着きました。この記事は、プログラミングについて詳しく説明し、プログラミングについて詳しく知ることができるように特別に設計されています。 プログラミングの基礎 ほとんどの人が無視していることですが、知っておくことが最も重要です。



目次

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コンピュータとは何ですか?

コンピュータは、ユーザーからの入力を受け取り、それを処理し、ユーザーに従って結果を返したり、応答したりする電子デバイスです。コンピュータはプログラム可能な計算装置です。

コンピューターのコンポーネント は:



  1. 入力ユニット
  2. 中央処理装置(CPU)
  3. 出力ユニット

CPUはコンピュータシステムの頭脳として知られています。システム内のすべての操作は CPU によって監視および制御されます。指示を解釈して調整します。 CPU はすべての内部および外部デバイスを制御し、算術演算および論理演算を実行し、メモリ使用量を制御し、動作シーケンスを制御します。

これらすべての操作を実行するために、CPU には 3 つのサブユニットがあります。

  1. 算術論理ユニット
  2. コントロールユニット
  3. メモリユニット

この時点までに、コンピュータとそのコンポーネントについて少しは理解できるでしょう。こちらもお読みください コンピュータの基礎とその操作方法



次の話題に移ります。

プログラム(コード)とは何ですか?

10 個の数値を与えて、その 10 個の数値の平均を求めなさいと指示したとします。では、どうやって平均を求めるのでしょうか?これらの数値をすべて加算し、数値の合計を指定された合計数値で割ります。

はい、簡単な作業です。さて、10 個のセットがあり、各セットに 10 個の数字が含まれている場合、あなたはどうしますか?

この問題には 2 つの解決策があります。

  1. 1 つのセットを取得し、それぞれの数値を加算し、それを合計数で割ります。この問題をこの手順で解決しようと考えている場合は、これで解決するのが正しいですが、ソフトウェアエンジニアになるつもりである場合、このアプローチで問題を解決することは好ましくありません。
  2. 問題を解決するプログラムを書くことができます。コンピュータがユーザーから入力を受け取り、プロシージャを使用して平均を見つけるプログラムを作成する必要があるだけです。

という言葉を使ったことがある 手順 何度も、 それはどういう意味ですか?

コンピュータシステムに一つずつステップを与えて手順を定義し、それをプログラムと呼びます。同様に、ユーザーから数値を取得し、それらを加算し、合計を合計数で割るのが手順です。

一言で言えば、プログラムは命令のセットです。

関連記事: プログラミング言語の世代

プログラミングにおける変数と構文

変数はデータ値を格納するためのコンテナの一種であり、データ型のメモリの場所でもあります。宣言する前に従う必要がある特定のルールがあります。変数は通常、値に割り当てられた名前です。名前は英数字です。つまり、a ~ z と 0 ~ 9 が含まれます。また、変数を宣言するときに $ や _ などの特殊文字を使用することもできます。

小さな演算 (加算、乗算) やアプリケーションの構築など、プログラムを作成する際には、変数が必要になります。値として宣言される変数はアルファベットで始まり、その後に数字または特殊文字を含めることができます。

構文は、言語の構造を定義する一連の規則です。すべてのプログラミング言語は異なる構文に従います。プログラミング言語は、その構文がなければ理解できません。構文は、コンピューターがコードを読んで理解するのに役立ちます。コードに指示を与えるようなものです。

例えば、

int a =10;

ここで a は変数です

int はデータ型です

10は値です

プログラミングにおけるデータ型

データ型は、変数に格納される値の型を指定する分類です。また、それに適用できる操作の種類も示します。データ型は通常、次の 2 つのタイプに分類されます。

  1. 原生的 – 変数のサイズとタイプを指定します。 8 つのプリミティブ型があります
    1. int (4バイト)
    2. ショート(2バイト)
    3. ロング(8バイト)
    4. 浮動小数点(4バイト)
    5. ダブル(8バイト)
    6. ブール値(1バイト)
    7. 文字(2バイト)
  2. 非プリミティブ – 非プリミティブ型は、メソッドを呼び出して操作を実行するために使用されます。
    1. 文字列(8バイト)
    2. 配列
    3. クラス (空のクラス - 1 バイト)
    4. インターフェース

プログラミングにおけるフロー制御構造

フロー制御構造は、プログラム内の制御の流れを指定する方法です。プログラム内で制御構造が使用されている場合、プログラムは明確になります。その主な目的はプログラムを分析することです。 それらは次の 3 つのタイプです。

  1. 一連 – シーケンシャルとは、コードを 1 行ずつ、または 1 行ずつ実行することです。たとえば、アイテムを調理する場合です。
  2. 選択 – 選択とは、指定された条件が真か偽かを判断し、それに基づいて最終結果を生成することです。
  3. 反復 (ループ) – ループとは、与えられた条件が満たされるまでステートメントが何度も繰り返される構造です。それらには 3 つのタイプがあります –
    • のために
    • その間
    • 一方を行います

さらに読むには: フロー制御構造

なぜプログラミング言語を学ぶ必要があるのでしょうか?

コンピューターまたは任意のプログラム可能なデバイスは、コンピューターが電気で動作し、電気が 2 進数 (0 と 1) で動作するため、機械語を理解します。私たち人間は自然言語しか理解できません。人間とコンピューターの間のこのギャップを埋めるために、プログラミング言語が導入されました。

人間が機械語を理解するか、機械が自然言語を理解するとどうなるでしょうか?

そうなれば、機械に指示を与えるためにプログラミング言語を知る必要はなくなり、誰でもプログラマーになれるのです。

こちらもお読みください: 初心者はどのプログラミング言語を選択すべきですか?

プログラミング方法

これまで主に使用されているプログラミング手法は 3 つあります。

  1. モノリシックプログラミング
  2. モジュール式/手続き型プログラミング
  3. オブジェクト指向プログラミング

モノリシックプログラミング: プログラミングが導入されたばかりの頃に実践されていました。モノリシック プログラミングでは、コード、データ、命令に至るすべてが 1 つのファイル内にあるため、コードのレビューが困難になります。コードは再利用していません。

モジュール式/手続き型プログラミング: 手続き型プログラミングはチーム間で作業を分割するのに役立ちます。また、コードを再利用できるように関数も使用します。データと関数は別々に使用されます。

オブジェクト指向プログラミング: OOP は業界で広く使用されており、データと機能をまとめてクラスとして作成しました。

これらすべてのプログラミング方法で、コードとロジックは同じままですが、変更される点の 1 つは、プログラム コードを編成する方法です。

アルゴリズムとは何ですか?

このアルゴリズムは、計算問題を解決するための段階的な手順です。プログラムも同じ意味ですよね?

すべてのプログラミング言語は、マシンが理解しやすいようにコードを記述できる特定の構文に従っています。一方、 アルゴリズム 、疑似コードを書きます。擬似コードは、プログラマーがアルゴリズムを開発するのに役立つ非公式言語です。英語でも暗号でもありません。

数値の平均のアルゴリズムの疑似コードを見てみましょう。

sum == 0、n= 要素の総数

リスト内の各要素 num に対して

始める

午前 = 午前 + 午前

平均 = 合計/x

平均返品率

テクノロジーを学ぶ前にプログラミング言語を学ぶことが必須であるため、1 つのプログラミング言語を完全に使いこなすことが非常に重要です。複数のプログラミング言語を選択するよりも、任意の 1 つのプログラミング言語を選択する方が良いでしょう。さまざまなプログラミング言語を使用して基本的な問題に取り組んでみて、簡単だと思われる言語に取り組んでください。

  • C / C++
  • ジャワ
  • JavaScript
  • パイソン
  • コトリン
  • 迅速
  • R
  • ルビー
  • スカラ座
  • TypeScript

プログラミングを学ぶことを計画している場合は、上記のいずれかから始めるとよいでしょう。

結論

あなたが初心者でプログラミングの世界に入りたいと考えている場合、この記事ではプログラミングの初心者として知っておくべきことをすべてカバーしています。基本から始めて、基本と高度な概念をゆっくりと深く掘り下げていきます。このプログラミングの旅を始める準備をして、できるだけ多くのことを探索してみてください。

関連チュートリアル:

  • プログラミングを学ぶ – コードの書き方