Paradygmaty programowania

Forma zajęć

Wykład (30 godzin) + laboratorium (30 godzin)

Opis

Kurs omawia cztery najistotniejsze paradygmaty pojawiające się we współczesnym programowaniu: programowanie imperatywne, obiektowe, funkcyjne i programowanie w logice. Skrótowo wspomniane są również inne paradygmaty. Kurs pozwala spojrzeć szerzej na programowanie, a w szczególności pogłębić znajomość języków programowania i zrozumieć podstawowe zagadnienia implementacyjne.

Sylabus

Autor

• Małgorzata Moczurad
• Włodzimierz Moczurad

Wymagania wstępne

• Logika i teoria mnogości
• Wstęp do programowania
• Algorytmy i struktury danych

Zawartość

• Pojęcia ogólne
  • Opis składni i semantyki języków programowania
  • Typy
  • Przekazywanie parametrów do podprogramów
  • Abstrakcyjne typy danych
  • Przeciążanie operatorów i podprogramów
  • Polimorfizm

• Programowanie imperatywne
  • Zmienne
  • Struktura blokowa
  • Wiązanie statyczne i dynamiczne
  • Organizacja wywołań podprogramów
  • Przydział pamięci na stosie i na stercie
  • Przykłady z języków Ada, C, Pascal

• Programowanie obiektowe
  • Klasy jako abstrakcyjne typy danych
  • Dziedziczenie
  • Późne (dynamiczne) wiązanie wywołań
  • Polimorfizm
  • Szablony i klasy rodzajowe
  • Przykłady z języków C++, Java, C#, Ada 95, Smalltalk

• Programowanie funkcyjne
  • Funkcje jako model programowania
  • Rachunek lambda
  • Dopasowywanie wzorca
  • Nadawanie typów
  • Rekursja
  • Leniwa ewaluacja
  • Funkcje wyższego rzędu
  • Przykłady z języków Lisp, Scheme, ML, Haskell

• Programowanie w logice
  • Rachunek predykatów w Prologu
  • Rezolucja
  • Listy

Literatura

1. Robert Sebesta: Concepts of Programming Languages. Addison Wesley, 2005
2. Peter Van Roy, Seif Haridi: Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming. MIT Press, 2004
3. Ken Arnold, James Gosling: The Java Programming Language. Addison Wesley, 2005 / Java. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1999
4. Richard Bird: Introduction to Functional Programming using Haskell. Prentice Hall, 1988
5. Małgorzata Moczurad: Wybrane zagadnienia z teorii rekursji. Wydawnictwo UJ, 2002
6. Martin Abadi, Luca Cardelli: A Theory of Objects. Springer, 1996.
7. John Reynolds: Theories of Programming Languages. Cambridge University Press, 1998
8. Feliks Kluźniak, Stanisław Szpakowicz: Prolog. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1983

Moduły

1. Co to jest paradygmat programowania? (ćwiczenia) (test)
2. Semantyka zmiennych (ćwiczenia) (test)
3. Typy, typy abstrakcyjne (ćwiczenia) (test)
4. Podprogramy (ćwiczenia) (test)
5. Programowanie obiektowe — przegląd (ćwiczenia) (test)
6. Programowanie funkcyjne — przegląd (ćwiczenia) (test)
7. Programowanie w logice — przegląd (ćwiczenia) (test)
8. U podstaw programowania funkcyjnego — rachunek lambda (ćwiczenia) (test)
9. U podstaw programowania obiektowego — rachunek sigma (ćwiczenia) (test)
10. Programowanie funkcyjne w Haskellu I (ćwiczenia) (test)
11. Programowanie funkcyjne w Haskellu II (ćwiczenia) (test)
12. Programowanie funkcyjne w Haskellu III (ćwiczenia) (test)
13. Programowanie w logice w Prologu I (ćwiczenia) (test)
14. Programowanie w logice w Prologu II (ćwiczenia) (test)
15. Inne paradygmaty warte wspomnienia (ćwiczenia) (test)