====== Grafický popis algoritmu ======

===== Vývojový diagram =====

Vývojový diagram slouží ke grafickému znázornění algoritmu pomocí symbolů a čar (šipek). Algoritmus je přesný postup, kterým lze vyřešit danou úlohu.

==== Pravidla ====

Ve vývojovém diagramu se postupuje shora dolů a zleva doprava, lze však změnit směr užitím šipek.

Pro zápis diagramu používáme následující symboly (spolu s vnitřními popisy):

  * **obdélník** – krok algoritmu (příkazy – například i výpis)
  * **kosočtverec** – větvení postupu algoritmu podle naplnění podmínky; bývá (z hlediska ISO normy pro neimperativní paradigmata nesprávně) používán i jako podmínka pro cykly
  * **zaoblený obdélník** – počátek nebo ukončení algoritmu
  * **obdélník se svislými čarami po stranách** – dodatečné podprogramy
  * **rovnoběžník** – vstup
  * **obdélník s ořezanými rohy** – ohraničení kroků cyklu tak, aby byly ohraničeny neořezanými stranami (pro //for// a //while// je podmínka uvnitř horní hranice, pro //do while// uvnitř hranice spodní)

{{:informatika:maturita:250px-vyvojovy_diagram_zarovka.png?500 | Příklad vývojového diagramu}}

==== Druhy vývojových diagramů ====

  * **document flowcharts** – řízení toků dokumentů
  * **data flowcharts** – řízení toků dat
  * **system flowcharts** – řízení toků fyzické vrstvy nebo vrstvy zdrojů
  * **program flowcharts** – řízení toků v programu

===== UML =====

Název z angličtiny – **unified modeling language**.

Jedná se o grafický jazyk pro vizualizaci a návrhy programových způsobů. Podporuje objektově orientovaný přístup k analýze, ale již nespecifikuje metodiku funkce programu.

==== Účely UML ====

  * **Kreslení konceptu** – do diagramů se nakreslí podstatné věci před programováním. Modelovací software jako Umbrello poté umožňuje generování šablony kódu podle UML konceptu.
  * **Kreslení detailních návrhů** – umožňují programátorovi lépe pochopit analytické zadání.
  * **Jako programovací jazyk** – kód spustitelný přímo z diagramů, v této souvislosti se často používá pojem MDA (model driven architecture).

==== Základní dělení diagramů UML ====

UML umožňuje tvorbu několika typů diagramů, které můžeme kategorizovat podle toho, jaké aspekty systému reprezentují:

  * **Diagramy použití a chování** – zobrazují vnější chování systému a jeho funkce (use case diagramy).
  * **Diagramy struktur** – zobrazují prvky, které musí být přítomny v systému, aby mohl správně fungovat, respektive jeho logickou strukturu (diagramy tříd, diagramy objektů, diagramy komponent).
  * **Diagramy interakcí** – speciální druh diagramů chování, který se zaměřuje na znázornění toku dat a komunikace uvnitř modelovaného systému (sekvenční diagramy, komunikační diagramy).

==== Use case diagramy ====

Doslova diagramy "případů užití" – zobrazují funkcionalitu systému – pouze chování programu (nikoliv přesnou realizaci), a to přímo očima koncového uživatele. Diagram tedy pouze ukazuje, co má systém umět.

Základní dva prvky diagramu jsou značky aktérů (actors – uživatelé) a případů užití (use cases – jednotlivé možnosti, které se aktérům nabízejí).

{{ :informatika:maturita:usecase_diagram.png?500 | Příklad use case diagramu}}

==== Diagramy tříd ====

Diagramy tříd se využívají k zobrazení tříd, jejich metod, atributů a vztahů mezi nimi.

=== Vztahy a značení ===

  * **Asociace** – vztah informuje o spojení instancí dvou tříd 
  * **Agregace** – vztah celek – část
  * **Kompozice** – silnější verze agregace
  * **Dědičnost** – potomek dědí atributy předka
  * **Závislost** – změna jedné třídy ovlivní třídu druhou
  * **Realizace** – souhrn všech veřejně dostupných metod dané třídy
  * **+** = public
  * **−** = private
  * **#** = protected

{{ :informatika:maturita:class_1.gif | Příklad diagramu tříd}}

==== Diagramy objektů ====

Diagramy objektů (nebo také instancí) fungují podobně jako diagramy tříd, ovšem zachycují stav běžícího systému v přesně daném momentu – nezobrazují třídy, ale jejich konkrétní instance, u kterých očekáváme, že by se v systému mohly za běhu vyskytnout.

{{ :informatika:maturita:objektovy.gif | Příklad diagramu objektů}}

==== Sekvenční diagramy ====

Sekvenční diagramy (také diagramy událostí) se starají o znázornění posloupného zasílání zpráv a požadavků mezi sledovanými objekty. Ty jsou znázorněny v horní části diagramu a vychází z nich svislé přerušované čáry (lifelines) indikující jejich existenci (při smazání končí znakem X). Následně se (zleva) posílají objektům požadavky pomocí šipek doplněných o název volané funkce. Šipky mohou být rovněž přerušované, v takovém případě však značí odpovědi na požadavky. Doba zpracování požadavků se znázorňuje obdélníky na lifeline.

{{ :informatika:maturita:sekvencni.png | Příklad sekvenčního diagramu}}