اصول برنامه نویسی؛ همه چیز را کاربردی بیاموزید!

اصول برنامه نویسی به مجموعه‌ای از روش‌ها و مکانیزم‌ها اشاره دارند که کمک می‌کنند کدهایی بهینه، تمیز و سریع توسعه دهیم. شاید بدون رعایت نکردن این اصول مشکلات زیادی برای برنامه شما در آینده به وجود آید. از جمله این مشکلات عدم خوانایی کدها و اجرا شدن همراه با باگ‌ها و خطاهای بسیار است. تسلط به این اصول کمک می‌کند تا برنامه شما پیشرفته به نظر برسد و در آینده به صورت راحت‌تری بتوان کدها را ادیت کرد. در این مطلب با بهترین اصول برنامه نویسی در زبان‌های مختلف آشنا خواهیم شد.  

برنامه نویسی، اهمیت برنامه نویسی و انواع زبان ها

برنامه‌نویسی فرآیندی است که طی آن دستورات و الگوریتم‌ها گرد هم می‌آیند تا توسط آن وظایف خاصی توسط سخت‌افزار انجام شود. شاید این وظیفه پاسخ به فشردن یک کلید روی کیبورد باشد. شاید هم هدف ما انجام وظیفه پیچیده‌تری است که می‌تواند تحلیل هزاران داده در آن واحد باشد. 

• اهمیت برنامه‌نویسی به دلیل نقش کلیدی آن در اتوماسیون، پردازش دیتا و کنترل سیستم‌های پیچیده است. به کمک این قابلیت می‌توان فرآیندهای بسیار پیچیده و زمان‌بر را ساده کرد و نرم افزارهای کاربردی برای حل مشکلات روزمره توسعه داد.  

زبان های سطح بالا

زبان‌های برنامه‌نویسی به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شوند و هر یک از این زبان‌ها دارای کاربردهای خاصی هستند. زبان‌هایی مانند جاوا، پایتون و C++ به کاربر امکان درک کامل سخت‌افزار را می‌دهند و با استفاده از آن‌ها می‌توان برنامه‌های مدرنی را توسعه داد. 

زبان های سطح پایین 

زبان‌هایی مانند اسمبلی جزو دسته زبان‌های سطح پایین به حساب می‌آیند که به برنامه‌نویسان امکان کنترل مستقیم روی سخت‌افزار را خواهند داد. از این زبان‌ها می‌توان برای توسعه سیستم‌های نهفته و کنترل‌های دقیق در دنیای فناوری استفاده کرد. 

زبان های نشانه گذاری 

زبان‌های نشانه‌گذاری مختلفی وجود دارند که از آن جمله می‌توان به XML و HTML اشاره کرد. این زبان‌ها برای ساختاردهی و قالب‌بندی اطلاعات یا ذخیره‌سازی بعضی از دیتاها کاربردی هستند. 

زبان های شی گرا

زبان‌های شیء‌گرا از جمله زبان‌های پرکاربرد در دنیای فناوری هستند. این قابلیت‌ها کمک می‌کنند تا بتوان ساختار برنامه‌ها را ساده‌تر کرد. 

زبان های اسکریپتی

زبان‌های اسکریپتی که جاوا اسکریپت و پایتون نیز جزو آن‌ها هستند، برای توسعه وب یا خودکارسازی عملیات کاربردی هستند. از این زبان‌ها می‌توان در محیطهای مختلف مانند سرور یا ماشین محلی استفاده کرد. 

قبل از هر کاری بهتر است کامپایلر C++ را روی سیستم محلی خود نصب کنید و یک IDE هم روی آن داشته باشید. در این مطلب مثال‌ها با این زبان در اختیار شما قرار خواهد گرفت. Codeblocks یکی از بهترین ابزارها در این مورد است که از طریق این لینک می‌توانید آن را دریافت کنید. 

مفاهیم پایه در برنامه نویسی

برای شروع کار بهتر است با مفاهیم و اصول برنامه نویسی آشنایی پیدا کنید. تسلط روی این مفاهیم با گذشت زمان امکان‌پذیر است و در نهایت می‌توانید یک برنامه پیشرفته با عملکرد مناسب توسعه دهید. 

الگوریتم

الگوریتم‌ها مجموعه‌ای از دستور العمل‌های مشخص و دقیق هستند که برای حل یک مسئله یا انجام وظیفه تعریف می‌شوند. در برنامه‌نویسی الگوریتم به عنوان پایه و اساس نوشتن کدها استفاده می‌شود و ساختار آن باید به صورت گام‌به‌گام و منطقی باشد. 

متغیر 

متغیر محلی است که داده‌ها را در حافظه ذخیره خواهد کرد و هر متغیر یک نام و نوع داده دارد. برای مثال، متغیر age می‌تواند نوع داده عددی را در خود ذخیره کند که در نهایت به صورت int خواهد بود. 

در مثال زیر یک متغیر از نوع عددی برای سن تعریف شده است. در مرحله بعدی این متغیر با دستور cout در خروجی چاپ می‌شود:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int age = 13;
    cout << "Hello The Age is: " << age << endl;
    return 0;
}

 

با اجرای این کد خروجی به صورت زیر است:

 

 

شرط ها

شرطها از جمله اصول برنامه نویسی هستند که مطمئنا در یک برنامه معمولی یا پیچیده به آن‌ها نیاز خواهید داشت. بدون در اختیار داشتن قابلیت تعریف شروط در یک زبان نقص بزرگی در برنامه به وجود خواهد آمد. زمانی که براساس نوع یک متغیر یا مقدار آن قرار است شرایط بررسی شود، می‌توان از if else در برنامه استفاده کرد:

مثال زیر با شرط if else مثبت یا منفی بودن یک عدد را بررسی می‌کند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int number = 10;
    cout << "Enter a number: ";
    if (number > 0) {
        cout << "The number is positive." << endl;
    }
    else if (number < 0) {
        cout << "The number is negative." << endl;
    }
    else {
        cout << "The number is zero." << endl;
    }
    return 0;
}

 

می‌توانید این کد را اجرا کنید تا خروجی زیر را دریافت کنید:

 

 

همچنین، می‌توان از شرط if else به صورت زیر هم استفاده کرد. به این صورت امکان بررسی شروط بیشتری در یک برنامه وجود دارد:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int score = 85;
    cout << "Enter your score: ";
    if (score >= 90) {
        cout << "Grade: A" << endl;
    }
    else if (score >= 80) {
        cout << "Grade: B" << endl;
    }
    else if (score >= 70) {
        cout << "Grade: C" << endl;
    }
    else if (score >= 60) {
        cout << "Grade: D" << endl;
    }
    else {
        cout << "Grade: F" << endl;
    }
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

حلقه ها 

حلقه‌ها برای اجرای مکرر یک مجموعه از دستورات تا زمانی که شرط خاصی برقرار باشد استفاده می‌شوند. دو نوع رایج حلقه عبارتند از for و while، که هر کدام برای مقاصد مختلفی به کار می‌روند. حلقه‌ها را می‌توان از مهم‌ترین اصول برنامه نویسی به حساب آورد که با استفاده از آن می‌توان لیست‌ها را فراخوانی کرد، مقادیر متعدد را در حافظه نوشت یا حتی عملیات تحلیلی روی اعداد انجام داد.

مثال زیر کاربرد حلقه for را در زبان سی پلاس پلاس نشان می‌دهد. در این مثال اعداد یک تا پنج با حلقه for در خروجی چاپ می‌شوند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    // حلقه for برای چاپ اعداد ۱ تا ۵
    for (int i = 1; i <= 5; i++) {
        cout << "Number: " << i << endl;
    }
    return 0;
}

 

با اجرای این کد خروجی را به صورت زیر در اختیار دارید:

 

 

حلقه while هم در بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی وجود دارد. به صورت زیر می‌توان از این حلقه استفاده کرد که اعداد یک تا پنج را در خروجی چاپ می‌کند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int i = 1;
    // حلقه while برای چاپ اعداد ۱ تا ۵
    while (i <= 5) {
        cout << "Number: " << i << endl;
        i++; // افزایش مقدار i
    }
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

توابع 

تابع یک بلوک کد مستقل و قابل استفاده مجدد است که برای انجام یک وظیفه خاص نوشته می‌شود. توابع باعث می‌شوند که کد سازماندهی‌ شده‌تر و خواناتر باشد و همچنین تکرار کد کاهش یابد.

در برنامه‌نویسی به هیچ وجه نمی‌توان توابع را کنار گذاشت. شما در تمامی بخش‌های کد خود به توابع نیاز دارید و این موضوع در مورد برنامه‌های معمولی و پیچیده صادق است. 

برنامه زیر یک کاربرد از توابع را نشان می‌دهد که دو عدد ورودی را دریافت کرده و حاصل جمع، تفریق، ضرب و تقسیم آن‌ها را محاسبه می‌کند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابع برای جمع دو عدد
double add(double a, double b) {
    return a + b;
}
// تابع برای تفریق دو عدد
double subtract(double a, double b) {
    return a - b;
}
// تابع برای ضرب دو عدد
double multiply(double a, double b) {
    return a * b;
}
// تابع برای تقسیم دو عدد
double divide(double a, double b) {
    if (b != 0) {
        return a / b;
    } else {
        cout << "Error: Division by zero!" << endl;
        return 0;
    }
}
int main() {
    double num1, num2;
    // دریافت دو عدد از کاربر
    cout << "Enter first number: ";
    cin >> num1;
    cout << "Enter second number: ";
    cin >> num2;
    // فراخوانی توابع و نمایش نتایج
    cout << "Sum: " << add(num1, num2) << endl;
    cout << "Difference: " << subtract(num1, num2) << endl;
    cout << "Product: " << multiply(num1, num2) << endl;
    cout << "Quotient: " << divide(num1, num2) << endl;
    return 0;
}

 

خروجی برای کد به صورت زیر است:

 

 

آرایه 

آرایه مجموعه‌ای از مقادیر مشابه است که به‌صورت پشت سر هم در حافظه ذخیره می‌شوند. به‌ عنوان مثال، یک آرایه می‌تواند مجموعه‌ای از اعداد یا رشته‌ها را در خود نگه‌ دارد و به برنامه‌نویس اجازه دهد تا به راحتی به هر عنصر آن دسترسی داشته باشد.

مثال زیر اعدادی را از کاربر دریافت می‌کند و سپس آن‌ها را در یک آرایه ذخیره خواهد کرد. در نهایت، با حلقه for می‌توانید اعداد را در خروجی چاپ کنید:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    // تعریف یک آرایه از ۵ عدد صحیح
    int numbers[5];
    // دریافت مقادیر آرایه از کاربر
    cout << "Enter 5 numbers: " << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << "Number " << i + 1 << ": ";
        cin >> numbers[i];
    }
    // نمایش مقادیر آرایه
    cout << "The entered numbers are: " << endl;
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        cout << numbers[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

شی گرایی 

شی‌گرایی یکی از اصول برنامه نویسی است که بر اساس مفهوم «شی» طراحی شده است. در این روش، اشیا شامل داده‌ها (ویژگی‌ها) و توابع (رفتارها) هستند و برنامه‌نویسی به نحوی انجام می‌شود که کدهای پیچیده به بخش‌های قابل مدیریت‌تری تبدیل می‌شوند.

در اینجا یک مثال از برنامه‌نویسی شی‌گرا (OOP) در زبان C++ آورده شده است. این مثال شامل یک کلاس به نام Rectangle است که طول و عرض مستطیل را ذخیره کرده و مساحت و محیط آن را محاسبه می‌کند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تعریف کلاس Rectangle
class Rectangle {
private:
    double length;
    double width;
public:
    // سازنده برای مقداردهی اولیه به طول و عرض
    Rectangle(double l, double w) {
        length = l;
        width = w;
    }
    // تابع برای محاسبه مساحت
    double area() {
        return length * width;
    }
    // تابع برای محاسبه محیط
    double perimeter() {
        return 2 * (length + width);
    }
    // تابع برای نمایش اطلاعات مستطیل
    void display() {
        cout << "Length: " << length << ", Width: " << width << endl;
        cout << "Area: " << area() << endl;
        cout << "Perimeter: " << perimeter() << endl;
    }
};
int main() {
    // ایجاد شی از کلاس Rectangle
    double l, w;
    cout << "Enter length and width of the rectangle: ";
    cin >> l >> w;
    Rectangle rect(l, w);
    // نمایش اطلاعات مستطیل
    rect.display();
    return 0;
}

 

در این مثال یک نمونه‌سازی از کلاس با Rectangle rect() انجام شده است. اکنون، می‌توان طول و عرض را به تابع مورد نظر فرستاد و نتیجه محاسبات را در خروجی مشاهده کرد:

 

 

خطا 

شاید برایتان جالب باشد تا بدانید مدیریت خطاها هم جزو اصول برنامه نویسی است. بروز خطاها در کدها امری اجتناب‌ناپذیر است و این شما هستید که باید برای مدیریت آن در برنامه‌تان فکری بکنید. 

روش‌های مختلفی در زبان‌ها برای این کار وجود دارد که در زبان سی پلاس پلاس به صورت بلوک try catch است. در مثال زیر می‌توان مدیریت خطا را برای عملیات تقسیم انجام داد. در صورت تقسیم شدن بر صفر یک خطا در خروجی چاپ می‌شود:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابعی برای تقسیم دو عدد که خطای تقسیم بر صفر را بررسی می‌کند
double divide(double numerator, double denominator) {
    if (denominator == 0) {
        throw runtime_error("Error: Division by zero is not allowed.");
    }
    return numerator / denominator;
}
int main() {
    double num1, num2, result;
    cout << "Enter numerator: ";
    cin >> num1;
    cout << "Enter denominator: ";
    cin >> num2;
    try {
        // تلاش برای انجام عملیات تقسیم
        result = divide(num1, num2);
        cout << "Result: " << result << endl
    } 
    catch (const runtime_error& e) {
        // مدیریت خطای تقسیم بر صفر
        cout << e.what() << endl;
    }
    return 0;
}

 

خروجی برای ورودی ۱۲ و ۰ به صورت زیر است:

 

 

توابع و ماژول ها

توابع بلوک‌های مستقلی از کد هستند که برای انجام وظایف خاصی طراحی می‌شوند و می‌توانند در نقاط مختلف برنامه فراخوانی شوند. ماژول‌ها مجموعه‌ای از توابع و متغیرها هستند که به بخش‌های کوچکتر و قابل مدیریت‌تری تقسیم می‌شوند تا کد خواناتر و سازمان‌یافته‌ باشد. استفاده از توابع و ماژول‌ها به کاهش تکرار کد و افزایش قابلیت نگهداری آن کمک می‌کند.

در این بخش با مثال‌های بیشتری در مورد توابع آشنا می‌شویم که از اصول برنامه نویسی هستند.

در مثال زیر فاکتوریل یک عدد که توسط کاربر وارد شده است محاسبه خواهد شد:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابع محاسبه فاکتوریل
int factorial(int n) {
    if (n == 0) return 1;
    return n * factorial(n - 1);
}
int main() {
    int num;
    cout << "Enter a number: ";
    cin >> num;
    cout << "Factorial: " << factorial(num) << endl;
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد در مورد عدد ۵ به صورت زیر است:

 

 

همچنین، تابع دیگری را هم می‌توان تعریف کرد تا اول بودن عدد وارد شده توسط کاربر را بررسی کند:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابع برای بررسی عدد اول بودن
bool isPrime(int n) {
    if (n <= 1) return false;
    for (int i = 2; i <= n / 2; i++) {
        if (n % i == 0) return false;
    }
    return true;
}
int main() {
    int num;
    cout << "Enter a number: ";
    cin >> num;
    if (isPrime(num)) {
        cout << num << " is a prime number." << endl;
    } else {
        cout << num << " is not a prime number." << endl;
    }
    return 0;
}

 

خروجی برای عدد ۱۳ که اول است به صورت زیر خواهد بود:

 

 

همچنین، یک تابع دیگر نیز می‌توان تعریف کرد که این بار هدف آن محاسبه مقدار میانگین برای سه عدد وارد شده توسط کاربر است:

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابع برای محاسبه میانگین سه عدد
double average(double a, double b, double c) {
    return (a + b + c) / 3;
}
int main() {
    double num1, num2, num3;
    cout << "Enter three numbers: ";
    cin >> num1 >> num2 >> num3;
    cout << "Average: " << average(num1, num2, num3) << endl;
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر چاپ خواهد شد:

 

 

مدیریت خطا و اشکال زدایی

مدیریت خطا به فرآیند شناسایی، تشخیص و کنترل خطاهای احتمالی در برنامه‌نویسی اشاره دارد. این خطاها ممکن است در طول اجرای برنامه رخ دهند و به‌طور غیرمنتظره‌ای باعث توقف برنامه شوند. با استفاده از ساختارهایی مانند try, catch و throw در زبان‌هایی مانند C++، می‌توان خطاها را به‌ درستی مدیریت کرده و از توقف ناگهانی برنامه جلوگیری کرد.

در بخش‌های قبلی با این قابلیت به عنوان یکی از اصول برنامه نویسی آشنا شدیم و یک مثال را هم بررسی کردیم. در این بخش یک مثال دیگر مشاهده می‌کنید که برای مدیریت خطاها در مورد رادیکال اعداد منفی استفاده خواهد شد:

 

#include <iostream>
#include <stdexcept>
#include <math.h>
using namespace std;
// تابعی برای محاسبه ریشه دوم یک عدد
double squareRoot(double num) {
    if (num < 0) {
        throw invalid_argument("Error: Negative number cannot have a square root.");
    }
    return sqrt(num);
}
int main() {
    double num;
    cout << "Enter a number: ";
    cin >> num;
    try {
        // تلاش برای محاسبه ریشه دوم
        cout << "Square root: " << squareRoot(num) << endl;
    }
    catch (const invalid_argument& e) {
        // نمایش خطا
        cout << e.what() << endl;
    }
    return 0;
}

 

خروجی کد برای عدد منفی دوازده به صورت زیر است:

 

 

برای اشکال‌زدایی از برنامه خود می‌توانید از cout به صورت بهینه داخل کد استفاده کنید. این دستور کمک می‌کند تا مطمئن شوید کد شما به خط مورد نظر رسیده است و تا این خط مشکلی در کد وجود ندارد. 

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int age = 13;
    cout << "Hello world!" << endl;
    cout << "The Code is Here!" << endl;
    int nameCode = 1;
    cout << "Ended" << endl;
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

ساختار های کنترلی در برنامه نویسی

ساختارهای کنترلی در برنامه‌نویسی ابزارهایی هستند که به برنامه‌نویسان این امکان را می‌دهند که جریان اجرای برنامه را بر اساس شرایط خاص مدیریت کرده و حتی تغییر دهند. این ساختارها شامل دستورهای شرطی، حلقه‌ها و پرش‌های برنامه هستند.

فرض کنید برنامه‌ای داریم که باید یک لیست از نمرات را دریافت کرده و وضعیت دانش‌آموزان را بر اساس نمرات آنها تعیین کند. از ساختارهای کنترلی برای بررسی نمرات و تکرار در لیست استفاده خواهیم کرد:

 

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    int numStudents;
    cout << "Enter the number of students: ";
    cin >> numStudents;
    int* grades = new int[numStudents];  // آرایه برای ذخیره نمرات
    // دریافت نمرات از کاربر
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
        cout << "Enter grade for student " << (i + 1) << ": ";
        cin >> grades[i];
    }
    // بررسی وضعیت هر دانش‌آموز بر اساس نمرات
    for (int i = 0; i < numStudents; i++) {
        cout << "Student " << (i + 1) << " Grade: " << grades[i] << " - ";
        if (grades[i] >= 90) {
            cout << "Excellent" << endl;
        }
        else if (grades[i] >= 80) {
            cout << "Good" << endl;
        }
        else if (grades[i] >= 70) {
            cout << "Average" << endl;
        }
        else if (grades[i] >= 60) {
            cout << "Pass" << endl;
        }
        else {
            cout << "Fail" << endl;
        }
    }
    delete[] grades;  // آزاد کردن حافظه
    return 0;
}

 

در صورت اجرای این کد، خروجی را به صورت زیر در اختیار دارید:

 

 

بهترین شیوه های کدنویسی

شیوه‌های کدنویسی خوب به بهبود کیفیت، خوانایی و نگهداری کد کمک می‌کنند. در اینجا به برخی از بهترین شیوه‌های کدنویسی اشاره می‌کنیم:

استفاده از نام های معنادار

استفاده از نام‌های معنادار از اصول برنامه نویسی است. این نام‌ها برای متغیرها، کلاس‌ها و توابع مورد استفاده قرار خواهند گرفت و می‌توان از آن‌ها به صورت مداوم در برنامه استفاده کرد. برای مثال، studentAge یا calculateTotal دو نام معنادار هستند اما a یا ct به هیچ عنوان معنادار به شمار نمی‌روند. 

کامنت گذاری مناسب

یک برنامه خوب باید دارای کامنت‌گذاری مناسب در بخش‌های مختلف و در لابه‌لای کدها باشد. به این صورت در آینده می‌توان در زمانی سریع ساختارها را تشخیص داد و در صورت نیاز کدها را دیباگ کرد. 

تقسیم کد به توابع کوچک و ماژولار

توابع باید هر یک وظیفه خاصی را انجام دهند و به‌طور مستقل از هم قابل استفاده باشند. توابع از اصول برنامه نویسی هستند و دست شما برای تعریف بی‌شمار تابع در زبان‌های مختلف باز است. همچنین، می‌توانید توابع مختلف را داخل فایل‌های هدر قرار دهید و با استفاده از دستوراتی مانند #include آن‌ها را داخل کد اصلی وارد کنید.

پرهیز از تکرار کد

برنامه‌نویسان به هیچ عنوان از تکرار بی‌رویه کدها خوششان نمی‌آید. زمانی که قرار است یک عملیات خاص مانند جمع یا تقسیم در بخش‌های متعدد برنامه اجرایی شود، بهتر است برای این عملیات‌ها یک تابع تعریف شود. به این صورت در هر جایی از کد می‌توان تابع را اضافه کرده و از آن استفاده کرد. 

مدیریت خطا و استثنا ها

بدون مدیریت خطاها و استثناها مطمئنا کد شما در زمان اجرا crash خواهد شد. به همین دلیل است که در زمان توسعه کد یا در زمان ارائه آپدیت‌ها باید فکری به حال این خطاها بکنید تا برنامه‌ای بهینه در اختیار کاربران قرار بگیرد. 

نوشتن تست های واحد

نوشتن‌ تست‌ها هم از اصول برنامه نویسی به شمار می‌رود که باعث بهبود عملکرد کد و افزایش بهینه‌سازی آن خواهد شد. باید به این نکته اشاره کنیم که وظیفه تست‌نویسی به عهده تسترها است و پس از تست‌نویسی و اجرای آن ممکن است فهرستی از خطاها و مشکلات را دریافت کنید که نیاز است به زودی رفع شوند.

الگوریتم‌ ها و بهینه‌ سازی

یکی از اصول برنامه نویسی الگوریتم است. الگوریتم یک ساختار کلی دارد که طی آن قرار است یک عملیات خاص انجام شود. برای مثال، مرتب‌سازی یک لیست از اعداد که از کوچک به بزرگ هستند، توسط الگوریتم‌ها انجام خواهد شد.

برای این کار یک الگوریتم بهینه وجود دارد که با نام مرتب‌سازی حبابی شناخته می‌شود. 

• مقایسه: هر عنصر لیست با عنصر بعدی مقایسه می‌شود.
• تعویض: اگر عنصر اول بزرگتر از عنصر دوم باشد، دو عنصر جابجا می‌شوند.
• تکرار: این کار را تا انتهای لیست تکرار می‌کنیم و این روند را برای بخش‌های باقی‌مانده لیست نیز ادامه می‌دهیم تا زمانی که لیست کاملاً مرتب شود.

 

#include <iostream>
using namespace std;
// تابع مرتب‌سازی حبابی
void bubbleSort(int arr[], int n) {
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {
            if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                // تعویض عناصر
                int temp = arr[j];
                arr[j] = arr[j + 1];
                arr[j + 1] = temp;
            }
        }
    }
}
// تابع برای چاپ آرایه
void printArray(int arr[], int size) {
    for (int i = 0; i < size; i++) {
        cout << arr[i] << " ";
    }
    cout << endl;
}
int main() {
    int arr[] = {64, 34, 25, 12, 22, 11, 90};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    bubbleSort(arr, n);
    cout << "Sorted array: ";
    printArray(arr, n);
    return 0;
}

 

خروجی برای این کد به صورت زیر است:

 

 

ابزار ها و محیط های توسعه (IDE)

بسیاری از محیطهای توسعه وجود دارند که پس از آشنایی با اصول برنامه نویسی می‌توانید از قابلیت‌های آن‌ها استفاده کنید. انتخاب بین این محیطها وابسته به نیازهای شما و زبانی است که انتخاب کرده‌اید. در این بخش با چند IDE مهم و محبوب در دنیای برنامه‌نویسی آشنا می‌شویم:

• محیط توسعه VSCode: شاید محیط توسعه مایکروسافت محبوب‌ترین ابزار بین برنامه‌نویسان باشد. این محیط یک ادیتور سریع و قدرتمند در اختیار شما قرار می‌دهد تا به صورت بهینه کدهای خود را آماده کرده و اجرا کنید. 
• محیط توسعه Visual Studio: اگر هدف شما توسعه کدها با تکنولوژی‌های مایکروسافت است، Visual Studio یکی از بهترین ابزارها در این مورد خواهد بود. در مورد زبان‌هایی مانند سی، سی پلاس پلاس و حتی سی شارپ امکان استفاده از محیط Visual Studio فراهم است. 
• محیط توسعه Codeblocks: برای توسعه‌دهندگان زبان سی یا سی پلاس پلاس، Codeblocks یکی از بهترین IDE ها به شمار می‌رود. این محیط توسعه قابلیت‌های بسیاری دارد که از آن جمله می‌توان به سریع بودن اجرای کدها و سازگاری با کامپایلرهای مختلف اشاره کرد. 

جمع بندی 

پس از آشنایی با اصول برنامه نویسی کار شما نصب یک محیط توسعه و شروع به کد زدن است. تسلط روی اصول برنامه نویسی زمان‌بر است و در صورت تمرکز روی این اصول در چند ماه می‌توانید روی آن‌ها تسلط خوبی پیدا کنید. ابتدا لازم است تا هدف نهایی خود را انتخاب کنید و پس از آن زبان‌های مرتبط را بیاموزید. با گذشت زمان و کسب تجربه مطمئنا کدهایی بهینه با عملکرد بالا توسعه خواهید داد.