Funkcionální programování

Úvod

Předmět seznamuje s funkcionálním stylem programování. Zahrnuje základní vlastnosti funkcionálního programování, jako je programování bez vedlejších efektu, funkce jako hodnota prvního řádu, funkce vyšších řádů, rekurze, přizpůsobení, technika pattern matching nebo uzávěry funkcí. Rovněž kurz představuje vybrané datové struktury jako je seznam nebo strom a funkcionální styl práce s těmito strukturami. Jako programovací jazyk bude použit Haskell. Je to čistě funkcionální, staticky typovaný a líně vyhodnocovaný jazyk.

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Základním cílem předmětu bude dovednost zapsat jednoduché algoritmy pomocí funkcionálního stylu programování. Přesněji řečeno, studenti pochopí rekurzi a vybrané rekurzivní datové struktury, budou schopni využívat funkce vyššího řádu, budou schopni definovat funkce pomocí techniky pattern matching. Budou schopni používat mechanismus zapouzdření pro funkce jako jsou uzávěry či modulární rozhraní a správně rozumět proměnným a jejich lexikálnímu rozsahu platnosti v programech. Na praktické úrovni budou schopni zapsat tyto základní algoritmy v programovacím jazyce Haskell. Navíc budou schopni rozpoznat funkcionální styl programování, pochopí výhody a nevýhody tohoto stylu programování a budou schopni porovnat tento styl programování s jinými přístupy, jako je imperativní nebo objektově orientované programování

Doporučená literatura

• Lipovaca M.:Learn You a Haskell for Great Good!: A Beginner's Guide (1st ed.). No Starch Press, San Francisco, CA, USA, 2011 - for free at: http://learnyouahaskell.com/

• Wiki Books: Haskell, for free at: https://en.wikibooks.org/wiki/Haskell

• O'Sullivan B., Goerzen J., Stewart D.: Real world Haskell, O'Reilly Media, Inc. 2008. ISBN:0596514980 - for free at: http://book.realworldhaskell.org/read/

• Thompson S.: The Haskell: The Craft of Functional Programming (3nd ed.). Addison-Wesley Professional, October 2, 2011, ISBN-10: 0201882957.

Způsob průběžné kontroly znalostí během semestru

Během cvičení budou studenti programovat zadané úkoly. Dále budou zadány dva menší projekty.

Software

V našich hodinách budeme používat Haskell Platform s Visual Studio Code. Pro VS Code budeme používat následující rozšíření:

• Haskell

Více informací o různých variantach jak nastavit pracovní prostředí je v: Instalační příručka

Prezentace

Prezentace použité v našich přednáškách:

Úvod do FPR Introduction to FPR

Základy funkcionálního programování

• Page 17 CZ
• Page 37 CZ
• Page 34 CZ
• Page 42 Lists Tuples CZ
• Page 48 Theory Example CZ
• Page 55 CZ
• Page 70 CZ
• Page 80 CZ

Basics of functional Programming

• Page 17 EN
• Page 37 EN
• Page 34 EN
• Page 42 EN
• Page 48 EN

Tools for Haskell

Introduction to advanced topics of functional programming

Rozvrh:

1. Beginning - Page 19 (2 hours, PORUA1, 23.9.)
2. Page 19 - Page 61 (2 hours, PORUA1, 30.9.)
3. Page 61 - Page 62 (2 hour, PORUA1, 7.10.)
4. Page 63 - Page 83 (2 hour, PORUA1, 14.10)
5. No lecture (16.10.)
6. Summary before test and hints for Homework 1 (POREC1, 23.10.)
7. No lecture (30.10.)
8. Page 71 - Page 80 (1 hour, POREC1, 6.11.)
9. Advanced topics (2 hours, POREC1, 13.11.) + Solutions for Test 1
10. Advanced topics (2 hours, POREC1, 20.11.) + Solutions for Homework 1
11. Summary before Test 2 and hints for Homework 2 (POREC1, 27.11.)
12. No lecture - (4.12.)
13. No lecture - (11.12.)

Cvičení

1. Laboratory 1
2. Laboratory 2
3. Laboratory 3
4. Laboratory 4
5. Laboratory 5
6. Laboratory 6 + Laboratory 7
7. First programming test
8. Laboratory 9 + Laboratory 10
9. Laboratory 11
10. Second programming test
11. Third programming test
12. Credits for the subject given. Student can repeat one of their tests.

Optional:

• Laboratory 12

Tahák se základními funkcemi v PDF

Domácí úkoly

• Domácí úkol 1
• Domácí úkol 2

Kombinované studium

Tutoriál 1

• Presentation Beginning - Page 49
• Laboratory 1
• Laboratory 2

Tutoriál 2

• Presentation Page 50 - Page 67
• Laboratory 3
• Laboratory 4
• Proběhne písemný test (10 bodů).

Tutoriál 3

• Presentation Page 68 - Page 85
• Laboratory 5
• Laboratory 6
• Laboratory 7
• Na tomto tutoriálu proběhne písemný test (10 bodů)

Tutoriál 4

• První programovací test (20 bodů).

Tutoriál 5

• Presentation Page 84 - Page 100
• Presentation Beginning - Page 53 (optional, it

will not be tested)

• Bude přiřazen domácí úkol.
• Laboratory 9
• Laboratory 10
• Laboratory 11

Tutorial 6

• Druhá programovací úloha (20 bodů).

Tutoriál 7 (po Vánocích, jen test)

• Programovací úkol postavený na domácí přípravě (30 points).