
- •Часть I. Этапы решения задачи на компьютере 7
- •Часть II. Задачи. Алгоритмизация и программирование 15
- •Часть III. Теоретические положения и примеры программ 188
- •Введение
- •Часть I. Этапы решения задачи на компьютере
- •1.1 Постановка и формализация условий задачи
- •1.2 Алгоритмизация задачи
- •1.2.1 Интерпретация объектов
- •1.2.2 Вычислительная схема
- •1.2.3 Вычислительная схема решаемой задачи
- •1.2.4 Составление блок-схемы
- •1.2.5 Трассировка
- •1.3 Составление программы на языке Паскаль
- •1.4 Подготовка текста программы на машинном носителе
- •1.5 Трансляция (компиляция) программы
- •1.6 Компоновка (редактирование связей)
- •1.7 Запуск программы на исполнение
- •1.8 Анализ результатов
- •Часть II. Задачи. Алгоритмизация и программирование классических вычислительных процессов
- •1 Линейный вычислительный процесс
- •1.1 Программирование формул
- •1.2 Формализация и алгоритмизация задачи
- •2 Разветвляющийся вычислительный процесс
- •2.1 Программирование формул
- •2.2 Формализация и алгоритмизация графических задач
- •2 .3 Параметрические задачи
- •3 Циклические вычислительные процессы
- •3.1 Арифметический цикл
- •Вычисление произведения n сомножителей.
- •Табулирование функции на конечном отрезке.
- •3.2 Итерационный цикл
- •Вычисление предела последовательности с заданной точностью.
- •Вычисление суммы бесконечного ряда с заданной точностью.
- •3.3 Арифметические циклы с рекуррентными соотношениями
- •3.4 Итерационные циклы с рекуррентными соотношениями
- •3.5 Двойной вложенный цикл
- •4. Пользовательские алгебраические функции
- •4.1 Применение функции в линейных и разветвляющихся вычислительных процессах
- •4.2 Использование функции в циклических процессах
- •4.3 Табуляция функции
- •5 Одномерные числовые массивы
- •5.1 Работа с компонентами массива
- •5.2 Работа с векторами
- •6 Двумерные числовые массивы
- •6.1 Работа с элементами массива
- •6.2 Работа с векторами и матрицами
- •6.3 Использование процедур и функций для работы с массивами
- •7 Работа со строками
- •7.1 Анализ и преобразование текста строки
- •7.2 Работа со строковыми функциями и процедурами
- •8 Работа со списками
- •8.1 Стеки
- •8.2 Очереди
- •8.3 Бинарные деревья
- •9 Работа с текстовыми файлами
- •10 Работа с файлами записей
- •11 Компьютерная графика
- •12 Анимация изображений
- •Часть III. Теоретические положения и примеры программ
- •1 Вычисление определителя квадратной матрицы
- •2.2 Использование записей для описания таблиц
- •Работа с полями записи
- •Использование оператора with … do
- •Ввод данных в массив записей с клавиатуры
- •2.3 Вложение записей
- •Присвоение значений полям вложенных записей
- •3 Файлы записей
- •3.1 Структура файла
- •3.2 Встроенные процедуры и функции обработки файлов
- •3.3 Организация последовательного доступа к записям файла
- •3.4 Организация прямого доступа к компонентам файла
- •3.5 Создание индексного файла
- •3.6 Работа с файлом произвольного доступа
- •Просмотр файла
- •Редактирование записей
- •Изменение структуры основного файла
- •Использование клавиш для управления программой
- •Удаление записи из файла
- •Добавление записи в файл
- •3.7 Информационное взаимодействие текстовых файлов и файлов записей
- •Экспорт данных. Копирование информации из файла записей в текстовый файл
- •Импорт данных. Копирование информации из текстового файла в файл записей
- •3.8 Запросы к файлам записей
- •Запрос с группировкой
- •4 Графическое программирование
- •4.1 Управление видеорежимом
- •Инициализация видеорежима. Процедура InitGraph
- •Закрытие видеорежима. Процедура CloseGraph
- •Создание графического окна. Процедура SetViewPort
- •Закрытие графического окна. Процедура ClearDevice
- •4.2 Построение графических фигур
- •Построение прямой линии. Процедуры SetColor, SetLineStyle, Line, LineRel, LineTo
- •Построение прямоугольника. Процедуры Rectangle и Bar
- •Построение окружности. Процедура Circle
- •Построение дуги окружности. Процедура Arc
- •Построение эллипса. Процедуры Ellipse, FillEllipse
- •Построение сектора. Процедуры PieSlice, Sector
- •4.3 Корректировка изображения Процедуры GetAspectRatio, SetAspectRatio
- •4.4 Создание пользовательского шаблона заливки
- •Заливка замкнутой области. Процедура FloodFill
- •Построение и окраска произвольного рисунка на примере замка
- •Построение и заливка правильного многоугольника
- •4.5 Работа с текстом
- •Выбор стандартного шрифта. Процедура SetTextStyle
- •Коррекция стандартного шрифта. Процедура SetUserCharSize
- •Вывод числовых величин на экран
- •5 Анимация изображений
- •5.1 Дублирования спрайта цветом фона
- •5.2 Манипулирование фрагментами изображения
- •5.3 Использование страниц видеопамяти
- •6 Сообщения об ошибках
- •6.1 Ошибки стадии компиляции
- •6.2 Ошибки стадии выполнения
- •Ошибки ввода-вывода
- •Фатальные ошибки
- •Библиографический список
1.6 Компоновка (редактирование связей)
После успешного выполнения трансляции специальная программа – компоновщик собирает загрузочный модуль программы PRIMER.EXE, используя файл объектного кода PRIMER.TРU и модуль системной библиотеки. В случае возникновения ошибок компоновки осуществляется переход в экранный редактор для корректировки исходного текста программы, при этом выдается сообщение об ошибке и курсор помещается в предполагаемое место возникновения ошибки.
Необходимо исправить ошибку, а затем повторить трансляцию и компоновку.
1.7 Запуск программы на исполнение
Файл PRIMER.EXE запускается на исполнение и компьютер выводит на экран монитора текст:
Введи значения a, b, c
и в начале следующей строчки мерцает курсор. Необходимо с клавиатуры ввести исходные данные через пробелы и в конце нажать [Enter]:
3 4 5 [Enter].
Компьютер выводит результаты вычислений:
P = 12.0000 S = 6.0000.
Возможно, при выполнении программы произойдет аварийный останов. Обычно, он является следствием появления очень больших величин (переполнение) или очень маленьких величин (обнуление).
В случае аварийного останова осуществляется переход в экранный редактор для корректировки исходного текста программы, при этом выдается сообщение об ошибке выполнения, а курсор устанавливается на место в программе, где произошла ошибка.
Необходимо внести изменения в текст программы, а затем повторить трансляцию, компоновку и запуск на исполнение.
1.8 Анализ результатов
При получении результатов вычислений их необходимо сравнить с результатами трассировки. Если они не совпадают друг с другом, то необходимо внести исправления в текст программы, а затем повторить трансляцию, компоновку, запуск на исполнение и анализ результатов.
В части II рассматриваются задачи, классифицированные в соответствии с типовыми схемами их решения. Название каждого раздела определяет структуру алгоритма и набор операторов рекомендуемых для составления программы.
Часть II. Задачи. Алгоритмизация и программирование классических вычислительных процессов
1 Линейный вычислительный процесс
Линейным вычислительным процессом называется алгоритм (программа) в котором выполняются все блоки (операторы) только один раз в строгой, заранее определенной последовательности. Линейный вычислительный процесс используется для вычисления по заданным формулам. Блок-схема линейного вычислительного процесса содержит лишь следующие блоки: начала, конца, описания, ввода, вывода, вычислений. Если убрать блоки из такой блок-схемы, то все линии потока выстроятся в одну линию, поэтому он называется линейным. Пример, рассмотренный при изучении этапов решения задачи на компьютере, является частным случаем линейного вычислительного процесса.
В этом разделе необходимо по формулам построить программу, ввести с клавиатуры значения параметров и вывести на экран значения вычисленных величин. Рассмотрим пример решения типовой задачи.
Даны значения а, b, c.
Найти:
,
где
;
Таблица 2.1 Имена объектов решаемой задачи
Имя объекта в задаче |
Имя объекта в программе |
Тип объекта |
|
A |
вещественное число |
|
B |
вещественное число |
|
C |
вещественное число |
|
Z |
вещественное число |
|
X |
вещественное число |
|
Y |
вещественное число |
|
A2 |
вещественное число |
|
B2 |
вещественное число |
|
AB |
вещественное число |
Блок-схема алгоритма приведена на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Блок-схема линейного вычислительного процесса
В результате получается следующая программа.
PROGRAM LIN;
VAR A, B, C, X, Y, Z, A2, B2, AB: REAL;
BEGIN
WRITELN('ВВЕДИ A, B, C');
READLN(A, B, C);
A2:=SQR(A);
B2:=SQR(B);
AB:=A*B;
X:=A2+2*AB+B2;
Y:=AB*C/(A2+B2+SQR(C));
Z:=SQRT(SQR(X)+SQR(Y))+ABS(X-Y)/ABS(X+Y);
WRITELN('Z=', Z:10:4);
END.