
- •Учебно-методический комплекс
- •Пояснительная записка.
- •Рабочая программа дисциплины Основы алгоритмизации и программирования
- •Тематический план учебной дисциплины
- •Раздел 1. Основные принципы алгоритмизации.
- •Тема 1.1. Алгоритм, свойства алгоритма. Способы описания алгоритмов. Базовые алгоритмические конструкции..
- •Тема 1.2. Языки программирования и их классификация. Этапы решения задач на компьютере .
- •Раздел 2. Основные понятия языка программирование Turbo Pascal .
- •Тема 2.1 Среда программирования Турбо Паскаль. Операторы ввода-вывода.
- •Тема 2.2. Типы данных. Стандартные функции и процедуры.
- •Раздел 3. Работа с графическим модулем.
- •Тема 3.1. Текстовый и графический режимы работы монитора. Выбор и переключение графического режима в языке Pascal .
- •Тема 3.2. Рисование простых графических элементов (линия, точка, прямоугольник). Цвет объектов. Графический шрифт. Вывод текста.
- •Раздел 4. Основные алгоритмические конструкции и их реализация на языке Pascal .
- •Тема 4.1. Разветвляющиеся алгоритмы. Оператор условия If. Логические операции not, and, or. Нахождение значений логических выражений.
- •Тема 4.2. Вложенные условные операторы. Решение задач.
- •Тема 4.3. Оператор выбора case. Решение задач.
- •Тема 4.4. Циклические алгоритмы. Операторы организации циклов. Простой и составной оператор.
- •Тема 4.5. Цикл с предусловием в графике.
- •Тема 4.6. Рекурсия. Примеры задач рекурсивного решения в текстовом и графическом режимах.
- •Раздел 5. Процедуры и функции.
- •Тема 5.1.Глобальные и локальные переменные. Парадигма модульного программирования.
- •Тема 5.2. Процедуры. Входные и выходные данные процедуры.
- •Тема 5.3. Функции. Отличие функции от процедуры. Тип функции.
- •Раздел 6. Массивы. Стандартные алгоритмы на массивах.
- •Тема 6.1. Одномерные массивы. Способы задания одномерных массивов. Обработка массива.
- •Тема 6.2. Двумерные массивы. Действия с двумерными массивами.
- •Тема 6.3. Методы сортировки массивов.
- •Раздел 7. Символы и строки. Процедуры и функции работы со строками
- •Тема 7.1. Символьный тип данных. Функции работы с символами.
- •Тема 7.2. Строки. Тип string. Сравнение строк. Понятие подстроки.
- •Тема 7.3. Процедуры и функции работы со строками.
- •Раздел 10. Файлы.
- •Тема 10.1. Файлы. Виды файлов. Типизированные файлы.
- •Тема 10.2. Процедуры и функции для работы с типизированными файлами.
- •Тема 10.3. Процедуры и функции работы с файлами. Решение задач.
- •Тема 10.4. Тeкстовые файлы, их описание и основные отличия от типизированных файлов.
- •Тема 10.5. Способы обмена с текстовыми файлами.
- •Раздел 11. Стандартные модули.
- •Тема 11.1. Стандартные процедуры и функции модулей crt и dos. Обработка прерываний.
- •Тема 11.2. Стандартные процедуры и функции Unit Graph. Методы создания анимации.
- •Тема 11.3. Создание библиотечных модулей.
- •Раздел 12. Динамические переменные и структуры данных.
- •Тема 12.1. Динамические структуры данных и их организация с помощью указателей.
- •Тема 12.2. Представление деревьев. Основные операции над деревом.
- •Тема 12.3. Стек. Отличия стека от списка. Основные операции со стеком.
- •Тема 12.4. Очереди. Основные операции над очередью.
- •Тема 12.5. Кольцо. Формирование кольца. Основные операции над кольцом.
- •Тема 12.6. Список. Создание списка путем добавления элементов в конец списка. Просмотр списка.
- •Тема 12.7. Динамические структуры данных. Статические и динамические переменные. Адреса. Указатели и их объявление.
- •Раздел 1. Основные принципы алгоритмизации. Тема 1.1. Алгоритм, свойства алгоритма. Способы описания алгоритмов. Базовые алгоритмические конструкции.
- •Формы записи алгоритма.
- •Тема 1.2. Языки программирования и их классификация. Этапы решения задач на компьютере .
- •Раздел 2. Основные понятия языка программирование Turbo Pascal . Тема 2.1 Среда программирования Турбо Паскаль. Операторы ввода-вывода.
- •Оператор присваивания. Арифметические выражения
- •Основные определения. Типы данных.
- •Операторы Write и WriteLn
- •Операторы Read и ReadLn
- •Тема 2.2. Типы данных. Стандартные функции и процедуры.
- •I Арифметические функции
- •II Функции преобразования типов
- •III Функции для порядковых типов
- •IV Процедуры для порядковых типов
- •Лабораторная работа №1. Линейные программы.
- •Лабораторная работа №2. Составление простейших программ. Вычисления по формулам.
- •Раздел 3. Работа с графическим модулем . Тема 3.1. Текстовый и графический режимы работы монитора. Выбор и переключение графического режима в языке Pascal .
- •1) Инициализация графики, подготовительные работы, управление цветом, закрытие режима:
- •Система координат в графическом режиме.
- •Тема 3.2. Рисование простых графических элементов (линия, точка, прямоугольник). Цвет объектов. Графический шрифт. Вывод текста
- •Лабораторная работа №3. Графические возможности Турбо Паскаль.
- •Тема 4.2. Вложенные условные операторы. Решение задач.
- •Лабораторная работа №4. Разветвляющиеся вычислительные процессы. Условный оператор if.
- •Лабораторная работа №5. Применение условных операторов в решении задач.
- •Тема 4.3. Оператор выбора case. Решение задач.
- •Оператор безусловного перехода Goto. Решение задач.
- •Лабораторная работа №6. Программирование разветвляющихся алгоритмов
- •Тема 4.4. Циклические алгоритмы. Операторы организации циклов. Простой и составной оператор (4 часа)
- •Общая форма записи цикла со счетчиком
- •Лабораторная работа №7.
- •Лабораторная работа №8.
- •Индивидуальные задания.
- •Лабораторная работа №9.
- •Цикл с предусловием while
- •Лабораторная работа №10.
- •Индивидуальное задание
- •Тема 4.5. Цикл с предусловием в графике.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Раздел 5. Процедуры и функции. Тема 5.1.Глобальные и локальные переменные. Парадигма модульного программирования.
- •Тема 5.2. Процедуры. Входные и выходные данные процедуры.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа №11.
- •Решение задач
- •Тема 5.3. Функции. Отличие функции от процедуры. Тип функции.
- •Общий вид (формат) функции
- •Различие между процедурами и функциями.
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Лабораторная работа №12.
- •Актуализация опорных знаний
- •Пример выполнения задания
- •Индивидуальные задания.
- •Тема5.4. Рекурсия. Примеры задач рекурсивного решения в текстовом и графическом режимах.
- •Лабораторная работа № 13.
- •Задания
- •Лабораторная работа №14.
- •Решение задач по вариантам.
- •Раздел 6. Массивы. Стандартные алгоритмы на массивах. Тема 6.1. Одномерные массивы. Способы задания одномерных массивов. Обработка массива.
- •Способы задания одномерных массивов
- •Типичные задачи на обработку массивов.
- •Лабораторная работа №15. Тема: Одномерные массивы
- •Описание массива
- •Лабораторная работа №16.
- •Тема 6.2. Двумерные массивы. Действия с двумерными массивами.
- •Лабораторная работа №17.
- •Лабораторная работа №18.
- •Актуализация опорных знаний
- •Пример выполнения задания
- •Индивидуальные задания.
- •Тема 6.3. Методы сортировки массивов.
- •Лабораторная работа № 19.
- •Пример выполнения задания
- •Индивидуальные задания
- •Лабораторная работа №20.
- •Раздел 7. Символы и строки. Процедуры и функции работы со строками.
- •Тема 7.1. Символьный тип данных. Функции работы с символами.
- •Тема 7.2. Строки. Тип string. Сравнение строк. Понятие подстроки.
- •Лабораторная работа №21.
- •Тема 7.3. Процедуры и функции работы со строками.
- •Лабораторная работа №22.
- •Лабораторная работа № 23.
- •7.4. Обязательная контрольная работа.
- •Раздел 8. Множества. Тема 8.1. Множество. Элемент множества. Способы задания множества.
- •Лабораторная работа №24.
- •Тема 8.2. Операции над множествами.
- •Лабораторная работа №25. Тема: Множества. (Продолжение)
- •Раздел 9. Записи. Тема 9.1. Определение и правила записи.
- •Лабораторная работа №26.
- •Тема 9.2. Записи с вариантами.
- •Лабораторная работа № 27-28.
- •Раздел 10. Файлы. Тема 10.1. Файлы. Виды файлов. Типизированные файлы.
- •План урока
- •Тема 10.2. Процедуры и функции для работы с типизированными файлами.
- •Функция ioResult
- •Лабораторная работа № 29.
- •Актуализация опорных знаний
- •Пример выполнения задания
- •Задания
- •Тема 10.3. Процедуры и функции работы с файлами. Решение задач. Лабораторная работа №30. Тема: Разработка программ обработки созданных файлов.
- •Актуализация опорных знаний
- •Пример выполнения задания
- •Лабораторная работа № 31. Тема: Разработка программ обработки созданных файлов.
- •Актуализация опорных знаний
- •Пример выполнения задания
- •Тема 10.4. Тeкстовые файлы, их описание и основные отличия от типизированных файлов.
- •План урока
- •Тема 10.5. Способы обмена с текстовыми файлами.
- •I Операции чтения из файла
- •II Операции записи в файл
- •III Логическая функция Eoln
- •IV Процедура открытия файла для дополнения
- •Лабораторная работа №32.
- •Лабораторная работа № 33.
- •Актуализация опорных знаний
- •Раздел 11. Стандартные модули. Тема 11.1. Стандартные процедуры и функции модулей crt и dos. Обработка прерываний.
- •План урока
- •Процедуры управления звуком
- •Функции работы с клавиатурой
- •Лабораторная работа № 34.
- •Актуализация опорных знаний
- •Задания
- •Тема 11.2. Стандартные процедуры и функции Unit Graph. Методы создания анимации.
- •2. Установка цвета
- •3. Управление экраном
- •4. Работа с точками изображения
- •Лабораторная работа № 35.
- •Актуализация опорных знаний
- •Задания
- •Тема 11.3. Создание библиотечных модулей.
- •Лабораторная работа № 36. Тема: Разработка алгоритмов и программ решения различных задач с использованием библиотечных модулей пользователя.
- •Актуализация опорных знаний
- •Раздел 12. Динамические переменные и структуры данных. Тема 12.1. Динамические структуры данных и их организация с помощью указателей. (4 часа)
- •Указатели и их объявление
- •Оператор @ с переменной
- •Оператор @ с параметром процедуры, переданным по значению
- •Оператор @ с параметром процедуры, переданным по ссылке
- •Тема 12.2. Представление деревьев. Основные операции над деревом.
- •Представление деревьев. Основные операции над деревом.
- •Лабораторная работа № 37.
- •Тема 12.3. Стек. Отличия стека от списка. Основные операции со стеком.
- •Занесение элемента в стек
- •Извлечение элемента из стека
- •Примеры решения задач.
- •Лабораторная работа № 38.
- •Актуализация опорных знаний
- •Примеры выполнения заданий
- •Задания
- •Тема 12.4. Очереди. Основные операции над очередью.
- •Занесение элемента в очередь
- •Извлечение элемента из очереди
- •Примеры решения задач
- •Лабораторная работа № 39.
- •Задания
- •Тема 12.5. Кольцо. Формирование кольца. Основные операции над кольцом.
- •Формирование кольца
- •Обход кольца
- •Лабораторная работа № 40. Тема. Примеры решения задач с применением динамической структуры кольцо. Творческая работа.
- •Тема 12.6. Список. Создание списка путем добавления элементов в конец списка. Просмотр списка.
- •Лабораторная работа № 41. Тема. Примеры задач, решаемых с помощью списка. Решение задач.
- •Лабораторная работа № 42.
- •Экзаменационные вопросы по дисциплине: «Основы алгоритмизации и программирования»
- •Перечень практических задач для подготовки к экзамену.
Раздел 9. Записи. Тема 9.1. Определение и правила записи.
Цель: познакомить студентов с комбинированным типом данных, научить описывать тип запись;привить навыки решения задач с использованием комбинированного типа данных.
Актуализация знаний.
Объяснение нового материала.
Решение задач.
Домашнее задание
Довольно часто вполне оправданным является представление некоторых элементов в качестве составных частей другой, более крупной логической единицы. представляется естественным сгруппировать информацию о номере дома, названии улицы и городе в единое целое и назвать адресом, а объединенную информацию о дне, месяце и годе рождения – датой. В языке Паскаль для представления совокупности разнородных данных служит комбинированный тип запись.
Запись и массив схожи в том, что обе эти структуры составлены из ряда отдельных компонент. В то же время, если компоненты массива должны быть одного типа, записи могут содержать компоненты разных типов.
Приведем пример описания переменной, имеющей структуру записи:
Var
Address : Record
HouseNumber : Integer;
StreetName : String[20];
CityName : String[20];
PeopleName : String;
End;
Отметим, что поля StreetName и CityName имеют одинаковый тип: String[20]. Сокращенное описание записи Address выглядит следующим образом:
Var
Address : Record
HouseNumber : Integer;
StreetName, CityName : String[20];
PeopleName : String;
End;
Каждая компонента записи называется полем. В переменной записи Address поле с именем HouseNumber само является переменной типа Integer, поле StreetName – двадцатисимвольной строкой и т.д.
Для того чтобы обратиться к некоторому полю записи, следует написать имя переменной и имя поля. Эти два идентификатора должны разделяться точкой.
Оператор, который присваивает полю HouseNumber значение 45, выглядит так:
Address.HouseNumber := 45;
Таким же образом присваиваются значения другим полям записи Address :
Address.StreetName := ‘Профсоюзная’;
Address.CityName := ‘Сургут’;
Address.PeopleName := ‘Петрова Алла Ивановна’;
Каждое поле записи Address можно рассматривать как обычную переменную, которую можно напечатать или использовать в расчетах. Вместе с тем запись может использоваться как единое целое. В этом случае надо ввести тип записи.
Предположим, имеется следующее описание:
Type
Date = Record
Day : 1..31;
Month : (Jan, Feb, Mar, Apr, May, Jun, Jul, Aug, Sep, Oct, Nov, Dec);
Year : Integer;
End;
Var
HisBirth, MyBirth : Date;
После приведенного описания переменные HisBirth и MyBirth имеют тип записи Date. Помимо действий над отдельными полями записей HisBirth и MyBirth можно выполнять операции над всей записью. Следующий оператор присваивания устанавливает равенство значений записей HisBirth и MyBirth :
HisBirth := MyBirth;
Это присваивание эквивалентно следующей последовательности операторов:
HisBirth.Day := MyBirth.Day;
HisBirth.Month := MyBirth.Month;
HisBirth.Year := MyBirth.Year;
Для переменных одного типа можно проверить выполнение отношения равенства или неравенства ("=", "<>"). После выполнения приведенных выше присваиваний следующее булево выражение будет иметь значение True:
HisBirth = MyBirth;
Рассмотрите пример описания процедуры, которая получает запись в качестве параметра–значения и печатает дату в сокращенной стандартной форме, используя формат (MM-DD-YYYY).
Procedure WriteDate(OneDate : Date);
Begin
Write(Ord(OneDate.Month)+1);
Write(‘-’);
Write(OneDate.Day:2);
Write(‘-’);
Write(OneDate.Year:4);
End;
Так как на тип компонент массива не накладывается ограничений, то можно использовать массив, компонентами которого являются записи. Посмотрите описание такого массива:
Var
Birthdays : Array [1..Persons] of Date;
Чтобы обратиться к некоторому полю определенной записи массива, следует определить имя массива, индекс интересующей записи и имя необходимого поля.
Например, следующий оператор печатает содержимое поля Year записи Birthdays[3]:
Write(Birthdays[3].Year);
Примечание. Поля записи в свою очередь тоже могут быть массивами, множествами, записями.
Задание. Рассмотрите следующие описания:
Type
Date = Record
Day : 1..31;
Month :1..12;
Year : 1..9999
End;
Reminder = Record
Message : Array [1..5] of String;
Event : Date
End;
Var
Today : Date;
Memos : Array [1..100] of Reminder;
Calendar : Array [1..365] of Date;
Запишите в тетрадь, какой тип, если он определен, у следующих идентификаторов?
а) Today.Year
б) Memos [2]
в) Memos [4].Month
г) Calendar [200]
д) Memos [16].Message[2]
е) Memos [16].Message[1],[2]
ж) Calendar[1].Date
з) Memos [10].Event
Задание. Составьте программу, организующую ввод наиболее полной информации о людях и вывод интересующей информации на экран.
Приведем описание массива, компоненты которого являются записями:
Var
Payroll : array [1..Workers] of
record
FirstName, LastName : string;
Residence : record
HouseNumber : real;
StreetName, CityName : string;
StateName : Array [1..2] char;
ZipCode : integer;
end;
Phone : record
AreaCode, Exchenge : 1..999;
Line : 1..9999;
rnd;
PayScale : ‘A’ ..’G’;
end;
Отметим, что два поля Residence и Phone являются записями. Как выполнить обращение к полям этих записей? Как распечатать условный шифр рабочего № 7? Поскольку это поле располагается во вложенной записи, то следует указать как имя самой записи, так и имя записи, в которую данная запись входит.
write (Payroll[7].Residence.ZipCode);
Аналогично приведенное присваивание корректирует шифр рабочего № 23:
Payroll[23].Phone.AreaCode :=804;
Оператор if, представленный ниже, выполняет проверку инициала рабочего № 58:
if Payroll[58].LastName[1] in [‘T’..’Z’] Then ...
Соблюдение всех правил перечисления индексов и имен полей при составлении ссылок является довольно утомительным занятием, часто приводящим к ошибкам. В некоторых программах, содержащих большое количество обращений к одному и тому же полю, такое положение приводит к однообразному повторению. Чтобы облегчить выполнение многократных ссылок для описанных структур вводится оператор With (в переводе с английского – предлог "с").
Общая форма записи:
with <имя переменной> do <оператор>
В рамках оператора, определяемого внутри оператора With, к полям определяемой переменной можно обращаться просто по имени. Например,
with Payroll[7].Residence do
ZipCode := 2345;
for i := 1 to Workers do
with Payroll[i] do
if PayScale < ‘G’
then
PayScale := Succ(PayScale);
Оператор with позволяет более компактно представлять часто используемые переменные. Посмотрите это на примере фрагмента программы, печатающего адрес рабочего № 14:
with Payroll[14].Residence do
begin
writeln(HouseNumber,’ ‘,StreetName);
writeln(CityName,’,’,StateName,’,’,ZipCode);
end;
В рамках составного оператора, следующего за with, каждое обращение к имени поля автоматически связывается с записью Payroll[14].Residence. Печать адресов всех рабочих выполняется при помощи следующего оператора цикла:
for i := 1 to Workers do
with Payroll[i].Residence do
begin
writeln(HouseNumber,’ ‘,StreetName);
writeln(CityName,’,’,StateName,’,’,ZipCode);
end;
Операторы with могут быть вложенными. Приведенные ниже три оператора эквивалентны друг другу:
1. Payroll[i].Residence.HouseNumber := 50;
2. with Payroll[i].Residence do
HouseNumber := 50;
3. with Payroll[i] do
with Residence do
HouseNumber := 50;
Однако недопустимым является использование вложенных операторов With, в которых указываются поля одного типа, поскольку возникает неоднозначность конструкции. По этой причине приведенное использование вложенных операторов With является неверным:
with Payroll[5] do
with Payroll[17]do
PayScale :=‘A’;
Следует очень внимательно подходить к использованию вложенных операторов With, применение которых не только может привести к ошибкам, но также к потере наглядности структуры программы. Хотя оператор With является стандартным средством сокращения, его полезность должна еще проявиться. Конечной целью всякого хорошего программиста является написание не только короткой, но и понятной программы.
Рассмотрим решение задачи.
Задача. В массиве хранятся данные об учениках класса: школа, фамилия, класс. Вывести список учеников, которые учатся в восьмом классе.
Program LipovsevM;
Uses
Crt;
Type
Uchenik=record
Shkola : integer;
Fam : string[15];
Klass : integer;
end;
Var
I,n,a,j : integer;
Massiv : array[1..100] of Uchenik;
Рrocedure Poisk;
Begin
for i:=1 to n do
if massiv[i].klass=8
then
with massiv[i] do
writeln(Shkola:4,’ ‘,Fam:15,’ ‘,klass);
End;
Begin
ClrScr;
writeln(‘Введите число учеников ‘);
write(‘->‘);
read(n);
for i:=1 to n do
begin
writeln(‘Введите через пробел номер школы и фамилию ученика ‘);
write(‘->‘);
with massiv[i] do
begin
readln(Shkola,Fam);
write(‘Введите класс ученика (только число) ->‘);
read(Klass);
end;
end;
writeln(‘Ученики 8-ых классов:’);
writeln(‘Школа Фамилия Класс’);
writeln(‘---------------------------------’);
Poisk;
ReadKey;
End.
Домашнее задание.
1. Составить список учебной группы, включающей N человек. Для каждого учащегося указать дату рождения, год поступления в техникум, курс, группу, оценки каждого года обучения. Информацию о каждом учащемся оформить в программе в виде записи. Совокупность записей объединить в массив. Составить программу, которая обеспечивает ввод полученной информации, распечатку ее в виде таблицы, а также распечатать анкетные данные студентов отличников.