- •Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
- •Программирование
- •Часть I
- •Предисловие
- •1. Основные понятия алгоритмизации и программирования
- •1.1. Этапы решения задач на эвм
- •1. Постановка задачи:
- •2. Формализация (анализ и исследование задачи, модели, представление ее в виде уравнений, соотношений, ограничений и т.П.):
- •Понятие моделирования
- •Отладка программы
- •Тест и тестирование программы
- •1.2. Основы алгоритмизации
- •Свойства алгоритма
- •Критерии качества алгоритма
- •Способы описания алгоритмов
- •Структурограмма
- •Синтаксическая диаграмма (формулы Бэкуса-Наура)
- •Базовые алгоритмические конструкции
- •Примеры команды если
- •1.3. Теоретические основы программирования
- •Арифметические выражения
- •Арифметические выражения записываются по следующим правилам:
- •Лабораторная работа № 1 Запись арифметических выражений
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •2. Программирование алгоритмов линейной структуры
- •2.2. Основные понятия языка
- •2.3. Данные и способы их организации
- •Порядок объявления и инициализации переменных
- •2.4. Стандартные простые типы данных
- •2.5. Структура программы
- •2.6. Операторы
- •Оператор «выражение»
- •2.7. Организация ввода/вывода данных
- •Лабораторная работа № 2 Программирование алгоритмов линейной структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •Алгоритм (блок - схема)
- •3. Программа
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •Математическая модель
- •4. Результат работы программы:
- •3. Операторы ветвления
- •3.1. Простые и составные условия
- •Операция &&
- •Операция ||
- •Операция !
- •3.2. Составной оператор
- •3.3. Условная операция (?:)
- •3.4. Условный оператор if
- •If (условие) оператор 1; else оператор 2;
- •If (условие) оператор;
- •3.5. Оператор switch
- •3.6. Оператор перехода goto
- •Лабораторная работа № 3 Программирование алгоритмов разветвляющейся структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •4. Циклы
- •4.1. Оператор цикла с параметром (for)
- •4.2. Оператор цикла с предусловием (while)
- •4.3. Оператор цикла с постусловием (do while)
- •Отличие оператора цикла while от оператора цикла do..While
- •4.4. Вложенные циклы
- •Математическая модель
- •Лабораторная работа № 4 Программирование алгоритмов циклической структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •5. Подпрограммы
- •5.1. Понятие подпрограммы
- •5.2. Формальные и фактические параметры
- •5.3. Локальные и глобальные переменные
- •5.4. Функции
- •Задание I
- •Задание II
- •Лабораторная работа №5 Использование функций для решения прикладных задач
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •3. Программа 4. Результат работы программы:
- •6. Итерация и рекурсия
- •6.1. Понятие итеративного процесса
- •6.2. Понятие рекурсии
- •Лабораторная работа №6 Программирование рекурсивных алгоритмов
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •2. Алгоритм
- •3. Программа
- •4. Результат работы программы
- •7. Одномерные массивы
- •7.1. Понятие структурированного типа данных
- •7.2. Понятие и описание типа массив
- •7.3. Одномерные массивы
- •7.4. Основные действия над элементами массивов
- •1. Инициализация массива: присвоение каждому элементу начального значения:
- •2. Вывод массива на экран:
- •3. Обработка массива
- •Лабораторная работа №7 Использование числовых одномерных массивов
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения задания II лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •4. Результат работы программы:
- •8. Двумерные массивы
- •Лабораторная работа №8 Двумерные массивы
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •9. Алгоритмы решения задач внутренней сортировки и алгоритмы поиска информации
- •9.1. Сложность алгоритмов
- •9.2. Постановка задачи поиска
- •9.3. Последовательный (линейный) поиск
- •9.4. Бинарный поиск
- •9.5. Постановка задачи сортировки данных
- •9.6. Прямые и быстрые методы внутренней сортировки
- •9.7. Сортировка вставками
- •9.8. Сортировка с помощью прямого выбора
- •9.9. Сортировка с помощью прямого обмена
- •Лабораторная работа № 9 Задачи сортировки и поиска
- •Контрольные вопросы
- •10. Указатели и массивы
- •10.1. Указатели
- •10.2. Взаимосвязь между массивами и указателями
- •10.3. Порядок объявления динамических массивов
- •10.4. Передача массивов в качестве параметров функции
- •Лабораторная работа №10 Применение массивов и указателей для решения прикладных задач
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •11. Особенности работы с функциями
- •11.1. Способы передачи параметров в функцию
- •11.2. Передача имен функций в качестве параметров
- •11.3. Перегрузка функций
- •Лабораторная работа № 11 Исследование способов работы с функциями
- •Задание I
- •Задание II
- •12. Строки как массив элементов типа char
- •Лабораторная работа № 12
- •Задание I
- •Изучение способов формирования строк в языке Си
- •Применение функций работы со строками для обработки символьных массивов
- •Задание II
- •13. Строки как специальный класс string
- •Лабораторная работа № 13 Исследование способов работы с функциями
- •Задание I
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Форма отчета
- •14. Структуры
- •14.1. Изучение порядка объявления и инициализации структур
- •14.2. Программирование с использованием структур
- •14.3. Использование функций для работы с производными типами данных
- •Лабораторная работа № 14 Применение структур для решения прикладных задач
- •Задание I
- •15. Файлы
- •15.1. Подход с использованием возможностей языка Си
- •Ifstream идентификатор_потока(имя_файла,ключи_потока);
- •Лабораторная работа № 15 Исследование методов доступа к файлам данных
- •Задание I
- •1. Работа с неструктурированными данными
- •2. Работа со структурированными данными
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Литература
- •Приложение 1 Порядок выполнения лабораторных работ
- •Приложение 2 Базовые функции
9.8. Сортировка с помощью прямого выбора
Сортировка массива размером n в неубывающем (невозрастающем) порядке методом прямого выбора выполняется по следующему алгоритму.
Выбирается элемент данного массива с минимальным (максимальным) значением (или ключом).
Выбранный элемент и первый элемент меняются местами.
Этот процесс повторяется с оставшимися n - 1 элементами, затем с n - 2 элементами и т.д. до тех пор, пока не останется один, самый большой (меньший) элемент.
Всего потребуется n - 1 раз выполнить указанную последовательность действий. В процессе сортировки будет увеличиваться отсортированная часть массива, а неотсортированная соответственно уменьшаться.
В отличие от сортировки вставками, когда а каждом шаге рассматривается только один очередной элемент исходного массива и все элементы отсортированной части, среди которых ищется место для вставки, при прямом выборе для поиска одного элемента с наименьшим (наибольшим) ключом просматриваются все элементы исходного массива и найденный элемент помещается как очередной в отсортированную часть массива.
Напомним, что во всех рассматриваемых методах сортировки мы не используем промежуточных массивов.
Схему сортировки методом прямого выбора проиллюстрируем на примере массива, рассмотренного в предыдущем пункте. Элементы, которые меняются местами на очередном шаге, выделены полужирны шрифтом, а минимальные элементы неотсортированной части, кроме того, отмечены звездочкой. Отсортированная часть подчеркнута.
Исходный массив: |
22 |
-14 |
13 |
28 |
6 |
41 |
-5 |
18 |
0 |
35 |
6 |
-15* |
1-й шаг |
-15 |
-14* |
13 |
28 |
6 |
41 |
-5 |
18 |
0 |
35 |
6 |
22 |
2-й шаг: |
-15 |
-14 |
13 |
28 |
6 |
41 |
-5* |
18 |
0 |
35 |
6 |
22 |
3-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
28 |
6 |
41 |
13 |
18 |
0* |
35 |
6 |
22 |
4-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6* |
41 |
13 |
18 |
28 |
35 |
6 |
22 |
5-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
41 |
13 |
18 |
28 |
35 |
6* |
22 |
6-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13* |
18 |
28 |
35 |
41 |
22 |
7-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13 |
18* |
28 |
35 |
41 |
22 |
8-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13 |
18 |
28 |
35 |
41 |
22* |
9-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13 |
18 |
22 |
35 |
41 |
28* |
10-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13 |
18 |
22 |
28 |
41 |
35 |
11-й шаг: |
-15 |
-14 |
-5 |
0 |
6 |
6 |
13 |
18 |
22 |
28 |
35 |
41 |
