МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Санкт-Петербургский государственный
университет аэрокосмического приборостроения»
__________________________________________________________________
Л.Н. Бариков
Информатика: практикум
Учебное пособие
Санкт-Петербург
2017
Рецензенты:
кандидат технических наук, доцент В.А. Галанина;
кандидат технических наук, доцент В.П. Ильин
Содержатся материалы, необходимые для выполнения всех видов работ, предусмотренных учебным планом по дисциплине “Информатика”.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» (направленность – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети).
Подготовлены к публикации кафедрой Вычислительных систем и сетей по рекомендации методической комиссии института Вычислительных систем и программирования Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения.
С Санкт-Петербургский государственный университет
аэрокосмического приборостроения (СПбГУАП). 2017.
Подписано к печати Формат 60х84 1/16
Объем 6,6 п.л. Уч.-изд.л. 6,6 Тираж 50 экз.
Зак. №
Ротапринт ГУАП 190000, Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 67
Содержание
Введение 6
1 Цели и задачи дисциплины 6
2 Методы и технологии разработки алгоритмов и программ 7
2.1 Сущность структурного программирования 8
2.1.1 Базовые управляющие структуры 8
2.1.2 Дополнительные управляющие структуры 10
2.2 Сущность процедурного программирования 13
2.3 Сущность модульного программирования 14
2.4 Сущность объектно-ориентированного программирования 15
3 Методические указания к выполнению лабораторных работ 16
Лабораторная работа №1 18
Работа с файлами в интегрированной среде программирования 18
Лабораторная работа №2 19
Отладка и тестирование программы 19
Лабораторная работа №3 21
Поразрядные логические операции 21
Пример решения для варианта задания вида: 27
Лабораторная работа №4 32
Поиск экстремума 32
Пример схемы алгоритма и текста программы определения экстремума для варианта задания вида: 35
x = max(min(a, b), max(c, d)) 35
Пример программы 36
Лабораторная работа №5 37
Определение принадлежности точки выделенным областям на плоскости 37
Пример схемы алгоритма и текст программы определения местоположения точки на плоскости для варианта задания вида: 46
Лабораторная работа №6 50
Многовариантные вычисления по ключу 50
Лабораторная работа №7 56
Циклические вычисления на заданное число повторений. 56
Лабораторная работа №8 65
Циклические вычисления с заданной точностью 65
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 66
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 66
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 66
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 67
За корень принять такое при котором |Xn – Xn-1| < ε. 69
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 70
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 70
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 70
71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 71
71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 71
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 72
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 72
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 72
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 72
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 72
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 73
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 74
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 74
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 74
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 74
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 74
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 75
Значения и точность вычисления ɛ вводятся с клавиатуры. Вычисления прекратить при выполнении условия Yn – Yn-1 < . 75
Лабораторная работа №9 78
Обработка одномерных массивов 78
Лабораторная работа №10 85
Обработка двумерных массивов 85
4 Методические указания к выполнению контрольных работ 93
Контрольная работа №1 95
Преобразование чисел из одной системы счисления в другие 95
Контрольная работа №2 102
Арифметические операции в двоичной, восьмеричной и шестнадцатеричной системах счисления 102
Библиографический список 110
Введение
Дисциплина «Информатика» входит в базовую часть образовательной программы подготовки студентов по направлению «09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» направленность «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети». Дисциплина реализуется кафедрой Вычислительных систем и сетей (№44) ГУАП.
Учебное пособие содержит информационный материал, необходимый студентам для успешного освоения теоретического курса и выполнения лабораторных работ по дисциплине “Информатика”. Приводятся необходимые теоретические материалы, методические указания к выполнению лабораторных и контрольных работ, варианты индивидуальных заданий и примеры их выполнения.
Кроме того, в пособии содержится подробный перечень основной и дополнительной литературы по этой дисциплине, а также перечень действующих Государственных стандартов, которые требуется соблюдать при выполнении лабораторных работ.
Дальнейшее обучение программированию осуществляется в рамках дисциплины “Основы программирования”.
1 Цели и задачи дисциплины
Получение студентами базовых знаний по теории информации, знакомство с основами информационных технологий, изучение алгоритмов выполнения арифметических операций над числами в различных системах счисления (двоичной, восьмеричной, шестнадцатеричной), а также развитие практических навыков по работе с техническими и программными средствами информационных систем при разработке алгоритмов и структурных программ обработки информации.
В результате освоения дисциплины студент должен обладать следующими компетенциями:
ОПК-5 «способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности»:
- знать современные тенденции развития информатики и вычислительной техники, основные положения теории информации и кодирования, закономерности протекания информационных процессов в системах обработки информации, методы внутреннего представления информации различных типов в ЭВМ и выполнения арифметических, логических и специальных операций над двоичными числами, принципы работы технических и программных средств в информационных системах;
- уметь использовать современные информационные технологии и инструментальные средства для решения задач в своей профессиональной деятельности;
- владеть навыками работы с техническими и программными средствами информационных систем;
- иметь опыт деятельности в постановке и решении практических задач различной степени сложности.
Исходя из этого, основной упор при разработке цикла лабораторных работ был сделан на обучение студентов алгоритмизации конкретных задач, составлению на основе разработанных схем алгоритмов программ, их отладке и тестированию. Для этого, прежде всего, они должны освоить интегрированную среду программирования, в которой будут выполняться эти работы. В качестве языка программирования на этом этапе обучения был выбран язык Турбо Паскаль (или его версии), обладающий исключительной простотой и естественностью, поскольку целями создания языка Паскаль были обеспечение возможности решения широкого круга научно-технических задач и помощь студентам в освоении алгоритмизации.