ТП_23_ИСТ_1_1_Какушкина_Ольга_Витальевна_ЛР_1.2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Ф едеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. Р.Е.АЛЕКСЕЕВА

Институт радиоэлектроники и информационных технологий

Кафедра информатики и систем управления

ОТЧЕТ по лабораторной работе №1

(наименование темы проекта или работы)

по дисциплине

Технологии программирования

(наименование дисциплины)

РУКОВОДИТЕЛЬ:

________________ Капранов С. Н.

(подпись) (фамилия, и.,о.)

СТУДЕНТ:

________________ Какушкина О.В

(подпись) (фамилия, и.,о.)

23-ИСТ-1-1

(шифр группы)

Работа защищена «___» ____________

С оценкой ________________________

Нижний Новгород 2024

Текст задания:

N серых и M белых мышей сидят по кругу. Кошка ходит по кругу по часовой стрелке и съедает каждую S -тую мышку. В первый раз счет начинается с серой мышки. Составить алгоритм определяющий порядок в котором сидели мышки, если через некоторое время осталось K серых и L белых мышей.

Список функций и структур данных с описанием:

struct Mouse	Хранит цвет мыши как символ. Структура - Элемент в списке.
class MouseList	Список из элементов структуры Mouse.
void add(char color)	Метод для добавления мыши в конец списка. Принимает тип char. Возвращает void.
void print()	Метод для вывода всех цветов мышей в списке. Ничего не принимает. Возвращает void.
Mouse* getMouseAt(int index)	Получает указатель на мышь по индексу. Принимает индекс элемента в списке. Возвращает указатель элемент Mouse.
void resetMouseAt(int index, char color)	Меняет цвет мыши по индексу. Индекс мыши (int index) и новый цвет (char color). Возвращает void.
int size()	Возвращает количество мышей в списке.Ничего не принимает. Возвращает количество элементов.
int inputWithValidation(const std::string& prompt, bool allowZero = false)	Вводит числовое значение с проверкой на корректность. Принимает: Строку запроса (std::string& prompt) и флаг (bool allowZero), позволяющий ввод нуля. Возвращает: Корректное числовое значение (int).
void mass_mouse(int S, int N, int M, int K, int L)	Реализует логику поедания мышей и заполняет список. Принимает: Параметры к поеданию (int S, int N, int M, int K, int L). Возвращает void.
int loadFromFile(int& N, int& M, int& S, int& K, int& L)	Функция для чтения данных из файла. Читает значения из файла. Возвращает int в случае ошибки открытия файла.

Программный код:

Tehprog1.cpp

#include <iostream>

#include <limits>

#include <fstream>

#include <string>

struct Mouse {

char color;

Mouse* next;

Mouse* prev;

Mouse(char c) : color(c), next(nullptr), prev(nullptr) {}

};

class MouseList {

private:

Mouse* head;

Mouse* tail;

public:

MouseList() : head(nullptr), tail(nullptr) {}

~MouseList() {

Mouse* current = head;

while (current != nullptr) {

Mouse* next = current->next;

delete current;

current = next;

}

}

void add(char color) {

Mouse* newMouse = new Mouse(color);

if (!head) {

head = tail = newMouse; // Список был пуст

}

else {

tail->next = newMouse;

newMouse->prev = tail;

tail = newMouse;

}

}

Mouse* begin() { return head; } // Возвращает указатель на первый элемент

Mouse* end() { return nullptr; } // Возвращает nullptr как конец списка

void print() { // вывод восстановленного круга мышей

std::cout << "Финальная расстановка мышей: ";

Mouse* current = head;

while (current != nullptr) {

std::cout << current->color << ' ';

current = current->next;

}

std::cout << std::endl;

}

Mouse* getMouseAt(int index) { //получаем цвет мыши

Mouse* current = head;

int i = 0;

while (current != nullptr && i < index) {

current = current->next;

i++;

}

return current;

}

void resetMouseAt(int index, char color) { //Меняет цвет мыши по индексу.

Mouse* mouse = getMouseAt(index);

if (mouse) {

mouse->color = color;

}

}

int size() { // Вычисляем количество элементов

int count = 0;

Mouse* current = head;

while (current != nullptr) {

count++;

current = current->next;

}

return count;

}

};

// Функция для ввода числового значения с проверкой

int inputWithValidation(const std::string& prompt, bool allowZero = false) {

int value;

while (true) {

std::cout << prompt;

std::cin >> value;

if (std::cin.fail() || (value < 0 || (!allowZero && value == 0))) { // Проверка на корректность ввода

std::cin.clear(); // Сброс флага ошибки

std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); // Очистка буфера ввода

std::cout << "Некорректный ввод. Пожалуйста, введите положительное целое число." << std::endl;

}

else {

std::cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); // Очистка буфера

return value;

}

}

}

// Функция для чтения данных из файла

int loadFromFile(int& N, int& M, int& S, int& K, int& L) {

std::ifstream file("C:/Users/79081/OneDrive/Рабочий стол/ООП материал/data.txt");

if (!file.is_open()) {

std::cerr << "Ошибка: не удалось открыть файл." << std::endl;

return 2;

}

// Считываем значения

file >> N >> M >> S >> K >> L;

// Проверка корректности считанных значений

if (N < 0 || M < 0 || S < 1 || K < 0 || L < 0) {

std::cerr << "Ошибка: одно из считанных значений неверно." << std::endl;

return 3;

}

if (K > N || L > M) {

std::cerr << "Ошибка: конечные значения K или L больше начальных количеств серых или белых мышей." << std::endl;

return 4;

}

file.close();

return 0; // Успешное завершение

}

// Основная логика поедания мышей

void mass_mouse(int S, int N, int M, int K, int L) {

MouseList mice; // Создаем свой список для хранения мышей

for (int i = 0; i < N + M; i++) {

mice.add('E'); // Добавляем пустые (в начале) мыши

}

Mouse* it = mice.begin(); // Итератор на начало списка

int curK = N, curL = M, curS = 0; // Текущие значения

// Цикл поедания мышей

while (curK > K || curL > L) {

if (!it) {

it = mice.begin();

}

if (curK > 0 || curL > 0) {

if (it->color == 'E') {

curS++; // Увеличиваем счетчик для каждой S-й мыши

if (curS == S) {

if (curK > K) { // Съедаем серую мышь

it->color = 'G'; // Серая мышь

curK--;

}

else if (curL > L) { // Съедаем белую мышь

it->color = 'W'; // Белая мышь

curL--;

}

curS = 0; // Сбрасываем счетчик

}

}

it = it->next; // Переход к следующему элементу

}

else {

break; // Выход из цикла, если мыши закончились

}

}

// Заполнение оставшихся пустых мест (если нужно)

for (int i = 0; i < mice.size(); i++) {

if (mice.getMouseAt(i)->color == 'E') {

if (curK > 0) {

mice.resetMouseAt(i, 'G'); // Добавляем серую мышь

curK--;

}

else if (curL > 0) {

mice.resetMouseAt(i, 'W'); // Добавляем белую мышь

curL--;

}

}

}

// Вывод результата

mice.print();

}

int main() {

setlocale(LC_ALL, "Russian");

int choice;

std::cout << "Выберите способ ввода данных:\n";

std::cout << "1. Ввод с клавиатуры\n";

std::cout << "2. Ввод из файла (data.txt)\n";

std::cout << "3. Выход \n";

std::cout << "Ваш выбор: ";

std::cin >> choice;

int S, N, M, K, L;

if (choice == 1) {

S = inputWithValidation("Введите S (период, через который мышь ест): ");

N = inputWithValidation("Введите N (количество серых мышей): ");

M = inputWithValidation("Введите M (количество белых мышей): ");

K = inputWithValidation("Введите K (конечное количество серых мышей): ", true);

L = inputWithValidation("Введите L (конечное количество белых мышей): ", true);

}

else if (choice == 2) {

loadFromFile(S, N, M, K, L);

int result = loadFromFile(N, M, S, K, L);

if (result != 0) {

return result; // Прекращаем выполнение, если произошла ошибка

}

}

else if (choice == 3) {

return 1;

}

else {

std::cerr << "Некорректный выбор." << std::endl;

return 1;

}

// Проверка на корректность значений

if (K > N || L > M) {

std::cout << "Ошибка: конечные значения K или L больше начальных количеств серых или белых мышей." << std::endl;

return 1;

}

mass_mouse(S, N, M, K, L);

return 0;

}

Файл:

Вывод в консоли:

Ввод с клавиатуры

Чтение из файла

Некорректные данные с клавиатуры

Некорректные данные с файла

Вывод:

В процессе написания лабораторной работы разработан алгоритм на основе двухсвязных списков. Также был изучен и повторен материал по структурам данных.