Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы алгоритмизации и программирования. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
Ю.И. КУДИНОВ, А.Ю. КЕЛИНА
ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И
ПРОГРАММИРОВАНИЯ
ЧАСТЬ 1
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Липецк
Липецкий государственный технический университет
2013
ББК 65.050
К044
К044
кафедра компьютерного и математического моделирования
Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина;
Кудинов Ю.И.
Основы алгоритмизации и программирования Ч.1 [Текст]: учеб._ пособие /
Ю.И. Кудинов, А.Ю. Келина. - Липецк: Изд-во Липецкого государственного
технического университета, 2013. – 71 с.
ISBN 978-5-88247-633-4 (Ч.1)
Рецензенты:
А.А. Арзамасцев, д-р техн. наук, проф.
ISBN 978-5-88247-634-1
Учебное пособие представляет собой первую часть практического руководства к проведению
лабораторных работ по дисциплине «Программирование и основы алгоритмизации». В учебном пособии
рассматриваются базовые основы алгоритмизации и программирования средствами языков Basic и С,
сравнение основных конструкций этих языков в среде разработки Microsoft Visual Studio Ultimate 2010.
Пособие содержит как теоретический (лекционный) материал, так и практический
(лабораторный). Лабораторные задания приводятся в форме пошаговых инструкций, что значительно
облегчает освоение материала.
Пособие заканчивается индивидуальным заданием, при выполнении которого студент использует
полученные навыки работы с двумя языками программирования.
Пособие предназначено для студентов, изучающих курс «Программирование и основы
алгоритмизации», а также желающих приобрести навыки работы и программирования в Microsoft Visual
Studio Ultimate 2010.
Табл. 13. Ил. 32. Библиогр.: 6 назв.
© ФГБОУ ВПО “Липецкий государственный технический университет”, 2013
© Кудинов Ю.И., Келина А.Ю., 2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................................. 4
1. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА BASIC В
MICROSOFT VISUAL STUDIO ULTIMATE 2010 .............................................. 5
1.1. Алгоритмы ............................................................................................................ 5
1.2. Структура программы ......................................................................................... 7
1.3. Арифметические операции ................................................................................. 9
1.4. Логические выражения и условные операторы ............................................. 16
1.5. Циклы и массивы ............................................................................................... 26
1.6. Подпрограммы ................................................................................................... 36
2. ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА С В
VISUAL STUDIO ULTIMATE 2010 ................................................................ 42
2.1. Структура программы ....................................................................................... 42
2.2. Арифметические операции ............................................................................... 46
2.3. Функции .............................................................................................................. 47
2.4. Логические выражения и условные операторы .............................................. 53
2.5. Циклы и массивы ............................................................................................... 59
2.6. Подпрограммы .................................................................................................... 67
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ............................................................... 70
3
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время наиболее универсальными языками
программирования принято считать Basic, Pascal и С. В данном учебном
пособии будут достаточно подробно рассмотрены два языка
программирования: Basic и С в среде разработки Microsoft Visual Studio
Ultimate 2010.
В начале 60-х годов в Dartmouth College был разработан язык
программирования Basic – Beginner's All purpose Symbolic Instruction Code –
универсальный символьный программный код для начинающих. Язык
задумывался для обучения, поэтому его конструкции максимально просты, в
связи с этим обучение основам программирования будет начато с Basic. Как и
в других языках программирования, ключевые слова взяты из английского
языка. Ранние версии Basic существенно отличаются от современных
диалектов и сегодня практически не используются.
Язык C сформировался в начале 70-х годов прошлого века, но, несмотря
на это, он активно применяется в настоящее время, использовался и
используется для написания существенных частей программного кода Unixподобных операционных систем. На нем пишут утилиты, компиляторы и реже
прикладные программы, поэтому C называют системным языком
программирования.
Первая глава посвящена описанию синтаксиса языка Basic, решению на
нем линейных, разветвляющихся и циклических задач. Глава заканчивается
индивидуальным заданием, при выполнении которого студент использует
полученные навыки работы с языком программирования Basic.
Во второй главе аналогичные действия выполняются в языке
программирования С.
В обеих главах теоретический материал подкреплен достаточным
количеством лабораторных и самостоятельных задач.
4
1. Основы программирования на Basic в
Microsoft Visual Studio Ultimate 2010
1.1. Алгоритмы
Алгоритм - это последовательность действий, приводящая к решению
поставленной задачи. Существует несколько способов описания алгоритмов:
словесное описание, блок-схема, алгоритмический язык и программа.
Словесное описание представляет структуру алгоритма на естественном
языке. Например, любой прибор бытовой техники имеет инструкцию по
эксплуатации, т.е. словесное описание алгоритма, в соответствии с которым
данный прибор должен использоваться. Запись алгоритма осуществляется в
произвольной форме на естественном языке, например, русском.
Блок-схема - описание структуры алгоритма с помощью геометрических
фигур с линиями-связями, показывающими порядок выполнения отдельных
инструкций.
Алгоритмический язык, именуемый как псевдокод, - это запись
алгоритмов, во многом напоминающая запись алгоритма на естественном
языке и языке программирования. При описании алгоритма на псевдокоде
используются следующие конструкции: нц - начало цикла; кц - конец цикла;
если - условие; для - цикл с параметром; то - результат выполнения условия;
все - конец условия; иначе - результат невыполнения условия; пока -
условие цикла.
Программа - это запись алгоритма на одном из языков
программирования, предназначенном для исполнения на компьютере.
Графическое представление хода решения задачи - самый наглядный
способ записи алгоритма. Блок-схемы - наиболее распространенный способ
графического изображения алгоритмов. Ниже даны обозначения элементов
блок-схем. Перед тем как составить программу алгоритма, его удобнее всего
представить в виде блок-схемы. Блок-схема - это ориентированная сеть,
содержащая одну из трех основных вершин (рис. 1.1):
5
Рис. 1.1
f
(оператор)
а
x
y
в
б
F
П
(условие)
T
Да
Нет
x
Рис. 1.2
Начало (конец)
алгоритма
Цикл
с параметром
Ввод-вывод
данных
Функциональная вершина f (см. рис. 1.1, а) используется для
представления функции (оператора):
f: х у.
Предикатная вершина П (см. рис. 1.1, б) используется для представления
предиката (условия):
П: х {T, F},
т.е. логического выражения, передающего управление по одной из двух
возможных ветвей. Здесь T - истина (True), F - ложь (False). В дальнейшем в
блок-схемах вместо T или F будем писать Да или Нет соответственно.
Объединяющая вершина (рис. 1.1, в) передает управление от одной из
двух входящих ветвей к одной выходящей ветви [1].
Помимо основных, на практике при составлении блок-схем оказывается
удобным использовать и другие графические знаки, часть из которых
приведена на рис. 1.2.
быть обработан с помощью ЭВМ только в том случае, если он переведен на
Алгоритм, заданный словесно или графически (блок-схемой), может
6
какой-либо язык программирования [1,2]. Задача раздела - научить составлять
Тип данных
Определение
Целое
Integer
Длинное целое
Long
С плавающей точкой
обычной точности
Single
С плавающей точкой
двойной точности
Double
Символьное
String
Логическое
Boolean
Sub Имя()
<Описание переменных>
<Ввод данных >
<Операторы и операции>
<Вывод данных >
End Sub
Рис. 1.3
простые программы на языке Basic, составляющем основу Visual Basic,
встроенного в Microsoft Visual Studio Ultimate 2010.
1.2. Структура программы
Рассмотрим структуру программы на языке Basic, представленной в
виде процедуры (Sub - End Sub) и изображенной на рис. 1.3.
Имя процедуры - совокупность
латинских букв и цифр, начинающаяся с
буквы.
Переменная - именованное место в
памяти компьютера, которое имеет имя
(Идентификатор), тип и значение. Тип
данных задает определенное значение или
размер содержимого переменной.
Имя переменной - последовательность латинских букв, цифр и
спецсимволов (!, #, $, @, %, &), начинающаяся с буквы и содержащая до 255
символов.
Оператор, определяющий с помощью ключевых слов Dim и As тип
переменной, имеет синтаксис:
Dim [Имя переменной] As [Тип данных]
Основные типы данных представлены в табл. 1.1.
Таблица 1.1
7
Описание целочисленной переменной a и вещественной переменной b
будет записано следующим образом:
Dim a As Integer
Dim b As Single
Ввод данных осуществляется с помощью функции
InputBox (текстовая строка, заголовок),
в которой аргументами являются:
текстовая строка - обязательное сообщение, поясняющее смысл
вводимой величины;
заголовок - задает заголовок окна; по умолчанию используется
заголовок «Ввод».
Запись выражение для ввода значения переменной a будет иметь вид
a = InputBox(“Введите a=”),
здесь “Введите a=” служит поясняющим сообщением в окне ввода
значения переменной a.
Вывод данных осуществляется с помощью функции MsgBox, за которой
следуют поясняющее сообщение и обозначение переменной, подлежащей
выводу. Например, вывод значения переменной a, снабженного поясняющим
сообщением “a=”, будет записан следующим образом
MsgBox(“a=” & a).
Оператором называется строка с кодом. Основным оператором является
оператор присвоения:
<переменная>: = <выражение>.
Оператор выполняется следующим образом. Вычисляется значение
<выражение>, после чего <переменная> получает вычисленное значение.
При этом тип выражения должен быть совместим с типом переменной.
Выражение содержит переменные, операции над ними и функции. В
языке Basic знаки присвоения и сравнения типа равенства имеют одинаковое
написание (=). Принятое обозначение операции присвоения (:=) будем
8
использовать в блок-схемах и псевдокоде. Рассмотрим основы
Выражение
Операция
a+b
Сложение
a-b
Вычитание
a*b
Умножение
a/b
Вещественное
деление
a\b
Целое деление
a mod b
Остаток от
целого деления
a^b
Возведение в
степень
программирования на языке Basic алгоритмов, содержащих арифметические
операции, условные операторы, циклы и матрицы.
1.3. Арифметические операции
Арифметические операции бывают унарными и бинарными. К унарным
относятся операция изменения знака. Формат последней -<переменная>.
В табл. 1.2 представлены основные бинарные математические операции
на языке Basic.
Таблица 1.2
целых чисел.
на целое число b. Например, 7\3 равно 2.
целое число b. Например, 7 mod 3 равно 1. Если одно число делится на
другое без остатка, операция mod возвращает значение 0. Например, 8 mod
4 равно 0.
Теперь рассмотрим две специфические операции, выполняющие деление
Операция a\b возвращает целую часть числа от деления целого числа a
Операция a mod b возвращает остаток от деления целого числа a на
Стандартные математические функции записаны в табл. 1.3.
9
Таблица 1.3
)ln(1 xy
yx
Выражение
Функция
Abs(x)
Модуль аргумента
Exp(x)
е
х
- экспонента
Log(x)
Натуральный
логарифм
Int(x)
Целая часть х
Sqrt(x)
Квадратный корень
Rnd
Случайное число в
интервале [0, 1]
Логарифм Logn (x) по любому основанию n для любого числа x можно
вычислять, деля натуральный логарифм числа x на натуральный логарифм
числа n следующим образом: Logn (x) = Log (x) / Log (n).
Старшинство операций:
1) вычисление функций;
2) унарный минус, возведение в степень;
3) *, /, \, mod;
4) +, -.
Например, запись трех математических формул в виде выражений на
Basic будет иметь следующий синтаксис:
Математические формулы Выражения на Basic
1. 2x + 3y - xy 2*x+3*y-x*y
2. 5x3 - 6x2y + 8 5*x^3-6*x^2*y+8
3.
(Abs(x)-Abs(y))/(1+log(x*y))
Процесс набора и отладки программы на Basic рассмотрим на примере
вывода на экран текстового сообщения.
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]