- •Указания по выполнения практических и лабораторных работ
- •Лабораторная работа № 1 Блок-схемы как графическое представление алгоритмов. Основные блоки, используемые в блок- схемах алгоритмов
- •Краткие теоретические сведения Основные этапы решения задач на компьютере
- •Языки программирования
- •Трансляторы
- •Язык программирования Паскаль
- •Использование среды программирования турбо паскаль
- •Порядок выполнения работы
- •Типы вычислительных процессов
- •Блок-схемы алгоритмов
- •Примеры составления блок-схемы алгоритма
- •Основные файлы пакета Турбо Паскаль
- •Запуск интегрированной среды программирования Турбо Паскаль
- •Работа с меню ис
- •Меню File
- •Меню Run
- •Меню Compile
- •Меню Debug
- •Меню Tools
- •Меню Options
- •Меню Window
- •Меню Help
- •Порядок выполнения работы
- •Процедуры ввода-вывода
- •Порядок выполнения работы
- •Оператор записи WriteLn аналогичен процедуре Write, но после вывода последнего в списке значения для текущей процедуры WriteLn происходит перевод курсора к началу следующей строки.
- •Пример программы с использованием процедур ввода-вывода данных с различными форматами выводимых данных
- •Порядок выполнения работы
- •Операторы языка Паскаль
- •Оператор присваивания
- •Оператор безусловного перехода (go to)
- •Порядок выполнения работы
- •Оператор выбора case
- •Порядок выполнения работы
- •Оператор повтора for
- •Примеры программ с использованием оператора for
- •Оператор повтора Repeat
- •Пример программы с использованием оператора repeat
- •Пример программы с использованием операторов присваивания, повтора и выбора
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы с использованием оператора повтора while
- •Порядок выполнения работы
- •Примеры описания одномерных и двумерных массивов
- •Действия над массивами
- •Действия над элементами массива
- •Ввод-вывод элементов массива
- •Пример программы ввода-вывода одномерного массива
- •Пример программы ввода-вывода двумерного массива
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы нахождения в одномерном массиве максимального элемента
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •Основные логические структуры:
- •Функции в Паскале
- •Встроенные функции и процедуры
- •Арифметические процедуры и функции
- •Скалярные процедуры и функции
- •Функции преобразования типов
- •Процедуры управления программой
- •Специальные процедуры и функции
- •Вызов стандартной процедуры или функции
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы с использованием функции, определенной пользователем
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы с использованием процедуры, определенной пользователем
- •Механизм передачи параметров
- •Порядок выполнения работы
- •Нетрадиционное использование подпрограмм. Косвенная рекурсия
- •Порядок выполнения работы
- •Линейный поиск
- •Линейный поиск в упорядоченном массиве данных
- •Бинарный (двоичный) поиск
- •Пример программы с использованием алгоритма бинарного поиска
- •Порядок выполнения работы
- •Методы внутренней сортировки
- •Сортировки включением
- •Сортировка выбором
- •Порядок выполнения работы
- •Шейкерная сортировка
- •Пирамидальная сортировка
- •Обменная сортировка разделением
- •Порядок выполнения работы
- •Естественное слияние
- •Многопутевое слияние
- •Порядок выполнения работы
- •Пример разработки собственного модуля
- •Порядок выполнения работы
- •Скалярные процедуры и функции
- •Функции преобразования типов
- •Процедуры управления программой
- •Специальные процедуры и функции
- •Вызов стандартной процедуры или функции
- •Порядок выполнения работы
- •Формат описания строкового типа
- •Фрагмент описания строковых данных
- •Стандартные строковые процедуры и функции
- •Пример программы работы со стандартными строковыми процедурами и функциями
- •Примеры программ работы со строковыми переменными
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы работы с записями
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы работы с записями
- •Порядок выполнения работы
- •Операции над множествами
- •Объединение Пересечение Разность
- •Порядок выполнения работы
- •Формат описания файлового типа
- •Средства обработки файлов
- •Текстовые файлы
- •Пример программы работы с текстовым файлом
- •Порядок выполнения работы
- •Средства работы с типизированными файлами
- •Пример программы работы с типизированным файлом
- •Порядок выполнения работы
- •Средства работы с нетипизированными файлами
- •Пример программы для работы с типизированными файлами
- •Порядок выполнения работы
- •Распределение памяти при выполнении программы
- •Пример программы распределения памяти и получения доступа к полям psp.
- •Порядок выполнения работы
- •Статические и динамические переменные
- •Указатели
- •Типизированные указатели
- •Нетипизированный указатель (pointer)
- •Доступ к переменной по указателю
- •Управление динамической памятью
- •Процедуры динамического распределения
- •Пример программы с использованием динамической памяти
- •Порядок выполнения работы
- •Пример программы создания и использования связанного списка
- •Порядок выполнения работы
- •Параметр процедурного типа
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Содержание
Порядок выполнения работы
Изучить теоретические сведения по теме: ”Алгоритмы сортировок включением и выбором”
Разработать программу для реализации рассмотренных в данной работе методов сортировок. Предоставить пользователю возможность выбора метода сортировки.
Показать работающую программу преподавателю.
Ответить на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы
Понятие сортировки. Виды сортировок.
Сортировки включением. Описание алгоритмов методов сортировки прямыми и бинарными включениями.
Сортировки включением. Описание алгоритмов методов сортировки прямыми и бинарными включениями.
Сортировка выбором. Описание алгоритма.
Фрагменты программ для реализации данных методов сортировок.
Лабораторная работа № 19
Реализация алгоритмов обменных сортировок при написании программы на Паскале
Цель работы: формирование знаний и умений по изучению методов внутренних сортировок. Приобретение навыков реализации алгоритмов сортировки.
Краткие теоретические сведения
Существует три группы методов внутренней сортировки (сортировка включением, сортировка выбором, обменная сортировка). В данной лабораторной работе рассмотрены методы обменных сортировок.
Сортировка прямого обмена (пузырьковая)
Метод, в котором обмен двух элементов является основной характеристикой процесса. Алгоритм сортировки простым обменом основан на принципе сравнения и обмена пары соседних элементов до тех пор, пока не будут рассортированы все элементы. Если мы будем рассматривать массив, расположенный вертикально, а не горизонтально и представим себе элементы пузырьками в резервуаре с водой, обладающими “весами”, соответствующими их ключам, то каждый проход по массиву приводит к “всплыванию” пузырька на соответствующий его весу уровень. Этот метод широко известен как сортировка методом пузырька.
Начнем последовательность обменов с элементами а[N]. В каждом проходе местами меняются соседние элементы. Самый легкий элемент поднимается за один проход, самый тяжелый опускается вниз за один проход. Если самый большой элемент был первым, то выполняется N проходов. Критерием окончания является отсутствие обменов при очередном проходе.
Здесь и далее, во всех процедурах сортировки ключи упорядочиваются по возрастанию. На входе процедур - количество элементов массива (n), на выходе - упорядоченный массив элементов(а).
Procedure Bubble_Sort(n:word;Var a:t);
Var
i,j:word;
x:integer;
Begin
For i:=2 To n Do
begin
For j:=n DownTo i Do
If a[j-1]>a[j] Then
begin
x:=a[j-1]; a[j-1]:=a[j]; a[j]:=x
end
end
End;{Bubble_Sort}
Шейкерная сортировка
Улучшение алгоритма - это запоминать, производится ли на данном проходе какой-либо обмен. Если нет, то это означает, что алгоритм может закончить работу. Этот процесс улучшения можно продолжить, если запомнить не только сам факт обмена, но и место (индекс) последнего обмена. Все пары соседних элементов с индексами, меньшими этого индекса k, уже расположены в нужном порядке. Поэтому следующие проходы можно заканчивать на этом индексе, вместо того чтобы двигаться до установленной заранее нижней границы i.
Однако внимательный программист заметит здесь странную асимметрию: один неправильно расположенный "пузырек" в "тяжелом" конце рассортированного массива всплывет на место за один проход, а неправильно расположенный элемент в "легком" конце будет опускаться на правильное место только на один шаг на каждом проходе. Улучшение: менять направление следующих один за другим проходов. Полученный в результате алгоритм называют шейкерной сортировкой.
Итак, для того, чтобы тяжелые элементы сразу попадали вниз пузырьковую сортировку выполняют так, чтобы направление прохода было снизу вверх, следующий проход - сверху вниз и так далее.
Procedure Shaker_Sort(n:word;Var a:t);
Var
j,k,l,r:word;
x:integer;
Begin
l:=2; r:=n; k:=n;
Repeat
For j:=r DownTo l Do
If a[j-1]>a[j] Then
begin
x:=a[j-1]; a[j-1]:=a[j]; a[j]:=x; k:=j;
end;
l:=k+1;
For j:=l To r Do
If a[j-1]>a[j] Then
begin
x:=a[j-1]; a[j-1]:=a[j]; a[j]:=x; k:=j;
end;
r:=k-1;
Until l>r
End;{Shaker_Sort}