Міністерство освіти і науки україни

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

“КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВАДИМА ГЕТЬМАНА”

КРИВОРІЗЬКИЙ ЕКОНОМІЧНИЙ ІНСТИТУТ

О.С. Зеленський

В.С. Лисенко

ОСНОВИ ПРОГРАМУВАННЯ

Навчальний посібник

Кривий Ріг

2010

Навчальний посібник з дисципліни «Основи програмування» призначений для поглибленого вивчення основ класичного програмування на мові C++. В якості основ розглядається структурне програмування, яке є базисом для подальшого вивчення об’єктно-орієнтованого програмування. Навчальний посібник адресований студентам, слухачам магістратури, аспірантам, викладачам. Може бути використаний як самовчитель.

/Укладачі: Зеленський О.С., Лисенко В.С.-Кривий Ріг: Криворізький економічний інститут Державного вищого навчального закладу “Київський національний економічний університет імені Вадима Гетьмана”, 2010.-264с.

Укладачі:

Зеленський О.С., д.т.н., професор

Лисенко В.С., к.е.н., доцент

Рецензент:

Баран С.В., к.е.н., доцент

ЗМІСТ

РОЗДІЛ 1. АРИФМЕТИЧНІ ОСНОВИ ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ МАШИН 6

РОЗДІЛ 3. ОСНОВНІ ВІДОМОСТІ C++ 22

3.1. Загальна характеристика програми 22

3.2. Сучасний стандарт С++ 23

3.3. Кроки для створення та виконання програми 25

3.4. Змінні та константи 26

3.5. Директиви препроцесора 30

РОЗДІЛ 4. ВВЕДЕННЯ-ВИВЕДЕННЯ ДАНИХ 33

4.1. Об’єкт виведення даних cout 33

4.2. Функція виведення даних printf 35

4.3. Об’єкт введення даних cin 37

4.4. Функція введення даних scanf 37

РОЗДІЛ 5. ОПЕРАЦІЇ В С++ 38

5.1. Арифметичні операції в С++ 39

5.2. Операції відношення 40

5.3. Логічні операції 41

5.4. Додаткові операції 42

5.5. Порозрядні операції 44

6.1. Організація арифметичних циклів з використанням оператору for 65

6.2. Організація ітераційних циклів з передумовою while та післяумовою do...while 68

6.3. Оператори switch та goto 70

7.1. Загальна концепція та функції символьного введення-виведення 87

7.2. Символьні функції 92

7.3. Рядкові функції 93

7.4. Числові функції 94

8.1. Вказівки 102

8.2. Посилання 109

8.3. Одновимірні масиви 110

8.4. Багатовимірні масиви 117

8.5. Символьні масиви 122

РОЗДІЛ 9. РОБОТА З ФУНКЦІЯМИ 135

9.1. Засоби створення функцій 135

9.2. Видимість змінних 137

9.3. Параметри функції та передача значень 140

9.4. Передача масивів в якості параметрів функцій 144

9.5. Функції та вказівки 147

9.6. Перевантаження та шаблони функцій 151

РОЗДІЛ 10. РЕКУРСИВНЕ ПРОГРАМУВАННЯ 157

10.1. Основні поняття рекурсії. Визначення факторіалу числа 157

10.2. Приклади рекурсій 158

РОЗДІЛ 11. РОБОТА З ФАЙЛАМИ 161

11.1. Робота з текстовими та бінарними файлами 161

РОЗДІЛ 12. СТРУКТУРИ 179

12.1. Загальна характеристика структури 179

12.2. Масиви структур 184

12.3. Використання масивів, як елементів структур 186

РОЗДІЛ 13. ОБ’ЄДНАННЯ ТА ІНШІ ТИПИ ДАНИХ. ОБРОБКА ВИКЛЮЧНИХ СИТУАЦІЙ 196

РОЗДІЛ 14. ДИНАМІЧНІ СТРУКТУРИ ДАНИХ 204

РОЗДІЛ 15. ТИПОВІ МЕТОДИ СОРТУВАННЯ МАСИВІВ 214

РОЗДІЛ 16. ЧИСЕЛЬНЕ ДИФЕРЕНЦІЮВАННЯ ТА ІНТЕГРУВАННЯ 224

РОЗДІЛ 17. ЧИСЕЛЬНІ МЕТОДИ РОЗВ’ЯЗАННЯ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ 231

РОЗДІЛ 18. ЧИСЕЛЬНІ МЕТОДИ РОЗВ’ЯЗАННЯ СИСТЕМИ ЛІНІЙНИХ АЛГЕБРАЇЧНИХ РІВНЯНЬ 239

ВСТУП

Навчальний посібник з дисципліни «Основи програмування» призначений для поглибленого вивчення студентами основ класичного програмування на мові C++. В якості основ розглядається структурне програмування, яке є базисом для подальшого вивчення об’єктно-орієнтованого програмування. На конкретних прикладах розглянуті алгоритми та програми по основним розділам структурного програмування. У кожному розділі наводиться реалізація прикладів та виведення відповідних результатів. Значна увага приділяється структурам даних, обробці виключних ситуацій, родовим функціям, масивам та роботі з вказівками. У окремих розділах приведені типові алгоритми сортування даних, а також чисельні методи вирішення задач (чисельне диференціювання та інтегрування, чисельне вирішення рівнянь та систем рівнянь).

При реалізації прикладів мають місце декілька варіантів виконання певних операцій, на яких треба зупинитися. У цьому випадку всі варіанти окрім першого коментуються (символи коментарю "//" або "/*…*/").

Зміст навчального посібника охоплює наступні розділи:

1. Арифметичні основи обчислювальних машин.

2. Основи алгоритмізації обчислювальних процесів.

3. Основні відомості C++.

4. Введення-виведення даних.

5. Операції в С++.

6. Організація циклів.

7. Зовнішні пристрої та символьне введення/виведення. Рядкові, числові функції та функції роботи з датою та часом.

8. Вказівки, посилання та масиви.

9. Робота з функціями.

10. Рекурсивне програмування.

11. Робота з файлами.

12. Структури.

13. Об’єднання та інші типи даних. Обробка виключних ситуацій.

14. Динамічні структури даних.

15. Типові методи сортування масивів.

16. Чисельне диференціювання та інтегрування.

17. Чисельні методи розв’язання алгебраїчних рівнянь.

18. Чисельні методи розв’язання системи лінійних алгебраїчних рівнянь.

Приклади, приведені в посібнику розроблені для режиму Console (тип проекту Win32 Console Application) з використанням сучасного стандарту С++ (ISO/IEC 14882). Даний стандарт застосовується у мовах програмування Visual C++, починаючи з 1998 року. У Visual C++ 2002-2010 років підтримується тільки сучасний стандарт і лише в Visual C++ 1998 року підтримується попередній та сучасний стандарти програмування.

Відмінності між попереднім і сучасним стандартами програмування включають дві нові риси: змінився стиль оформлення заголовків (headers) і з'явилася інструкція namespace.

Заголовки (headers), які пов’язані з потоками введення/виведення даних пишуться без розширення h, всі ж інші заголовки залишаються без змін. Це такі хайдери, як <iostream>, <fstream>, <istream>, <ostream>, <iomanip> та інші хайдери, пов’язані з потоками. Коли в програму включається заголовок нового стилю, зміст цього заголовка знаходиться в просторі імен std. Простір імен (namespace) – це оголошувана область, необхідна для того, щоб уникнути конфліктів імен ідентифікаторів. Щоб простір імен std став видимим, необхідно використовувати наступну інструкцію: using namespace std.

Навчальний посібник адресований студентам, слухачам магістратури, аспірантам, викладачам. Може бути використаний як самовчитель.