 |
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОРОНЕЖСКОЙ ОБЛАСТИ
"РОССОШАНСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ"
,
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
для проведения лабораторных работ
по дисциплине «Основы программирования и баз данных»
для студентов очной формы обучения
по специальности 230111 «Компьютерные сети»
Россошь 2013
Лабораторная работа № 1
Тема: «Составление алгоритма работы программы»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1 Цель работы:
· знакомство с основными понятиями алгоритмизации;
· изучение графической формы описания алгоритма;
· получение практического навыка в описании алгоритма в виде блок-схемы.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать:
· понятия: программа, алгоритм;
· обозначения, используемые при графическом представлении алого-ритма.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; ответы на контрольные вопросы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Программа, работающая на компьютере, нередко отождествляется с самим компьютером, т. к. человек, использующий программу, "вводит в компьютер" исходные данные, как правило, при помощи клавиатуры, а компьютер "выдает результат" на экран, на принтер или в файл. На самом деле, преобразование исходных данных в результат выполняет процессор компьютера. Процессор преобразует исходные данные в результат по определенному алгоритму, который, будучи записан на специальном языке, называется программой. Таким образом, чтобы компьютер выполнил некоторую работу, необходимо разработать последовательность команд, обеспечивающую выполнение этой работы, или, как говорят, написать программу.
На первом этапе создания программы программист должен определить последовательность действий, которые необходимо выполнить, чтобы решить поставленную задачу, т. е. разработать алгоритм. Алгоритм — это точное предписание, определяющее процесс перехода от исходных данных к результату. Если задача может быть решена несколькими способами и, следовательно, возможны различные варианты алгоритма решения, то программист, используя некоторый критерий, например, скорость решения алгоритма, выбирает наиболее подходящее решение. Результатом этапа разработки алгоритма является его подробное описание.
Алгоритм решения задачи может быть представлен на естественном языке, графически — в виде блок-схемы, с помощью псевдокода и конкретного языка программирования. При изображении алгоритма в виде блок-схемы используются специальные графические элементы (рисунок 1):
Рис. 1 - Основные графические элементы используемые при составлении блок-схемы
Представление алгоритма в виде блок-схемы позволяет программисту уяснить последовательность действий, которые должны быть выполнены для решения задачи, убедиться в правильности понимания поставленной задачи.
Пример: Составим алгоритм нахождения суммы двух чисел.
Блок-схема алгоритма решения задачи:
Рис. 2 – Блок-схема алгоритма нахождения суммы двух чисел
3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое программа?
2. Что такое алгоритм?
3. Какие способы описания алгоритма вы знаете?
4. Как должен поступить программист, если существует несколько алгоритмов решения задачи?
5. Перечислите основные графические символы, используемые для составления блок-схем?
4 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Запишите алгоритм решения квадратного уравнения на естественном языке (словесная форма записи) и в графическом виде.
Лабораторная работа № 2
Тема: «Составление алгоритма работы программы с использованием ветвления»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.2 Цель работы:
· знакомство с основными понятиями алгоритмизации;
· изучение графической формы описания алгоритма;
· получение практического навыка в описании алгоритма в виде блок-схемы.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: обозначения, используемые при графическом представлении алгоритма.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Разветвляющийся алгоритм — алгоритм, содержащий хотя бы одно условие, в результате проверки которого может осуществляться разделение на несколько параллельных ветвей алгоритма.
Рассмотрим пример блок-схемы алгоритма игры "Угадай число". Условие игры: игрок должен угадать число, "задуманное" компьютером — случайное число в диапазоне от 0 до 1000. Алгоритм игры представлен на рис. 2. Игра начинается с того, что компьютер задумывает случайное число А. В свою очередь, игрок вводит число В, пытаясь угадать значение А. Выполняется проверка: число В строго больше числа A? Если это так, т. е. "да", то компьютер выводит сообщение "много" и просит игрока ввести следующее число, еще раз испытав удачу. Если же результат — "нет", то компьютер выполняет следующую проверку: В строго меньше А? Если ее результат — "да", то выводится сообщение "мало", и компьютер ожидает ввода игроком следующего числа. Если же результат второй проверки — "нет", это означает, что игрок угадал число, задуманное компьютером. В таком случае выводится сообщение "вы угадали", и игра завершается.
Рис. 3 – Блок-схема алгоритма игры «Угадай число»
3 КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Запишите алгоритм решения задачи в виде блок-схемы.
Задача 1.
Пользователь вводит в программу два числа: x и у. Если х больше у, то z=x+y, иначе z=x*y.
Задача 2.
Пользователь вводит в программу число. Программа должна определить положительное ли число или отрицательное.
Задача 3.
Пользователь вводит в программу три числа. Программа должна определить максимальное из них.
Задача 4.
Придумайте свою разветвляющийся алгоритм и запишите его в графическом виде.
Лабораторная работа № 3
Тема: «Составление алгоритма работы программы с использованием цикла»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.3 Цель работы:
· знакомство с основными понятиями алгоритмизации;
· изучение графической формы описания алгоритма;
· получение практического навыка в описании алгоритма в виде блок-схемы.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: обозначения, используемые при графическом представлении алгоритма.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Алгоритмы решения многих задач являются циклическими, т. е. для достижения результата определенная последовательность действий должна быть выполнена несколько раз.
Например, программа контроля знаний выводит вопрос, принимает ответ, добавляет оценку за ответ к сумме баллов, затем повторяет это действие еще и еще раз, и так до тех пор, пока испытуемый не ответит на все вопросы.
Другой пример. Для того чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию списка, затем вторую, третью и т. д. до тех пор, пока не будет найдена нужная фамилия или не будет достигнут конец списка.
Существуют циклы с предусловием, с постуловием и безусловные циклы.
ПРИМЕР 1. Найти наибольший общий делитель (НОД) двух натуральных чисел А и В.
Входные данные: А и В. Выходные данные: А – НОД.
Для решения поставленной задачи воспользуемся алгоритмом Евклида: будем уменьшать каждый раз большее из чисел на величину меньшего до тех пор, пока оба значения не станут равными, так, как показано в таблице 1.
Таблица 1
Поиск НОД для чисел А=25 и В=15.
 |
В блок–схеме решения задачи, представленной на рис. 4, для решения поставленной задачи используется цикл с предусловием, то есть тело цикла повторяется до тех пор, пока А не равно В.
Рис. 4 - Поиск наибольшего общего делителя двух чисел
ПРИМЕР 2. Вычислить an (n>0).
Входные данные: a – вещественное число, которое необходимо возвести в целую положительную степень n.
Выходные данные: p (вещественное число) – результат возведения вещественного числа a в целую положительную степень n.
Промежуточные данные: i– целочисленная переменная, принимающая значения от 1 до n с шагом 1, параметр цикла.
Известно, что для того, чтобы получить целую степень n числа a, нужно умножить его само на себя n раз. Результат этого умножения будет храниться в участке памяти с именем p. При выполнении очередного цикла из этого участка предыдущее значение будет считываться, умножаться на основание степени a и снова записываться в участок памяти p. Цикл выполняется n раз.
В таблице 2 отображен протокол выполнения алгоритма при возведении числа 2 в пятую степень: a=2, n=5. Подобные таблицы, заполненные вручную, используются для тестирования – проверки всех этапов работы программы.
Таблица 2
Процесс возведения числа a в степень n
 |
Рис. 5 – Блок-схема алгоритма определения а в степени n
2 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ
1 Разберите примеры составления блок-схем циклических алгоритмов и запишите их в отчет.
2 Запишите алгоритм решения задачи в виде блок-схем:
2.1 Найти сумму N произвольных чисел.
2.2 Найти сумму целых положительных чисел вводимых по очереди, если вводится число 999, то программа выдает сумму введенных ранее значений.
Лабораторная работа № 4
Тема: «Организация математических операций в программе»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1 Цель работы:
· знакомство со средой программирования Turbo Pascal;
· получение практического навыка в написании простейших программ.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: принципы работы со средой программирования Turbo Pascal и структуру программы на языке Pascal.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010, Turbo Pascal.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Чтобы компьютер выполнил решение какой-либо задачи, ему необходимо получить от человека инструкции, как ее решать. Набор таких инструкций для компьютера, направленный на решение конкретной задачи, называется компьютерной программой.
Современные компьютеры не настолько совершенны, чтобы понимать программы, записанные на каком-либо употребляемом человеком языке — русском, английском, японском. Команды, предназначенные для ЭВМ, необходимо записывать в понятной ей форме. С этой целью применяются языки программирования - искусственные языки, алфавит, словарный запас и структура которых удобны человеку и понятны компьютеру.
В самом общем смысле языком программирования называется фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных. Все языки программирования делятся на языки низкого, высокого и сверхвысокого уровня.
Язык программирования низкого уровня - это средство записи инструкций компьютеру простыми командами на аппаратном уровне. Такой язык отражает структуру данного класса ЭВМ и поэтому иногда называется машинно-ориентированным языком. Пользуясь системой команд, понятной компьютеру, можно описать алгоритм любой сложности. Запись программы на этом языке представляет собой последовательность нулей и единиц.
Существенной особенностью языков программирования низкого уровня является жесткая ориентация на определенный тип аппаратуры (систему команд процессора). В стремлении приспособить язык программирования низкого уровня к человеку разработан язык символического кодирования (автокод или язык ассемблера), структура команд которого определяется форматами команд и данными машинного языка. Программа на таком языке ближе человеку, потому что операторы этого языка — те же команды, но они имеют мнемонические названия, а в качестве операндов используются не конкретные адреса в оперативной памяти, а их символические имена.
Более многочисленную группу составляют языки программирования высокого уровня, средства которых допускают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде. Отличительной особенностью этих языков является их ориентация не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операторов, характерных для записи определенного класса алгоритмов. К языкам программирования этого типа относятся: Бейсик, Фортран, Алгол, Паскаль, Си. Программа на языках высокого уровня записывается системой обозначений, близкой человеку (например, фиксированным набором слов английского языка, имеющих строго определенное назначение). Программу на языке высокого уровня проще понять и значительно легче отладить.
Так как текст записанной на Паскале программы не понятен компьютеру, то требуется перевести его на машинный язык. Такой перевод программы с языка программирования на язык машинных кодов называется трансляцией (translation — перевод), а выполняется он специальными программами - трансляторами.
Язык программирования Паскаль (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623 — 1662)), разработан в 1968 — 1971 гг. Н. Виртом. Язык Паскаль, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.
Благодаря своей компактности, удачному первоначальному описанию Паскаль оказался достаточно легким для изучения. Язык программирования Паскаль отражает фундаментальные и наиболее важные концепции (идеи) алгоритмов в очевидной и легко воспринимаемой форме, что предоставляет программисту средства, помогающие проектировать программы. Язык Паскаль позволяет четко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных. Язык Паскаль сыграл большую роль в развитии методов аналитического доказательства правильности программ и позволил реально перейти от методов отладки программ к системам автоматической проверки правильности программ.
Разработка программ на Паскале включает в себя следующие действия (этапы разработки программы): ввод и редактирование текста программы на языке программирования Паскаль, ее трансляцию, отладку.
Для выполнения каждого этапа применяются специальные средства: для ввода и редактирования текста используется редактор текстов, для трансляции программы - компилятор, для построения исполняемого компьютером программного модуля с объединением разрозненных откомпилированных модулей и библиотекой стандартных процедур Паскаля - компоновщик (linker), для отладки программ с анализом ее поведения, поиском ошибок, просмотром и изменением содержимого ячеек памяти компьютера - отладчик (debugger).
Систему программирования Турбо Паскаль называют интегрированной (integration — объединение отдельных элементов в единое целое) средой программирования, так как она объединяет в себе возможности ранее разрозненных средств, используемых при разработке программ: редактора текстов, компилятора, компоновщика, отладчика, и при этом обеспечивает программисту великолепные сервисные возможности. Часто ее кратко называют IDE (Integrated Development Environment - интегрированная среда разработки).
Основные файлы пакета Турбо Паскаль
Допустим, что система программирования Турбо Паскаль установлена на диске D: в каталоге D:\BP, то в каталоге ..\BIN находятся следующие основные файлы Турбо Паскаля:
TURBO.EXE — интегрированная среда программирования;
TURBO.HLP — файл, содержащий данные для оперативной подсказки;
TURBO.TP — файл конфигурации системы;
TURBO.TPL — библиотека стандартных модулей Турбо Паскаля.
В каталоге D:\BP\BGI находятся файлы, необходимые для работы в графическом режиме: GRAPH.TPU — модуль с графическими процедурами и функциями Турбо Паскаля, несколько файлов с расширением.BGI — драйверы различных типов видеосистем компьютеров, несколько файлов с расширением.CHR, содержащих векторные шрифты.
Работа с интегрированной средой программирования
Турбо Паскаль
После запуска среды программирования на экране отображается три видимых компонента интегрированной среды программирования: полоса меню в верхней части, область окна в центре и строка статуса внизу.
Рис. 6 – Среда программирования Турбо Паскаль
Полоса меню и подменю. Полоса меню является основным доступом ко всем командам меню. Она становится невидимой только в то время, когда вы просматриваете вывод своей программы. Если полоса меню активна, то заголовок меню будет высвечен;
Строка статуса. Строка статуса отображается в нижней строке экрана и выполняет следующие функции:
• напоминает основные строки ключей и сокращений (или горячих клавиш), допустимых в этот момент в активном окне;
• предоставляет самый быстрый вариант выполнения действий, отмечая горячие клавиши в строке статуса мышью вместо выбора команд из меню или нажатия последовательности клавишей;
• содержит информацию о том, какая функция выполняется. Например, когда сохраняется редактируемый файл, в строке статуса выводится сообщение: "Saving filename...";
• предлагает краткие советы по выбранной команде меню и элементам диалогового окна.
При смене окна или изменении характера деятельности информация в строке статуса сразу же меняется. Одна из наиболее характерных строк статуса - та, которую вы видите во время написания и редактирования программ в окне редактора.
Создадим простейшую программу для нахождения суммы двух целых чисел
Блок-схема данного алгоритма представлена на рис. 7
Рис. 7 – Блок-схема
Приступим непосредственно к записи данного алгоритма на языке Паскаль:
program summa;
var
x, y,z:integer;
begin
writeln('Vvedite x');
readln(x);
writeln('Vvedite y');
readln(y);
z:=x+y;
writeln('result = ', z);
end.
Разберем каждую строчку программного кода:
program summa;
Название программы summa. Данная строка позволяет связать программный код и данные, когда они будут находятся в оперативной памяти.
var
После зарезервированного слова var объявляют переменные, которые будут фигурировать в программе. В нашем случае х и y являются входными данными, а z – результатом.
x, y,z:integer;
integer – это тип данных, который указывает, что переменные x, y,z – являются целыми, и каждая из этих переменных может принимать значение из диапазона []
begin
Начало тела программы
writeln('Vvedite x');
Процедура записи Write производит вывод числовых данных, символов, строк на экран. Процедура записи Writeln аналогична процедуре Write, единственное отличие заключается в том, что после вывода последнего в списке значения, данные для следующей процедуры Writeln будут выводиться с начала новой строки.
readln(x);
Процедура чтения Read обеспечивает ввод числовых данных, символов, строк и т. д. для последующей их обработки программой. Процедура чтения Readln аналогична процедуре Read, единственное отличие заключается в том, что после считывания последнего в списке значения для одной процедуры ReadLn данные для следующей процедуры ReadLn будут считываться с начала новой строки.
writeln('Vvedite y');
readln(y);
Аналогично, как и в предыдущем случае, только на этот раз сперва на экран будет выведена фраза «Введите у», пользователь введет с клавиатуры значение, которое благодаря процедуре Readln будет присвоено переменной у.
z:=x+y;
Нахождение суммы значений двух переменных и присваивание этого значения переменной z. Оператор присваивания записывается как «:=»
writeln('result = ', z);
Вывод результата на дисплей.
end.
Конец тела программы.
После того, как Вы набрали программу, ее нужно откомпилировать, для этого нажмите комбинацию Alt+F9. Если в коде есть ошибка(и), Вам будет показана строка где эта ошибка находится, и будет выдана информация о характере данной ошибки.
Если ошибок нет, можно запустить программу на выполнение – Ctrl + F9.
Введите необходимые данные.
Чтобы просмотреть результат нажмите Alt + F5.
Сохраните программу.
3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Что такое язык программирования?
2 На какие типы можно разделить языки программирования. В чем их принципиальное отличие?
3 Что такое трансляция?
4 Какие действия включает в себя разработка программы на языке Паскаль?
5 Почему среда программирования Турбо Паскаль называется интегрированной?
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Составьте на языке программирования Паскаль программу для:
- нахождения произведения двух чисел;
- нахождения суммы трех чисел и возведения полученного результата в квадрат.
Лабораторная работа № 5
Тема: «Основные типы данных. Организация математических операций в программе»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.2 Цель работы:
· знакомство со средой программирования Turbo Pascal;
· изучить основные типы данных;
· получение практического навыка в написании простейших программ.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: основные типы данных, принципы работы со средой программирования Turbo Pascal и структуру программы на языке Pascal.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010, Turbo Pascal.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Любые данные, т. е. константы, переменные, значения функций или выражения, в Турбо Паскале характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Кроме того, тип определяет также и формат внутреннего представления данных в памяти ПК.
Турбо Паскаль характеризуется разветвленной структурой типов данных (рис.8).
Рис. 8 – Типы данных
К простым типам относятся порядковые и вещественные типы. Порядковые типы отличаются тем, что каждый из них имеет конечное число возможных значений. Эти значения можно определенным образом упорядочить (отсюда - название типов) и, следовательно, с каждым из них можно сопоставить некоторое целое число - порядковый номер значения.
Вещественные типы, строго говоря, тоже имеют конечное число значений, которое определяется форматом внутреннего представления вещественного числа. Однако количество возможных значений вещественных типов настолько велико, что сопоставить с каждым из них целое число (его номер) не представляется возможным.
В таблице ниже представлены разновидности простых типов данных в Турбо Паскаль и их характеристики:
3 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Составим на языке программирования Паскаль программу для решения следующей задачи:
Для этого запустим среду программирования Турбо Паскаль и запишем следующий код:
program summa;
var
x, a,b:integer;
s:real;
begin
writeln('Vvedite x');
readln(x);
writeln('Vvedite a');
readln(a);
writeln('Vvedite b');
readln(b);
s:=sqrt((x*b)/a)+sqr(cos(x+b));
writeln('s ravno ',s:8:3);
end.
Пояснения: переменные x, a, b относятся к типу integer, т. е. принимают только целые значения (3, 5, -100 и т. д.). Так как результат выполнения программы может быть не целым числом, а иметь дробную часть, то переменную s объявляем, как real (вещественный тип данных).
Для нахождения корня, квадрата, синуса и косинуса используются соответствующие функции:
Sqr(X) – Возвращает квадрат аргумента X;
Sqrt(X) - Возвращает квадратный корень аргумента X;
Cos(X) - Возвращает косинус аргумента X (X задается в радианах);
Sin(X) - Возвращает синус аргумента X (X задается в радианах);
Abs(X) - Возвращает абсолютное значение аргумента X;
Exp(X) - Возвращает значение ex.
Когда мы выводим результат на экран, то используем конструкцию типа writeln('s ravno ',s:8:3). Это значит, что мы хотим численное значение переменной s типа Real видеть на экране в привычном виде с 3 знаками после десятичной точки, а всё изображение числа не должно занимать больше 8 символов, включая целую часть, дробную часть, знак и десятичную точку.
Напишите, используя среду программирования Турбо Паскаль программы для решения следующих задач:
Лабораторная работа № 6
Тема: «Разработка программы с использованием
оператора ветвления»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1 Цель работы:
· изучить оператор ветвления if;
· получить практический навык в написании простейших программ.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: основные типы данных, принципы работы со средой программирования Turbo Pascal, структуру программы на языке Pascal, оператор ветвления if.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010, Turbo Pascal.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Инструкция или оператор (англ. statement) - это предложение языка программирования, задающее полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить. Программа обычно представляет собой последовательность инструкций.
В программе условие — это выражение логического типа (Boolean), которое может принимать одно из двух значений: True (истина) или False (ложь).
Простое условие состоит из двух операндов и оператора сравнения. В общем виде условие записывается следующим образом:
Оп1 Оператор Oп2
где:
· Oп1 и Оп2 — операнды условия, в качестве которых может выступать переменная, константа, функция или выражение;
· Оператор — оператор сравнения ( >, <, =, >=, <=, <>).
Из простых условий при помощи логических операторов: and — "логическое И", or - "логическое ИЛИ" и not - "отрицание" можно строить сложные условия.
В общем виде сложное условие записывается следующим образом:
условие1 оператор условие2
где:
· условие1 и условие2 — простые условия (выражения логического типа);
· оператор — оператор and или or.
Например:
(ch >= 0) and (ch <= 9)
(day = 7) or (day = 6)
Инструкция if
Инструкция if позволяет выбрать один из двух возможных вариантов развития программы. Выбор осуществляется в зависимости от выполнения условия.
В общем виде инструкция if записывается так:
if <условие> then
begin
// здесь инструкции, которые надо выполнить,
// если условие истинно.
end
else
begin
// здесь инструкции, которые надо выполнить,
// если условие ложно.
end;
Обратите внимание, что перед else (после end) точка с запятой не ставится.
Выполняется инструкция if следующим образом:
1. Вычисляется значение условия (условие — выражение логического типа, значение которого может быть равно True или False).
2. Если условие истинно (значение выражения условие равно True), то выполняются инструкции, следующие за словом then (между begin и end). На этом выполнение операции if заканчивается, то есть инструкции, следующие за else, не будут выполнены.
Если условие ложно (значение выражения условие равно False), то выполняются инструкции, следующие за словом else (между begin и end).
На рис. 9 представлен алгоритм, соответствующий инструкции if-then-else.
Рис. 9 - Алгоритм, реализуемый инструкцией if-then-else
Например, если переменная t обозначает тип соединения сопротивлений в электрической цепи (t=1 соответствует последовательному соединению, t=2 — параллельному), a r1 и r2 — величины сопротивлений, то приведенная ниже инструкция if осуществляет выбор формулы, по которой будет выполнен расчет.
if t=l then
begin
z:=r1+r2;
end
else
begin
z:=(r1+r2)/(r1*r2);
end;
Если в инструкции if между begin и end находится только одна инструкция, то слова begin и end можно не писать.
3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1 Что такое инструкция (оператор)?
2 Опишите простое условие.
3 Опишите сложное условие.
4 Опишите инструкцию if. Приведите пример.
4 ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
Составить на языке программирования Паскаль программы, согласно следующим требованиям:
а) Пользователь вводит число. Программа должна определить положительное ли оно или отрицательное;
б) Пользователь вводит три числа. Программа должна определить максимальное из них;
в) Пользователь использует программу для решения квадратного уравнения;
г) Напишите программу согласно варианту (вариант определяется по номеру студента в журнале группы):
Вариант № 1: Ввести число. Если оно неотрицательно, вычесть из него 50, в противном случае прибавить к нему 100.
Вариант № 2: Ввести 2 числа. Если их произведение отрицательно, умножить его на –2 и вывести на экран, в противном случае увеличить его в 1,5 раза и вывести на экран.
Вариант № 3: Ввести 2 числа. Вычесть из большего меньшее.
Вариант № 4: Ввести рост человека. Вывести на экран "ВЫСОКИЙ”, если его рост превышает 180 см, и "НЕ ОЧЕНЬ ВЫСОКИЙ” в противном случае.
Вариант № 5: Составить программу, которая спрашивает возраст человека и, если ему 18 лет и больше, сообщает "Замечательно. Вы уже можете водить автомобиль”, а в противном случае – "К сожалению, водить автомобиль Вам рановато”.
Вариант № 6: Составить программу, которая запрашивает ввод температуры тела человека и определяет, здоров он или болен (здоров при 36 < t < 37)?
Вариант № 7: Ввести 2 числа. Умножить меньшее из них на 2 и сложить результат с большим значением.
Вариант № 8: Ввести 3 числа, найти их произведение и вывести на экран информацию о знаке полученного результата.
Вариант № 9: Ввести 2 числа. Если их произведение положительно, умножить его на 2 и вывести на экран, в противном случае умножить на -3 и вывести на экран.
Вариант № 10: Ввести 2 числа и найти их произведение. Если результат положительный – извлеките из него корень, в противном случае – возведите в квадрат.
Лабораторная работа № 7
Тема: «Разработка программы с использованием
оператора выбора»
1 ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
1.1 Цель работы:
· изучить оператор выбора case;
· получить практический навык в написании простейших программ.
1.2 В результате выполнения лабораторной работы студент должен знать: основные типы данных, принципы работы со средой программирования Turbo Pascal, структуру программы на языке Pascal, оператор выбора case.
1.3 Используемые программно-технические средства:
Персональная ЭВМ класса IBM PC стандартной конфигурации; операционная система Windows XP/7, Microsoft Office 2003/2007/2010, Turbo Pascal.
1.4 В процессе выполнения лабораторной работы студент должен:
· изучить теоретический материал;
· выполнить задание согласно методическому указанию;
· подготовить отчет по лабораторной работе;
· отчитаться по исполненному заданию.
Перед выполнением лабораторной работы каждый студент обязан изучить правила техники безопасности при работе в помещении с электронно-вычислительной техникой.
1.5 Указания по оформлению отчета:
Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы; описание последовательности действий необходимых для выполнения задания на лабораторную работу; выводы.
1.6 Указания по сдаче зачета преподавателю
Для сдачи зачета необходимо:
1) предъявить отчет;
2) ответить на контрольные вопросы.
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ
Оператор IF может реализовать всего два направления вычислительного процесса, и использовать его для реализации множественных ветвлений не всегда удобно. Множественное ветвление реализуется оператором CASE.
Формат:
CASE [ключ_выбора] OF
[константа_выбора_1]:[оператор_1];
[константа_выбора_2]:[оператор_2];
…
[константа_выбора_N]:[оператор_N];
ELSE [оператор];
End;
CASE, OF, ELSE, END – служебные слова. [ключ_выбора] – это параметр одного из порядковых типов. [константы_выбора] – константы того же типа, что и ключ выбора, реализующие выбор. [оператор_1(N)] – обыкновенный оператор. ELSE может отсутствовать.
Оператор выбора работает следующим образом: до работы оператора определяется значение параметра ключ выбора. Этот параметр может быть либо выражен как переменная в программе, либо другим путем. Затем параметр ключ выбора последовательно сравниваем с константой выбора. При совпадении значения ключа выбора с одной из констант выбора, выполняется оператор, следующий за этой константой, а все прочие операторы игнорируются. В случае не совпадения ключа выбора ни с одним из констант, выполняется оператор, следующий за Else. Часто Else является не обязательной и в случае несовпадения ключа выбора ни с одной из констант выбора и при отсутствии Else, управление передается оператору, следующему за оператором CASE.
В операторе CASE нет явной проверки условия, характерного для оператора IF. В тоже время в неявном виде операция сравнения выполняется. CASE вносит диссонанс в программу на языке Паскаль, поскольку данные оператор завершается служебным словом End, которому нет парного Begin.
Пример использования оператора CASE: составить алгоритм и программу задачи, моделирующей работу светофора. При вводе символа первой буквы цветов светофора, программа должна выводить сообщение о соответствующем цвете и действиях.
Программа работает следующим образом: с клавиатуры процедурой Read вводится символ буквы цвета светофора. Если введена буква ‘з’ соответствующая зеленому цвету, то в операторе CASE введено значение в списке выбора найдет константу выбора ‘з’ и будет выведено сообщение “Зеленый цвет, движение разрешено”. При вводе символа букв ‘к’ и ‘ж’ буду выведены аналогичные сообщения. При вводе любого другого символа будет выведено сообщение “Светофор не работает”, поскольку в этом случае работает часть Else, оператора CASE.
3. ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1 Написать программу, которая по введенному числу выдает название дня недели.
2 Написать программу для определения номера квартала по введенному номеру месяца.
3 Написать программу, которая будет осуществлять преобразование введенного целого числа из диапазона 0..5 в его словесное представление.
