Лекция 2. Основные определения языка высокого уровня (стр. 4 )

Задача решается применением последовательности действий. Первоначально задача формулируется в терминах входа-выхода. Это означает, что на вход программы подаются некоторые данные. Программа работает и выдает ответ.

После этого начинается последовательное разложение всей за­дачи на более простые действия. Например, если нам необходимо написать программу проверки правильности адреса, то вначале мы ее запишем следующим образом:

Прочитать адрес

Сверить адрес с базой имеющихся адресов

Если результат проверки положителен,

напечатать Да,

в противном случае напечатать Нет.

Очевидно, что такая запись один к одному отображается в про­грамме на языке высокого уровня, например на C/C++.

void check_address ()

{

Address an_address;

read_address(an_address);

if (check_database(an_address))

cout<< "Да";

else

cout<< "Нет";

}

Эта программа использует функции read_address для чте­ния адреса и check_database для сверки прочитанно­го адреса с информацией в базе данных. Теперь мы можем продол­жить процесс составления программы для процедур следующего уровня: чтение адреса и сверки с базой данных.

Что чрезвычайно важно, на любом этапе программу можно проверить, достаточно лишь написать заглушки — процедуры, имитирующие вход и выход процедур нижнего уровня. В приве­денной выше программе можно использовать процедуру чтения адреса, которая вместо ввода с терминала просто подставляет ка­кой-нибудь фиксированный адрес, и процедуру сверки с базой данных, которая ничего не делает, а просто всегда возвращает истину.

Программа компонуется с заглушками и может работать. Ины­ми словами, заглушки позволяют проверить логику верхнего уровня до реализации следующего уровня. Последовательно при­меняя метод заглушек, можно на каждом шаге разработки про­граммы иметь работающий скелет, который постепенно обраста­ет деталями.

Структурное программирование поддерживалось языками про­граммирования, появившимися в конце 60-х годов (Паскаль, Алгол-68, Симула). Именно к тому времени было осознано значение программного обеспечения при решении задач с помощью вычислительной техники. Эти языки поддерживали разнообразные вло­женные процедуры, разные способы передачи параметров.

Несмотря на то, что структурное программирование ясно опре­делило значение модульного построения программ при разработке больших проектов, языки программирования еще слабо поддержи­вали модульность. Единственным способом структуризации про­грамм являлось составление ее из подпрограмм или функций. Кон­троль за правильностью вызова функций, в том числе соответствия количества и типов фактических аргументов ожидаемым формаль­ным параметрам, осуществлялся только на стадии выполнения (по­нятие прототипа функции появилось позже).

2. Ветвление

Ветвление задает выполнение либо одного, либо другого оператора в зависимости от выполнения условия. Реализуется оператором if.

Оператор if на языке C/C++ имеет следующий синтаксис:

if (условие)

оператор 1;

else

оператор 2;

if (условие)

оператор 1;

В C++ имеется составной оператор. Если необходимо, чтобы несколько команд

выполнялось в ветви if или else, то необходимо объединить их в составной

оператор фигурными скобками:

{

}.

Например, так:

if (условие)

{

операторы 1;

}

else

{

операторы 2;

}

Если условие удовлетворено, то есть результатом условия является true, и оператор в теле выполняется, если условие не удовлетворено, то оператор не выполняется.

В строке if () после скобок нельзя ставить ;. Символ ; приведет к тому, что оператор не будет частью if и будет выполняться независимо от условия.

Для записи условия используются операторы отношений:

== - равно (использование = вместо == приводит к тяжело отлаживаемым логическим ошибкам);

!= - не равно;

< - меньше;

> - больше;

<= - меньше или равно;

>= - больше или равно.

Пример.

Вася и Петя прыгают в высоту. Вывести того, кто из них прыгнул дальше. Если прыгнули одинаково: вывести "Равный результат".

#include <iostream. h>

int main (void)

{

float l1, l2;

cout << "Введите результат Васи\t\t";

cin >> l1;

cout << "Введите результат Пети\t\t";

cin >> l2;

if (l1<l2) cout << "Лучший Петя";

if (l1>l2) cout << "Лучший Вася";

if (l1==l2) cout << "Равный результат";

cout << endl;

return 0; //0 = Программа завершена успешно

}

Более сложные условия можно записывать путем объединения простых с помощью логических операций

— && — логическое И,

— || — логическое ИЛИ.

Операнды логических операций должны быть логического типа. Программист может указать переменную любого типа, поскольку ненулевое значение воспринимается как true, а нулевое — как false.

((a==0) && (b==3)) будет равно true, если a=0 и b=3 ======= !a && (b==3)

a && b будет равно true, если a!=0 и b!=0

a && !b будет равно true, если a!=0 и b=0

Пример. Напишите программу, которая вводит три числа с клавиатуры и выводит максимальное и минимальное из них.

Диалог на экране должен выглядеть следующим образом:

Введите три различных числа: 13 27 14

Максимальное равно 27

Минимальное равно 13

#include <iostream. h>

int main (void)

{

float f1, f2, f3;

cout << "Введите три различных числа: ";

cin >> f1 >> f2 >> f3;

cout << "Максимальное равно ";

if ((f1>f2) && (f1>f3)) cout << f1 << endl;

if ((f2>f1) && (f2>f3)) cout << f2 << endl;

if ((f3>f1) && (f3>f2)) cout << f3 << endl;

cout << "Минимальное равно ";

if ((f1<f2) && (f1<f3)) cout << f1 << endl;

if ((f2<f1) && (f2<f3)) cout << f2 << endl;

if ((f3<f1) && (f3<f2)) cout << f3 << endl;

return 0; //0 = Программа завершена успешно

}

Обратите внимание: после фигурной скобки } точка с запятой не ставится.

Пример. В зависимости от числа баллов вывести

“Зачтено” , если баллов >=60

“Не зачтено” , если баллов <60

if (ballov>=60)

cout << "зачтено";

else

cout << "не зачтено";

cout << endl;

Пример. В зависимости от числа баллов вывести

“Зачтено” , если баллов >=60

“Не зачтено

Изучите курс снова ” , если баллов <60

if (ballov>=60)

cout << "зачтено";

else

{

cout << "не зачтено\n";

cout << "Изучите курс снова";

}

cout << endl;

аналогично

cout << (ballov>=60 ? "зачтено" : "не зачтено\nИзучите курс снова")

<< endl;

В языке C++ любое логическое выражение не равное нулю интерпретируется как true, а равное нулю как false.

Поэтому в программе

int i;

cin>>i;

if (i!=0)

cout << "i не равняется нулю";

else

cout << "i равняется нулю";

вместо if (i!=0) можно записать if (i).

Для реализации аналога оператора VB

IF условие1 THEN

оператор1

ELSEIF условие2 THEN

оператор2

ELSE

оператор3

END IF

в C++ необходимо использовать два оператора if.

if (условие1)

оператор1;

else

if(условие2)

оператор2;

else

оператор3;

77. Написать программу, которая вычисляет частное двух чисел. Программа должна проверять правильность введенных пользователем данных и, если они неверные (делитель равен нулю), выдавать сообщение об ошибке. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом).

Вычисление частного.

Введите в одной строке делимое и делитель,

затем нажмите <Enter>.

-> 12 О

Вы ошиблись. Делитель не должен быть равен нулю.

78. Написать программу вычисления площади кольца. Программа должна проверять правильность исходных данных. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом).

Вычисление площади кольца.

Введите исходные данные:

Радиус кольца (см) -> 3.5

Радиус отверстия (см) -> 7

Ошибка! Радиус отверстия не может быть больше радиуса кольца.

79. Написать программу, которая переводит время из минут и секунд в секунды. Программа должна проверять правильность введенных пользователем данных и в случае, если данные неверные,

выводить соответствующее сообщение. Рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы приведен ниже. Ошибочные данные, введенные пользователем, выделены полужирным

шрифтом.

Введите время (минут. секунд) -> 2.90

Ошибка! Количество секунд не может быть больше 60

Для завершения нажмите <Enter>

80. Написать программу, которая проверяет, является ли год високосным. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана во время работы программы. Данные, введенные пользователем, выделены

полужирным шрифтом.

Введите год, например 2000, и нажмите <Enter>

-> 2001

2000 год - не високосный

Для завершения нажмите <Enter>

81. Написать программу вычисления сопротивления электрической цепи, состоящей из двух сопротивлений. Сопротивления могут быть соединены последовательно или параллельно. Ниже

приведен рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом).

Вычисление сопротивления электрической цепи.

Введите исходные данные:

Величина первого сопротивления (Ом) -> 15

Величина второго сопротивления (Ом)-> 27.3

Тип соединения (1 — последовательное, 2 — параллельное) -> 2

Сопротивление цепи: 9.68 Ом

82. Написать программу решения квадратного уравнения. Программа должна проверять правильность исходных данных и в случае, если коэффициент при второй степени неизвестного равен

нулю, выводить соответствующее сообщение. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным