- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Основные понятия алгоритмизации и программирования
- •1.1. Этапы решения задач на эвм
- •1. Постановка задачи:
- •2. Формализация (анализ и исследование задачи, модели, представление ее в виде уравнений, соотношений, ограничений и т.П.):
- •Понятие моделирования
- •Отладка программы
- •Тест и тестирование программы
- •1.2. Основы алгоритмизации
- •Свойства алгоритма
- •Критерии качества алгоритма
- •Порядок выполнения алгоритма
- •Способы описания алгоритмов
- •Структурограмма
- •Синтаксическая диаграмма (формулы Бэкуса-Наура)
- •Правила построения блок-схем
- •Общие правила построения схемы алгоритма задачи
- •Типы алгоритмов
- •Виды алгоритмов
- •Базовые алгоритмические конструкции
- •Примеры команды если
- •1.3. Теоретические основы программирования
- •Арифметические выражения
- •Арифметические выражения записываются по следующим правилам:
- •Лабораторная работа № 1 Запись арифметических выражений
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •2. Программирование алгоритмов линейной структуры
- •2.2. Основные понятия языка
- •2.3. Данные и способы их организации
- •Порядок объявления и инициализации переменных
- •2.4. Стандартные простые типы данных
- •2.5. Структура программы
- •2.6. Операторы
- •Оператор «выражение»
- •2.7. Организация ввода/вывода данных
- •Организация ввода/вывода в стиле с
- •Лабораторная работа № 2 Программирование алгоритмов линейной структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •Алгоритм (блок - схема)
- •3. Программа
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •Математическая модель
- •4. Результат работы программы:
- •3. Операторы ветвления
- •3.1. Простые и составные условия
- •Операция &&
- •Операция ||
- •Операция !
- •3.2. Составной оператор
- •3.3. Условная операция (?:)
- •3.4. Условный оператор if
- •If (условие) оператор 1; else оператор 2;
- •If (условие) оператор;
- •3.5. Оператор switch
- •3.6. Оператор перехода goto
- •Лабораторная работа № 3 Программирование алгоритмов разветвляющейся структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •4. Циклы
- •4.1. Оператор цикла с параметром (for)
- •4.2. Оператор цикла с предусловием (while)
- •4.3. Оператор цикла с постусловием (do while)
- •Отличие оператора цикла while от оператора цикла do..While
- •4.4. Вложенные циклы
- •Математическая модель
- •Лабораторная работа № 4 Программирование алгоритмов циклической структуры
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •4. Результат работы программы
- •Решение
- •4. Результат работы программы
- •5. Подпрограммы
- •5.1. Понятие подпрограммы
- •5.2. Формальные и фактические параметры
- •5.3. Локальные и глобальные переменные
- •5.4. Функции
- •Лабораторная работа №5 Использование функций для решения прикладных задач
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •3. Программа 4. Результат работы программы:
- •6. Итерация и рекурсия
- •6.1. Понятие итеративного процесса
- •6.2. Понятие рекурсии
- •Лабораторная работа №6 Программирование рекурсивных алгоритмов
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •1. Математическая модель
- •2 . Алгоритм
- •3. Программа
- •4. Результат работы программы
- •7. Одномерные массивы
- •7.1. Понятие структурированного типа данных
- •7.2. Понятие и описание типа массив
- •7.3. Одномерные массивы
- •7.4. Основные действия над элементами массивов
- •1. Инициализация массива: присвоение каждому элементу начального значения:
- •2. Вывод массива на экран:
- •3. Обработка массива
- •Лабораторная работа №7 Использование числовых одномерных массивов
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения задания II лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •4. Результат работы программы:
- •8. Двумерные массивы
- •Лабораторная работа №8 Двумерные массивы
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •9. Алгоритмы решения задач внутренней сортировки и алгоритмы поиска информации
- •9.1. Сложность алгоритмов
- •9.2. Постановка задачи поиска
- •9.3. Последовательный (линейный) поиск
- •9.4. Бинарный поиск
- •9.5. Постановка задачи сортировки данных
- •9.6. Прямые и быстрые методы внутренней сортировки
- •9.7. Сортировка вставками
- •9.8. Сортировка с помощью прямого выбора
- •9.9. Сортировка с помощью прямого обмена
- •Лабораторная работа № 9 Задачи сортировки и поиска
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •10. Указатели и массивы
- •10.1. Понятие статической и динамической переменной
- •10.2. Указатели
- •10.3. Взаимосвязь между массивами и указателями
- •10.4. Порядок объявления динамических массивов
- •10.5. Передача массивов в качестве параметров функции
- •Лабораторная работа №10 Применение массивов и указателей для решения прикладных задач
- •Задание I
- •Задание II
- •Задание III
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения задания III лабораторной работы
- •Решение
- •Математическая модель
- •11. Особенности работы с функциями
- •11.1. Способы передачи параметров в функцию
- •11.2. Передача имен функций в качестве параметров
- •11.3. Перегрузка функций
- •Лабораторная работа № 11 Исследование способов работы с функциями
- •Задание I
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •12. Строки как массив элементов типа char
- •12.1. Способы представления строк в си; реализация некоторых типовых операций над строками
- •12.1. Основные функции Си для работы со строками
- •Лабораторная работа № 12 Обработка символьных массивов
- •Задание I
- •Изучение способов формирования строк в языке Си
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения задания II лабораторной работы
- •3. Результат работы программы:
- •13. Строки как объект специального класса string
- •13.2. Основные функции класса string для работы со строками
- •Задание
- •Задания для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения лабораторной работы
- •Результат работы программы:
- •14. Структуры
- •14.1. Порядок объявления и инициализации структур
- •14.2. Программирование с использованием структур
- •14.3. Использование функций для работы с производными типами данных
- •Лабораторная работа № 14 Применение структур для решения прикладных задач
- •Задание I
- •Задание II Вариант 1
- •Вариант 2
- •Вариант 3
- •Вариант 4
- •Вариант 5
- •Вариант 6
- •Вариант 7
- •Вариант 8
- •Вариант 9
- •Вариант 10
- •Вариант 11
- •Вариант 12
- •Вариант 13
- •Вариант 14
- •Вариант 15
- •Контрольные вопросы
- •Пример выполнения задания I лабораторной работы
- •2. Программа
- •15. Файлы
- •15.1. Подход с использованием возможностей языка Си
- •Ifstream идентификатор_потока(имя_файла,ключи_потока);
- •Ofstream идентификатор_потока(имя_файла,ключи_потока);
- •Лабораторная работа № 15 Исследование методов доступа к файлам данных
- •Задание I
- •1. Работа с неструктурированными данными
- •2. Работа со структурированными данными
- •Задание II
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 16 Исследование связанных списков данных
- •Методические рекомендации
- •Исследование формирования элементов связанного списка
- •Int age; // возраст
- •2. Исследование операций с элементами связанных списков
- •If(!start) // если список пуст
- •Void Del(List *cur) // cur - указатель удаляемый элемент
- •If(!p) // дошли до конца не найдя предшествующего
- •Задание на исследование
- •Литература
- •Приложение 1 Порядок выполнения лабораторных работ
- •Приложение 2 Базовые функции
Приложение 1 Порядок выполнения лабораторных работ
Ознакомиться с теоретическим материалом, соответствующим теме лабораторной работы и подготовить ответы на предложенные контрольные вопросы.
Из списка задач выбрать соответствующие своему варианту. Для каждой задачи разработать математическую модель, алгоритм и программу решения.
Реализовать программу на ЭВМ.
Для защиты лабораторной работы знать ответы на контрольные вопросы и предоставить письменный отчёт, содержащий:
а) название лабораторной работы;
б) номер варианта;
в) решение каждой задачи, включающее в себя:
условие задачи;
математическую модель;
алгоритм;
листинг программы с отметкой преподавателя о её выполнении;
исходный набор данных и соответствующий ему результат;
анализ результатов работы программы.
Приложение 2 Базовые функции
Функция |
Описание |
Пример |
abs( x ) |
возвращает модуль или абсолютное значение от x |
abs(-3.0) = 3.0 abs(5.0) = 5.0 |
fabs(x) |
абсолютная величина (числа с плавающей точкой) |
|
sqrt(x) |
корень квадратный из целого x, причём x не отрицательно |
sqrt(9) = 3 |
sqrtf(x) |
корень квадратный из дробного x, причём x не отрицательно |
sqrt(9.0) = 3.0 |
pow(a, b) |
возведение а в степень b |
pow(2,3) = 8 |
ceil( x ) |
округление x до наименьшего целого, но не меньше чем x |
ceil(2.3) = 3.0 ceil(-2.3) = -2.0 |
floor(x) |
округление x до ближайшего меньшего целого числа |
floor(12.4) = 12 floor(-2.9) = -3 |
fmod(a, b) |
вычисление остатка от деления нацело для чисел с плавающей точкой (a/b) |
fmod(4.4, 7.5) = 4.4 fmod( 7.5, 4.4) = 3.1 |
modf(x,p) |
извлекает целую и дробную части (с учетом знака) из числа с плавающей точкой |
|
exp(a) |
вычисление экспоненты еа |
exp(0)=1 |
frexp(x) |
разбивает число x с плавающей точкой на мантиссу и показатель степени. |
|
ldexp(x) |
умножение числа с плавающей точкой на целую степень двух |
|
acos(x) |
арккосинус x |
|
asin(x) |
арксинус x, где -1.0 < x < 1.0 |
asin(1)=1.5708 |
atan(x) |
арктангенс x |
|
atan2(a, b) |
арктангенс с двумя параметрами |
|
cos(x) |
косинус x (x задаётся в радианах) |
|
sin(x) |
синус x (x задаётся в радианах) |
|
sinh(x) |
гиперболический синус x |
|
tan(x) |
тангенс x |
|
tanh(x) |
гиперболический тангенс x |
|
log(x) |
натуральный логарифм x(основанием является экспонента) |
log(1.0)=0.0 |
log10(x) |
десятичный логарифм x |
Log10(10)=1 |
В таблице показаны основные математические функций, прототипы которых содержатся в заголовочном файле <math.h>.
math.h – заголовочный файл стандартной библиотеки языка программирования С, разработанный для выполнения простых математических операций. Большинство функций привлекают использование чисел с плавающей точкой. C++ также реализует данные функции для обеспечения совместимости, все они содержатся в заголовочном файле cmath.
Все эти функции принимают double, если не определено иначе. Для работы с типами float и long double используются функции с постфиксами f и l соответственно. Все функции, принимающие или возвращающие угол, работают с радианами.
