Доцент кафедры прикладной математики к ф -м н

Доцент кафедры прикладной математики, к. ф. -м. н. Шевелёв Геннадий Ефимович

Дисциплина с зачетом /100 баллов / Лабораторные работы (5) - 20 баллов 2. Контрольная работа (1) - 20 баллов 3. Рубежный контроль (1) -10 баллов 4. Участие в вебинарах - 5 -14 баллов Не более 64 балла за семестр Не менее 35 баллов – допуск к зачету Не менее 55 баллов – «автоматический» зачет Сдача зачета - 20 -36 баллов 1.

В середине семестра проводится пробное тестирование с использованием вопросов из базы данных с аттестационными педагогическими измерительными материалами Результат тестирования – до 10 баллов

1. 2. Алгоритмизация и компьютерная обработка информации Основные типы алгоритмов и их использование для решения задач. Интегрированная среда программирования Turbo Pascal. Программирование на языке Turbo Pascal Основы языка Turbo Pascal. Расширение языка Turbo Pascal.

1. 2. 3. 4. Задачи, имеющие алгоритмическое решение, могут быть описаны с использованием следующих алгоритмических структур: Следование. Предполагает последовательное выполнение команд сверху вниз. Если алгоритм состоит только из структур следования, то он является линейным. Ветвление. Выполнение программы идет по одной из двух, нескольких или множества ветвей. Выбор ветви зависит от условия на входе ветвления и поступивших сюда данных. Цикл. Предполагает возможность многократного повторения определенных действий. Количество повторений зависит от условия цикла. Функция (подпрограмма). Команды, отделенные от основной программы, выполняются лишь в случае их вызова из основной программы (из любого ее места). Одна и та же функция может вызываться из основной программы сколь угодно раз.

1. 2. 3. 4. 5. Накопление суммы и произведения. Поиск наибольшего (наименьшего) из множества значений. Сортировка. Табулирование функций. Организация счетчика. Для решения всех этих распространенных задач существуют типовые алгоритмы, задающие правила выполнения соответствующих расчетов.

1. 2. 3. 4. 5. 6. Базовыми компонентами системы программирования Турбо Паскаль являются: Компилятор языка Паскаль. Средства создания и редактирования исходных текстов программ. Средства их отладки (поиска ошибок). Библиотека стандартных программ. Компоновщик. Загрузчик. Все эти компоненты объединены в единую интегрированную среду разработчика, с которой работает программист, создавая свои программы.

Интегрированная среда Turbo Pascal запускается программой TURBO. EXE, находящийся в каталоге. . TPBIN. После успешного вызова системы экран ПК приобретает следующий вид:

Основные команды и клавиши Ctrl+F 9 Alt+F 5 F 2 F 3 Alt+X F 1 Ctrl+F 1 - запуск программы просмотр пользовательского экрана сохранение программы открытие сохраненной программы закрытие активного окна выход из Турбо Паскаль контекстная помощь справка об операторе, на котором установлен курсор Alt+Backspace - отмена последнего изменения Ctrl+Y удаление строки Shift+стрелки - выделение блока текста Ctrl+Insert копирование выделенного блока в буфер Shift+Insert вставка из буфера

Общая структура программы на языке Паскаль следующая: Рrogram ИМЯ. . ; {заголовок программы} Uses. . . ; {раздел описания модулей} Var. . ; {раздел объявления переменных}. . . Begin {начало исполнительной части программы}. . . {последовательность. . . операторов} End. {конец программы} {……. } - Комментарий. Может располагаться в любом месте программы. Компилятором игнорируется.

Program Summa 2; Var number 1, {переменная для хранения первого числа} number 2, {переменная для хранения второго числа} rezult {переменная для хранения результата вычисления} : integer; Begin {признак начала программы} number 1 : = 3; {присваиваем переменной number 1 значение 3} number 2 : = 4; {присваиваем переменной number 2 значение 4} {складываем значения переменных number 1 и number 2 и результат присваиваем переменной rezult } rezult : = number 1 + number 2; Writeln (number 1, '+', number 2, '=', rezult); {вывод результата расчета на экран в виде : 3+4=7 } End. {признак конца программы}

1. Определение длины строки Вычисление текущей длины строки производится с помощью функции Length. Ее общий вид: Length (<выражение строкового типа>); Результатом данной функции является целое число, равное текущему количеству символов в строке. Например: ST: =‘Язык Паскаль’; k: =Length(ST); Значение переменной к будет равно 12.

2. Поиск подстроки в строке Для определения позиции подстроки в строке используется функция Pos, общий вид которой следующий: Результат этой функции – целое число. Оно определяет номер элемента, с которого начинается первое вхождение подстроки в строку. Если подстрока в строку не входит, то значение функции равно нулю. Например: k: =Pos(‘BC’, ’ABCD’); Переменная k получит значение 2.

3. Копирование строк Для копирования строк или их фрагментов используется функция Copy. Ее общий вид: Например: Writeln(Copy(‘Язык Паскаль’, 6, 7); На экран будет выведено сообщение «Паскаль»

4. Удаление части символов строки Для удаления из строки фрагмента используется процедура Delete, общий вид которой следующий: Например: При выполнении процедуры Delete('Язык Паскаль', 5 , 8) из строки будут удалены 8 символов, начиная с пятого, и исходная строка будет иметь вид: «Язык» .

5. Вставка символов в строку Для вставки символов в строку используется процедура Insert. Ее общий вид следующий: Например: В результате выполнения процедуры Insert('111', 'ABC', 2) результирующая строка будет такой: 'A 111 BC'.

Операторы языка Pascal – язык структурного программирования, что означает, что программа состоит из выполняющихся последовательно отдельных стандартных операторов. 1. Оператор присваивания X: =A обозначается через двоеточие и знак равно, записанный вслед за двоеточием. Как сама переменная X, указанная слева, так и выражение в правой части оператора присвоения A должны быть совместимы по типу. Оператор присваивания выполняется следующим образом: Вначале вычисляется выражение A. Затем полученное значение запоминается в X. Например: i: =i+1; S: =x[1]+x[2]+x[3]; Y: =(a+ln(x))/sqrt(a+b);

2. Условный оператор Он позволяет проверить некоторое условие и в зависимости от результатов проверки выполнить то или иное действие. Таким образом, условный оператор – это средство ветвления вычислительного процесса. Структура условного оператора имеет следующий вид: IF <условие> THEN <оператор1> ELSE <оператор2> Условный оператор работает по следующему алгоритму: В начале вычисляется условие. Если результат есть TRUE (истина), то выполняется <оператор 1>. Если результат есть FALSE (ложь) – выполняется <оператор 2>. Например: if c

3. Операторы цикла Имеется три различных оператора, с помощью которых можно запрограммировать повторяющиеся фрагменты программы (циклические участки): • Счетный оператор цикла FOR имеет такую структуру: FOR <параметр цикла> : = <нач. знач. > ТО <кон. знач. > DO <оператор> При выполнении оператора FOR вначале вычисляется выражение <нач. знач. > и осуществляется присваивание <параметр цикла> : = <нач. знач. >. После этого циклически повторяется: - проверка условия <параметр цикла> <= <кон. знач. >; если условие не выполнено, оператор FOR завершает свою работу; - выполнение тела цикла <оператор>; - наращивание переменной <параметр цикла> на единицу. Например: for i: =1 to N do begin S: =S+x[i]; k: =k+1 end;

• Оператор цикла WHILE с предпроверкой условия: WHILE <условие> DO <оператор> Если выражение <условие> имеет значение TRUE, то выполняется <оператор>, после чего вычисление выражения <условие> и его проверка повторяются. Если <условие> имеет значение FALSE , оператор WHILE прекращает свою работу. Например: Program Epsilon_Detect; var epsilon : Real; begin epsilon : = 1; while epsilon/2 + 1 > 1 do epsilon : = epsilon/2; Write. Ln('Машинное эпсилон = ', epsilon 5: 2) end.

• Оператор цикла REPEAT. . . UNTIL с постпроверкой условия: REPEAT <тело_цикла> UNTIL <условие> Операторы <тело_цикла> выполняются хотя бы один раз, после чего вычисляется выражение <условие>; если его значение есть FALSE, операторы <тело_цикла> повторяются, в противном случае оператор REPEAT. . . UNTIL завершает свою работу. Например: Program Codes_Chars; {Программа вводит символ и выводит на экран его код} var ch : Char; {Вводимый символ} const CR = 13; {Код символа CR – возврат каретки} begin repeat Read. Ln(ch); Write. Ln(ch, ' = ', ord(ch)) until ord(c h) = CR end.

4. Оператор ввода с клавиатуры имеет следующий формат: read(<список ввода>), где <список ввода> - это последовательность имен переменных, разделенных запятыми. При вводе исходных данных происходит преобразование из внешней формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных. Переменные, образующие список ввода, могут принадлежать либо к целому, либо к действительному, либо к символьному типам. Чтение исходных данных логического типа в языке Паскаль недопустимо. Значения исходных данных могут отделяться друг от друга пробелами, нажатием клавиш табуляции и клавиши Enter.

5. Оператор вывода на экран имеет следующий формат: write(<список вывода>) Переменные, составляющие список вывода, могут относиться к целому, действительному, символьному или логическому типам. В качестве элемента списка вывода кроме имен переменных могут использоваться выражения и строки. Второй вариант процедуры вывода на экран: writeln(<список вывода>) Его действие отличается от оператора write тем, что после вывода последнего в списке значения происходит перевод курсора к началу следующей строки. Для величин действительного типа A элемент списка вывода может иметь A: k: m, где k- ширина поля вывода, m- число цифр дробной части. Значения выводятся в форме десятичного числа с фиксированной точкой.

В языке Паскаль, как и в большинстве языков программирования, предусмотрены средства, позволяющие оформлять вспомогательный алгоритм как подпрограмму. Для использования вспомогательного алгоритма в качестве подпрограммы ему необходимо присвоить имя и описать алгоритм по правилам языка Паскаль. В дальнейшем, при необходимости вызвать его в программе, делают вызов подпрограммы упоминанием в нужном месте имени соответствующего алгоритма со списком входных и выходных данных. В языке Паскаль имеется два вида подпрограмм процедуры и функции.

Описание процедур и функций Формат описания процедуры имеет вид: procedure имя процедуры (формальные параметры); раздел описаний процедуры begin исполняемая часть процедуры - операторы end; Формат описания функции: function имя функции (формальные параметры): тип результата; раздел описаний функции begin исполняемая часть функции - операторы end; Формальные параметры записываются в виде: Var имя параметра: имя типа и отделяются друг от друга точкой с запятой. Описатель Var и список формальных параметров могут отсутствовать.

Вызов процедуры и функции Вызов процедуры производится оператором, имеющим следующий формат: имя процедуры(список фактических параметров); Список фактических параметров – это их перечисление через запятую. При вызове фактические параметры как бы подставляются вместо формальных, стоящих на тех же местах в заголовке, затем выполняются операторы исполняемой части процедуры, после чего происходит возврат в вызывающий блок. Вызов функции может производиться аналогичным способом, кроме того имеется возможность осуществить вызов внутри какого-либо выражения. В частности, имя функции может стоять в правой части оператора присваивания. Для передачи в вызывающий блок выходного значения функции в исполняемой части функции перед возвратом в вызывающий блок необходимо поместить следующую команд у: имя функции : = результат;

Рассмотрим использование процедуры на примере программы поиска максимума из двух целых чисел. var x, y, m, n: integer; procedure Max. Number(a, b: integer; var max: integer); begin if a>b then max: =a else max: =b; end; begin write('Введите x, y '); readln(x, y); Max. Number(x, y, m); Max. Number(2, x+y, n); writeln('m=', m, 'n=', n); end.

Аналогичную задачу, но уже с использованием функции можно решить следующим образом: var x, y, m, n: integer; function Max. Number(a, b: integer): integer; var max: integer; begin if a>b then max: =a else max: =b; Max. Number : = max; end; begin write('Введите x, y '); readln(x, y); m : = Max. Number(x, y); n : = Max. Number(2, x+y); writeln('m=', m, 'n=', n); end.

Использовать следующую литературу: Л. М. Крылова. Информатика: рабочая программа, методические указания и контрольные задания – 2 - е изд. , испр. – Томск: Издательство ТПУ, 2007. – 62 с. Варианты заданий: стр. 46 -52. Необходимо написать и оформить в виде отчета программы на языке Паскаль для решения пяти заданий. Примеры оформления заданий контрольной работы приведены на стр. 52 -59.

Задание № 1 и 2 Использовать стандартные типы данных (integer, real) и операторы цикла (for, while, repeat). Задание № 3 Использовать литерные (char) или строковые (string) типы данных и строковые функции. Задание № 4 Использовать вложенные циклы (цикл в цикле). Задание № 5 Вспомогательный алгоритм оформить в виде функции или процедуры.

Необходимо выполнить пять программ своей контрольной работы. Для этого надо установить на своем компьютере систему программирования Turbo Pascal. Архивные файлы с пособием, рабочей программой и системой программирования прилагаются. После распаковки файла TP_7 необходимо запустить исполняемый файл TURBO. EXE, находящийся в папке BIN. Необходимо задать адекватные исходные данные для каждой программы и провести расчеты. .

• • • Каждую программу оформить в виде отчета по соответствующей лабораторной работе. Отчет должен содержать: Текст задания. Исходные данные. Листинг программы. Копию экрана с результатами расчета. Анализ полученных результатов, подтверждающий правильность работы программы. , Таким образом, отладив написанные программы и убедившись, что они работают правильно, необходимо оформить их в виде лабораторных работ и контрольной работы (два файла).

Работайте с литературой !