Файл: Лабораторная работа 1 Изучение среды разработки программ 3 Лабораторная работа 2 Исследование базовых типов данных языка Си 18.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.12.2023

Просмотров: 268

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа № 1Изучение среды разработки программ

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Лабораторная работа № 2Исследование базовых типов данных языка Си

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Лабораторная работа № 3Исследование операций языка Си Цель занятия: Совершенствование навыков объявления, инициализации переменных и ввода и вывода информации Совершенствование навыков разработки программ в среде программирования MS Visual C++ Исследование возможностей языка С++ для реализации арифметических, логических и поразрядных операций над данными Время на выполнение работы: 4 часаПрограмма исследований: Исследование арифметических операций Исследование логических операций Исследование поразрядных операций Подготовка к выполнению работы: Изучить рекомендованную литературу (структура программы на языке высокого уровня, алфавит и элементарные конструкции языка Си, переменные и константы, стандартные типы данных, выражения и операции в языке Си). Изучить материал настоящего руководства. Материалы для подготовки к занятию: Конспект лекций. [1] стр. 31-38. Содержание отчета: Цели исследования. Программа работы. Листинги программ. Результаты исследований. Выводы по каждому пункту и общий вывод. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ Любое выражение языка состоит из операндов (переменных, констант и др.), соединенных знаками операций. Знак операции - это символ или группа символов, которые сообщают компилятору о необходимости выполнения определенных арифметических, логических или других действий. Операции выполняются в строгой последовательности. Величина, определяющая преимущественное право на выполнение той или иной операции, называется приоритетом. В таблице 3.1 перечислены различные операции языка Си. Их приоритеты для каждой группы одинаковы. Чем большим преимуществом пользуется соответствующая группа операций, тем выше она расположена в таблице. Приоритеты могут регулироваться с помощью круглых скобок. Таблица 3.1 – Операции языка Си Знак операции Назначение операции ( ) Вызов функции [ ] Выделение элемента массива . Выделение элемента записи -> Выделение элемента записи (тождественно(.)) ! Логическое отрицание Поразрядное отрицание - Изменение знака ++ Увеличение на единицу -- Уменьшение на единицу & Взятие адреса * Обращение по адресу (тип) Преобразование типа (т.е. (float) a) sizeof( ) Определение размера в байтах * Умножение / Деление % Определение остатка от деления + Сложение - Вычитание << Сдвиг влево >> Сдвиг вправо < Меньше, чем <= Меньше или равно > Больше, чем >= Больше или равно = = Равно != Не равно & Поразрядное логическое "И" ^ Поразрядное исключающее "ИЛИ" | Поразрядное логическое "ИЛИ" && Логическое "И" || Логическое "ИЛИ" ?: Условная (тернарная) операция = Присваивание +=, - =, *=, /=, %=, <<=,>>=, &=, |=, ^= Бинарные операции (например, а *= b(т.е. a = a * b) и т.д.) , Операция запятая Для исключения путаницы в понятиях "операция" и "оператор", необходимо отметить, что оператор - это наименьшая исполняемая единица программы. Различают операторы выражения, действие которых состоит в вычислении заданных выражений (например: a = sin(b)+c; j++;), операторы объявления, составные операторы, пустые операторы, операторы метки, цикла и т.д. Для обозначения конца оператора в языке С++ используется точка с запятой. Что касается составного оператора (или блока), представляющего собой набор логически связанных операторов, помещенных между открывающей ({) и закрывающей (}) фигурными скобками ("операторными скобками"), то за ним точка с запятой не ставится. Отметим, что блок отличается от составного оператора наличием определений в теле блока. Охарактеризуем основные операции языка С++. Сначала рассмотрим одну из них - операцию присваивания (=). Выражение вида х = у + z;присваивает переменной х значение суммы переменных у и z. Наличие « ; » в конце операции говорит о том, что записан оператор. На первый взгляд все просто. Но очень часто у начинающих программистов возникает путаница в понимании этого оператора. Это связано с тем, что с точки зрения математики следующие два выражения в общем-то эквивалентны:х = у + z;у + z = х;Но программирование – есть процесс записи на формализованном языке последовательности команд, которые необходимо выполнить для достижения конечного результата. Из этого аспекта и вытекает ключевая разница из этих, казалось бы, тождественных выражений.Для любого языка программирования операция присваивания « = » в обязательном порядке подразумевает следующий порядок ее выполнения. Справа от знака « = » задается источник присваивания (то, что присваивается), а слева – приемник (или то, чему присваивается источник): х = у + z; Приемник Источник Первым вычисляется результат источника, который затем присваивается приемнику, НО НЕ НАОБОРОТ! Именно поэтому выражение у + z = х не имеет смысла! Источником может быть любая последовательность операций. Приемником – только переменная.По этой же причине оператор у + z;тоже бессмыслен, так как результат операции никуда не сохранен! (За исключением использования механизма перегрузки операции в классах, который будет рассмотрен во втором семестре). Операцию "=" разрешается использовать многократно в одном выражении, например: x = y = z = 100;Различают унарные, бинарные итернарные операции. У первых из них один операнд, у вторых – два и у третьих - три. В языке Си выделяют три группы операций: арифметические операции; логические операции и операции отношения; операции с битами. 1. Арифметические операции задаются следующими символами (таблица 3.1): +, -, *, /, %, -, !, . Например: a = b + c;a = b - c;a = b * c;a = b / c;a = b % c; a = !b;a = -b;a = b;a = sizeof (b);Операции +, -, * интуитивно понятны и не нуждаются в объяснении.Операции увеличения и уменьшения на 1 (++ и --).Эти операции, называемые также инкрементом и декрементом, имеют две формы записи - префиксную, когда операция записывается перед операндом, и постфиксную. В префиксной форме сначала изменяется операнд, а затем его значение становится результирующим значением выражения, а в постфиксной значением выражения является исходное значение операнда, после чего он изменяется.Операция определения размера sizeof предназначена для вычисления размера объекта или типа в байтах, и имеет две формы:sizeof выражение или sizeof( тип )Операции отрицания (-, ! и ). Арифметическое отрицание (унарный минус-) изменяет знак операнда целого или вещественного типа на противоположный. Логическое отрицание(!) дает в результате значение 0, если операнд есть истина( не нуль), и значение 1, если операнд равен нулю. Операнд должен быть целого или вещественного типа, а может иметь также тип указатель. Поразрядное отрицание(), часто называемое побитовым, инвертирует каждый разряд в двоичном представлении целочисленного операнда.Деление (/) и остаток от деления(%). Операция деления применима к операндам арифметического типа. Если оба операнда целочисленные, результат операции округляется до целого числа, в противном случае тип результата определяется правилами преобразования. Операция остатка от деления применяется только к целочисленным операндам. Знак результата зависит от реализации.Бинарные операции +=, -=, *= и /= эквивалентны следующим: a += 3;a -= 3;a *= 3;a /= 3;  a = a + 3;a = a - 3;a = a * 3;a = a / 3; 2. Поразрядные операции задаются следующими символами (таблица 3.1): <<, >>, &, |, ^. Например:a = b << 3;a = b >> 2;a = b & c;a = b | c;a = b ^ c;Операции сдвига (<< и >>) применяются целочисленным операндам. Они сдвигают двоичное представление первого операнда влево или вправо на количество двоичных разрядов, заданное вторым операндом. При сдвиге влево (<<) освободившиеся разряды обнуляются. При сдвиге вправо (>)освободившиеся биты заполняются нулями, если первый операнд беззнакового типа, и знаковым разрядом в противном случае. Операции сдвига не учитывают переполнение и потерю значимости.Примеры: int i=10, j, k ; /* i = 0000 1010 */k = i<<2 ; /* k = 0010 1000 */j = k<<1 ; /* j = 0101 0000 */i = j>>4 ; /* i = 0000 0101 */Битовые операции (&, |, ^) применяются только к целочисленным операндам и работают с их двоичными представлениями. При выполнении операций операнды сопоставляются побитового (первый бит первого операнда с первым битом второго, второй бит первого операнда со вторым битом второго, и т д.).При поразрядной конъюнкции, или поразрядном И (операция обозначается &) бит результата равен 1 только тогда, когда соответствующие биты обоих операндов равны 1.При поразрядной дизъюнкции, или поразрядном ИЛИ (операция обозначается |) бит результата равен 1 тогда, когда соответствующие биты хотя бы одного из операндов равен 1.При поразрядном исключающем ИЛИ (операция обозначается ^) бит результата равен 1 только тогда, когда соответствующий бит только одного из операндов равен 1.Примеры: int i=6, j=5, k ; /* i = 0110, *//* j = 0101 *//* --------- */k = i&j ; /* k = 0100 */k = i|j ; /* k = 0111 */k = j^j ; /* k = 0011 */3. Логические операции и операции отношения задаются следующими символами (таблица 3.1): <, <=, >, >=, ==, !=, &&, ||.Логические операции (&&и ||). Операнды логических операций И (&&) и ИЛИ (||) могут иметь арифметический тип или быть указателями, при этом операнды в каждой операции могут быть различных типов. Преобразования типов не производятся, каждый операнд оценивается с токи зрения его эквивалентности нулю (операнд, равный нулю, рассматривается как false, не равный нулю - как true).Результатом логической операции является true или false. Результат операции логическое И имеет значение true только если оба операнда имеют значение true. Результат операции логическое ИЛИ имеет значение true, если хотя бы один из операндов имеет значение true. Логические операции выполняются слева направо. Если значение первого операнда достаточно, чтобы определить результат операции, второй операнд не вычисляется. Результаты логических операций могут быть представлены следующим образом:Таблица 3.2 – Логические операции языка Си x y x && y x || y 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 Операции отношения (<, <=, >, >=, = =, !=) сравнивают первый операнд со вторым. Операнды могут быть арифметического типа или указателями. Результатом операции является значение true или false (любое значение, не равное нулю, интерпретируется как true). Операции сравнения на равенство и неравенство имеют меньший приоритет, чем остальные операции сравнения. Результаты операций отношения могут быть представлены следующим образом:Таблица 3.3 – Операции отношения языка Си  x y x < y x <= y x > y x >= y x = = y x != y 0 0 false true false true true false 0 1 true true false false false true 1 0 false false true true false true 1 1 false true false true true false 1>2>1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   22

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ Исследование арифметических операций для заданных исходных данных исследовать влияние типа данных на конечный результат для всех арифметических операций. Пример:typedef signed short int INT;int main(int argc, char* argv[]){INT a=12678, b=-19003, c;float x=a,y=b,z;char d=156,e=68,f;cout<<"\n------------------\nInteger: a="<c=a-b; cout<<"\n-: "<c=a*b; cout<<"\n*: "<c=a/b; cout<<"\n/: "<c=a%b; cout<<"\n%: "<c=-a; cout<<"\n-: "<c=!a; cout<<"\n!: "<c=a; cout<<"\n

Лабораторная работа № 4Применение управляющих инструкций языка для организации ветвлений в программе

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

ЗАДАНИЕ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

Лабораторная работа № 5Исследование циклов

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Лабораторная работа № 6Применение массивов и указателей для решения прикладных задач

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Лабораторная работа № 7Исследование массивов и указателей

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Лабораторная работа № 8Применение функций работы со строками для решения прикладных задач

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Практическое занятие № 6Использование функций для работы с массивами

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Практическое занятие № 7Программирование рекурсивных алгоритмов

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Практическое занятие № 8Применение производных типов данных для решения прикладных задач

ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

ПРОГРАММА РАБОТЫ

Лабораторная работа № 5Исследование методов доступа к файлам данных

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

Лабораторная работа № 6Исследование связанных списков данных

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ

ЛИТЕРАТУРА



for ( int i=0; i<5; i++)

cout<

Рассматриваемый цикл начинается с присвоения значения 0 целочисленной переменной i (здесь переменная i играет роль параметра цикла). Эта часть цикла называется инициализацией цикла. Затем в той части цикла, которая называется проверкой цикла, программа проверяет, является ли значение переменной i меньше 5. Если так, тогда программа выполняет следующий оператор, который образует тело цикла:

cout<.

Затем программа использует ту часть цикла, где происходит обновление параметра цикла (в данном случае i увеличивается на единицу).
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   22

ЗАДАНИЕ НА ИССЛЕДОВАНИЕ


Каждый студент в соответствии с номером по журналу решает соответствующую задачу тремя способами: с использованием цикла с параметром, цикла с предусловием и цикла с постусловием.

Исследовать влияние операторов передачи управления на работу цикла.

Варианты заданий

  1. Написать программу, которая определяет максимальное число из введенной с клавиатуры последовательности положительных чисел (длина последовательности неограниченна).

  2. Напишите программу, которая проверяет, является ли введенное пользователем целое число простым.

  3. Написать программу, которая вычисляет среднее арифметическое последовательности дробных чисел, вводимых с клавиатуры. После ввода последнего числа программа должна вывести минимальное и максимальное число последовательности. Количество чисел последовательности должно задаваться во время работы программы.

  4. Дано натуральное число N. Вычислить произведение первых N сомножителей: 1/2*3/4*5/6*…

  5. Выяснить, является ли последовательность из М введенных целых чисел упорядоченной по убыванию (по возрастанию).

  6. Найти сумму ряда Y= 1+X/2 +X2/3 + X3/4 +… при |X| <1. Расчет продолжать до тех пор, пока приращение |Y| будет больше заданной точности е, е<=|x|.

  7. Написать программу, которая выводит таблицу квадратов первых десяти целых положительных чисел.

  8. Написать программу, которая вычисляет сумму первых N целых положительных целых чисел. Количество суммируемых N чисел должно вводиться во время работы программы.

  9. Написать программу, которая вычисляет сумму первых N членов ряда: 1, 3, 5, 7 ... Количество суммируемых членов ряда задается во время работы программы.

  10. Написать программу, которая выводит таблицу степеней двойки от нулевой до десятой.

  11. Написать программу, которая выводит таблицу значений функции
    у = -2,4х+ 5х – 3 в диапазоне от -2 до 2, с шагом 0,5.

  12. Написать программу, которая выводит значения членов ряда, образованных геометрической прогрессией. Начальный элемент ряда, шаг прогрессии, и количество элементов ряда вводятся с клавиатуры.

  13. Написать программу, которая вводит с клавиатуры последовательность из пяти дробных чисел и после ввода каждого числа выводит среднее арифметическое введенной части последовательности.

  14. Написать программу, которая вычисляет факториал введенного с клавиатуры числа.

  15. Вычислить

  16. Вычислить сумму первых n членов ряда с общим членом .

  17. Определить средний рост девочек, и мальчиков одного класса. В классе учится n учеников. (n≥ 15).

  18. В ЭВМ по очереди поступают результаты соревнований по плаванию на дистанции 200 м, в которых участвует n спортсменов (n > 10). Выдать на экран дисплея лучший результат после ввода результата очередного спортсмена.

  19. В ЭВМ вводятся по очереди координаты n точек (n ≥ 10). Определить, сколько из них попадет в круг радиуса rс центром в точке (а, b).

  20. Ученикам первого класса назначается стакан молока (200 мл), если их вес составляет меньше 30 кг. Определить, сколько литров молока потребуется, ежедневно для одного класса, состоящего из n учеников. После взвешивания вес каждого ученика вводится в ЭВМ.

  21. В ЭВМ вводятся фамилии и рост учеников 10 класса. Вывести на экран фамилии тех учеников, рост которых больше 170 см.

  22. В соревнованиях по бегу на дистанции 100 м принимают участие n спортсменов. Вводя очереди фамилии и результаты участников в ЭВМ, определить, сколько из них выполнили норму, и напечатать их фамилии (норма равна 13,2 сек.)

  23. Задана окружность радиуса r с центром в начале координат. Вводя последовательно в ЭВМ координаты n точек, являющихся центрами других окружностей того же радиуса, определить, сколько из этих окружностей пересекает данную.

  24. Найти все трехзначные натуральные числа, сумма цифр которых равна их произведению.

  25. Найти сумму целых положительных чисел, больших 20, меньших 100 и кратных 3.

  26. Вычислить сумму , где n ≥ 10.

  27. Цилиндр объема 1 куб.ед. имеет высоту h. Определить радиус основания для значений hот 1 до 6 с шагом 0.5 ед.

  28. Вычислить количество членов последовательности с общим членом , которые удовлетворяют условиям 0 ≤ ak ≤ 0.5. Число b вводится с клавиатуры. Вывести на печать члены последовательности, удовлетворяющие данным условиям.

  29. В ЭВМ вводятся поочередно n точек. Определить, сколько из них принадлежит фигуре, ограниченной осью ординат и правой полуокружностью х2 + у2 = r2.

  30. В ЭВМ по очереди вводятся координаты n точек. Определить, сколько из них принадлежит фигуре, ограниченной линией | х |+ | у | = 1.


Занятие 6

Лабораторная работа № 6
Применение массивов и указателей для решения прикладных задач



Цель занятия:


  • Совершенствование навыков разработки программ в среде программирования MS Visual C++

  • Совершенствование навыков использования циклов в программах

  • Получение начальных навыков в объявлении, инициализации и использовании числовых массивов

  • Получение начальных навыков в объявлении, инициализации и использовании указателей


Время на выполнение работы: 2 часа
Учебные вопросы:


  1. Использование числовых массивов

  2. Использование указателей


Подготовка к выполнению работы:


  1. Изучить рекомендованную литературу (структура программы на языке высокого уровня, алфавит и элементарные конструкции языка Си, переменные и константы, стандартные типы данных, выражения и операции в языке Си, базовые конструкции структурного программирования, массивы и указатели).

  2. Изучить материал настоящего руководства.


Материалы для подготовки к занятию:


  1. Конспект лекций

  2. [1] стр. 51-63.



ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ



Массив представляет собой структуру данных, позволяющую хранить под одним именем совокупность данных любого, но только одного какого-то типа. Массив характеризуется своим именем, типом хранимых элементов, размером (числом хранимых элементов), нумерацией элементов и размерностью. Рассмотрим одномерные массивы (массивы с размерностью 1).

Объявление переменной как одномерного массива имеет вид:

<тип> <идентификатор> [константное_выражение]

Например, оператор

int A[10];

объявляет массив с именем A, содержащий 10 целых чисел. Доступ к элементам этого массива осуществляется выражением A[i], где i - индекс, являющийся в данном примере
, как видно из объявления, целым числом в диапазоне 0 - 9. Например, A[0] - значение первого элемента, A[1] - второго, A[9] - последнего. Обратите внимание, что индекс последнего элемента на 1 меньше размера массива. Это связано с тем, что индексы начинаются с 0.

Объявление переменной массива можно совмещать с заданием элементам массива начальных значений. Эти значения перечисляются в списке инициализации после знака равенства, разделяются запятыми и заключаются в фигурные скобки. Например:

int A[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11};

Если начальных значений меньше, чем элементов в массиве, оставшиеся элементы автоматически получают нулевые начальные значения. Например, оператор

int A[10] = {1,2,3};

задает значения первым трем элементам, а остальные будут равны 0. Оператор

int A[10] = {0};

присваивает нулевые значения всем элементам массива.

Если массив при его объявлении не инициализирован, то его элементы имеют случайные значения. Элементы такого массива нельзя использовать в выражениях, пока им не будут присвоены какие-нибудь значения.

В объявлении со списком инициализации размер массива можно не указывать. Тогда количество элементов массива будет равно количеству элементов в списке начальных значений. Например, объявление

int A[ ] = {1, 2, 3, 4, 5};

Можно объявлять многомерные массивы, т.е. массивы, элементами которых являются массивы. Например, двумерный массив можно объявить таким образом:

int A2[10][3];

Этот оператор описывает двумерный массив, который можно представить себе как таблицу, состоящую из 10 строк и 3 столбцов.

Доступ к значениям элементов многомерного массива обеспечивается через индексы, каждый из которых заключается в квадратные скобки. Например, A2[3][2] - значение элемента, лежащего на пересечении четвертой строки и третьего столбца (помните, что индексы начинаются с 0).

Если многомерный массив инициализируется при его объявлении, список значений по каждой размерности заключается в фигурные скобки. Приведенный ниже оператор объявляет трехмерный массив A3 размерностью 4 на 3 на 2.

int A3[4][3][2] = {{{0,1},{2,3},{4,5}},

{{6,7},{8,9},{10,11}},

{{12,13},{14,15},{16,17}},

{{18,19},{20,21},{22,23}}};

Этот оператор создает массив A3, четыре строки которого являются матрицами вида

0 1 6 7 12 13 18 19

2 3 8 9 14 15 20 21

4 5 10 11 16 17 22 23

Например, элемент