Файл: Технол_разраб_прогр_обесп_Гагарина_Кокарева.doc

Клиент Банкомат

Вводит пароль

Служба безопасности

Передает пароль

Банк

Выдает сообщение с результатом

Вводит сумму г*-

Производит транзакцию с суммой

Передает информацию о возможности выдать сумму

Выдает сумму

_I

Рис. Л8.4. Диаграмма взаимодействия

Метод СКС-карточек позволяет провести также инсценировку работы системы. Для этого достаточно раздать карточки с классами участникам проекта. После этого начать ролевую игру. Первый участник встает и читает действие, совершаемое его классом. Другие участники, исходя из своих карточек, сообщают об ответной реакции других классов. Если в какой-то момент реакции не последует, то это признак несовершенства проекта системы. Такая игра может подсказать и об избыточности проекта.

Порядок выполнения работы

1. В соответствии с вариантом задания, предложенным преподавателем, определить действующих лиц (акторов) системы.

2. Определить варианты использования системы и описать их в краткой или полной форме (см. разд. 3.6.2).

3. Построить диаграмму вариантов использования системы (использовать MS Office или MS Visio).

4. Определить классы проектируемой системы.

5. Создать CRC-карты для всех классов системы (использо-
вать MS Office или MS Visio).

6. Построить диаграмму взаимодействия (использовать MS
Office или MS Visio).

7. Сдать и защитить работу.

Защита отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен состоять из:

1. Постановки задачи.

2. Описания действующих лиц и прецедентов системы.

3. Диаграммы прецедентов.

4. СЯС-карты.

5. Диаграммы взаимодействия.

Защита отчета по лабораторной работе заключается в предъявлении преподавателю полученных результатов (на экране монитора), демонстрации полученных навыков и ответах на вопросы преподавателя.

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте проектирование ПО при объектном подходе.

2. В чем заключается моделирование предметной области при проектировании ПО?

3. Язык иМ1_. Его назначение, преимущества и недостатки.

4. Опишите варианты использования ПО.

5. Перечислите диаграммы в языке иМ1_.

6. Приведите пример диаграммы прецедентов.

7 Приведите пример диаграммы взаимодействия.

8. В чем состоит назначение и использование СРС-карт?

Варианты заданий

1. Заказ билетов в аэропорту.

2. Электронный магазин.

3. Отправка біш.

4. Система охраны частного дома.

5. Система безопасности тюрьмы.

6. Система безопасности полета самолета.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9. Динамические структуры данных

Цель работы: научиться использовать динамические структуры данных при создании программного обеспечения.

Лабораторная работа рассчитана на 4 академических часа.

Подготовка к лабораторной работе

1. Ознакомиться с лекционным материалом по теме «Струк-
тура и формат данных» учебной дисциплины «Технология разра-
ботки программного обеспечения».

2. Изучить соответствующие разделы в изданиях [40, 41, 47].

3. Повторить программирование на С++ (Delphi).

4. Ознакомиться с разд. 3.3 данного пособия.

Теоретическая часть. Статические и динамические данные

При написании программ необходимо постоянно использовать переменные для хранения данных. При обычном объявлении переменной целочисленного массива на языке С++ (здесь и далее в качестве языка выбран С++, но аналогичные структуры данных есть и в других языках высокого уровня):

int mas[100];

на этапе компиляции программы происходит автоматическое резервирование памяти под эту переменную (рис Л9.1, а). Это имеет ряд серьезных недостатков:

• невозможность вернуть компьютеру неиспользуемую память. Например, большой массив будет использоваться только один раз, а память нельзя освободить до окончания работы программы;

• захват памяти, которая вообще может не использоваться программой. Эта ситуация, к сожалению, также не редкость. Зачастую трудно заранее определить размер массива, который понадобится для работы, и под него отводят память «с запасом». Для решения описанных проблем используются динамические структуры данных. С помощью этого типа данных необходимую память можно выделять в ходе программы и возвращать компьютеру, когда она становится ненужной для работы. Например:

float *a; //Объявляем указатель на переменную а

//(переменная, в которой хранится
//адрес ячейки данных)
a=new float; //Выделяем память под переменную
&а=7.89; //Присваиваем значение переменной

delete (а); //Удаляем переменную и возвращаем память

А23В:0004

Рис. Л9.1. Распределение памяти при объявлении: а — статических переменных; б — динамических переменных

Указатель — адрес ячейки памяти. При использовании оператора new компьютер выделяет необходимую память, и адрес этой ячейки памяти записывается в переменную-«указатель» (в примере — это переменная а).

Создание списка

Список — последовательность ячеек памяти, хранящих элементы массива данных. Каждая ячейка такого списка состоит как минимум из двух частей: в первой хранится элемент массива, во второй — указатель на следующую такую же ячейку памяти (рис. Л9.2).

Ниже приводится код программы для работы со списком на языке С++. Используя его, познакомимся с технологией создания списка.

Для работы со списками, как говорилось выше, используется структура, состоящая как минимум из двух элементов:

struct spisok {

int elem; //Данные

spisok *next; //Указатель, адрес следующего элемента };

В отличие от простого объявления переменной, для динамических данных добавляется значение «звездочка» (оно означает, что это адрес памяти, где расположен элемент, но не он сам). Чтобы в ходе программы получить значение элемента по известному адресу или, наоборот, присвоить значение, используется знак & (&а-56).

1. Далее в программе следует строка:

spisok *1;

Это адрес первого элемента списка. Его необходимо знать всегда.

_V

_/

(9) m->elem=random(5); Заносим значение в переменную: к 1

_v

_/

(10) k->next=m; Связываем существующие две ячейки:

к і

_/

(11) к=ш; Для создания остальных элементов меняем значение указателя к, как показано на рисунке:

Далее действия повторяются в цикле:

(12) k->next=NULL; Для задания значения «последующий» для последнего элемента используется значение NULL.

NULL

Пример программы по работе со списками на языке С++

#include<conio.h> #include<stdlib.h> #include<iostream.h> #include<stdio.h>

struct spisok {

int elem; spisok *next; };

spisok *1;

//Процедура создания списка

void FormSpisokO

{

spisok *m,*k; int i;

randomize ();

k=new spisok; k->elem=random(5); l=k;

for (i=l;i<10;

{

m=new spisok;

m->elem=random(5);

k->next=m;

k=m;

}

k->next=NULL;

void vivodSpisok() {

spisok *m; m=l;

while (m!=NULL)

{

cout«m->elem«¹ ';

m=m->next;

}

void Vstavka() {

spisok *m, *k, *r; int i,a,s; m=l;

cout«endl«"BBeflMTe позицию, после которой нужно вставить новый элемент: cin»a;

cout<<"BBeflHTe значение элемента: cin»s;

for (i=l;i<a-l; m=m->next;

k=new spisok;

k->elem=s;

r=m->next;

m->next=k;

k->next=r;

void Del() {

spisok *m,*k,*r; int i,a;

cout<<endl<<"Vvedite posiciju: cin>>a;

if (a==0) {

m=l;

l=l->next; delete (m) ; }

else

i

m=l;

for (i=l;i<a-l; m=m->next; //Поиск позиции

// удаления

k=m->next; r=k->next;

m->next=r; delete(k);

void main() {

clrscr(); FormSpisok() ; vivodSpisok(); VstavkaO ; vivodSpisok(); Del() ;

vivodSpisok();

getch ();

}

Пример программы на Delphi по работе со списками

unit Unitl;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, Buttons;

type

TForml class(TForm) Buttonl: TButton; Button2: TButton; Button3: TButton; Button4: TButton; vivod: TEdit; BitBtnl: TBitBtn; Labell: TLabel; Edit2: TEdit; Label2: TLabel; Edit3: TEdit; Label3: TLabel; Editl: TEdit;

procedure ButtonlClick(Sender: TObject);

procedure Button2Click(Sender: TObject);

procedure Button3Click(Sender: TObject);

procedure Button4Click(Sender: TObject); private

{ Private declarations } public

{ Public declarations end;

var

Forml: TForml;

implementation

{$R .DFM} const n=10; type spisok^=/4zveno; zveno record elem:integer; next:spisok; end;

var 1:spisok;

procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject); var m, k:spisok; :integer;

begin randomize;

new(k);

к^л.elem:=random (5); l:=k;

for :=1 to n-1 do begin new(m);

т^л.elem:=random(5); к^л.next:=m; k:=m; end; к^л.next:=nil;

end;

procedure TForml.Button2Click(Sender: TObject); var m:spisok;

str:string[100] ; begin

str:='' //Добавил

m: =1 ;

while monil do begin

str:=str+IntToStr(m^A.elem)+' *; // write(т^Л.elem, '); m:=т^Л.next;

end;

vivod.Text:=str;

end;

procedure TForml.Button3Click(Sender: TObject); var m,к,r:spisok; :integer;

begin m: =1 ;

for :=1 to StrToInt(Edit3.Text)-1 do m:=m^A.next; //Поиск позиции вставки

new(k);

k^.elem.-^StrToInt (Edit2.Text); //Создали элемент

г:=т^Л.next; т^Л.next:=k; к^Л.next:=r;

end;

procedure TForml.Button4Click(Sender: TObject); var m,к,r:spisok;

: integers-begin

if Editl.Text='0' then begin m:=l;

l:=l^A.next; dispose(m); end

else begin m:=l;

for i:=l to StrToInt(Editl.Text)-1 do m:=m^A.next; //Поиск позиции удаления к:=т^Л.next; г:=к^Л.next;

т^Л.next:=r; dispose(к); ends-end;

end.

Порядок выполнения работы

1. В соответствии с вариантом задания написать программу
обработки списка на языке С++ или Delphi.

2. Отладить программу.

3. Получить результат.

4. Показать текст программы и результат ее работы препода-
вателю.

5. Сдать и защитить работу.

Защита отчета по лабораторной работе

Отчет по лабораторной работе должен состоять из:

1. Постановки задачи.

2. Блок-схемы программы.

3. Текста программы на языке программирования.

4. Результатов.

Защита отчета по лабораторной работе заключается в предъявлении преподавателю полученных результатов (на экране монитора), демонстрации полученных навыков и ответах на вопросы преподавателя.

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию данных.

2. Что такое простые типы данных?

3. Что такое статические и полустатические структуры данных?

4. Какие существуют динамические структуры данных?

5. Как осуществляется размещение переменных в памяти компьютера?

Варианты задания

1. Создать список. Поменять местами максимальный и минимальный элементы.

2. Создать список. Удалить из него повторяющиеся элементы.

3. Создать два списка. Создать 3-й список, состоящий из элементов, которые есть как в первом, так и во втором списке.

void AddElem(int pos,int element);

void DelElem(int pos);

};

Stek::Stek() {

spisok *m,*k; int i; // randomize();

k=new spisok;

k~>elem=random(5);

l=k;

for (i=l;i<10;

{

m=new spisok;

m->elem=random(5);

k->next=m;

k=m;

}

k->next=NULL;

Stek::Stek(int g) {

spisok *m, *k; int i; // randomize();

k=new spisok;

k->elem=random(5);

l=k;

for (i=l;i<g;

{

m=new spisok;

m->elem=random(5);

k->next=m;

k=m;

}

k->next=NULL;

void Stek::PrintSpisok() {

spisok *m;

m=l;

while (m!=NULL)

{

cout<<m->elem« *

m=m->next;

}

cout«endl; }

Stek: :~Stek()' {

spisok *m; m=l;

while (m!=NULL)

{

l=m->next; delete(m); m=l;

}

cout«"Stek was deleted";

void Stek::AddElem(int pos,int element) {

spisok *m,*k,*r; int m=l;

for (i=l;i<pos-l; m=m->next;

k=new spisok;

k->elem=element;

r=m->next;

m->next=k;

k->next=r;

void Stek::DelElem(int pos) {

spisok *m,*k,*r; int i,a;

if (pos==0) {

m=l;

l=l->next; delete(m); }

else

{

m=l;

for(i=l;i<pos-l; m=m->next; //Поиск позиции

//удаления

k=m->next; r=k->next;

m->next=r; delete(k);

class PotomokSteka: public Stek {

private: spisok *z;

public: PotomokSteka() ;

};

PotomokSteka::PotomokSteka() {

spisok *m,*k; int i;

randomize();

k=new spisok; k->elem=random(5); z=k;

for (i=l;i<10;

{

m=new spisok;

m->elem=random(5) ;

k->next=m;

k=m;

}

k->next=NULL;

void main() {

clrscr();

Stek stl,St2(7); cout«endl«"stl: stl.PrintSpisok(); cout«endl«"st2: st2.PrintSpisok();

cout«endl<<"Add element in 1-st spisok"«endl; stl.AddElem(3,1000); stl.PrintSpisok();

cout<<endl<<"Delete element from 1-st spisok"«endl; stl.DelElem(2); stl.PrintSpisok();

Stek *st3; st3=new Stek;

cout<<endl«"Creat new steck:"; st3->PrintSpisok(); delete(st3);

PotomokSteka pst4; cout«endl«endl«"pst4 : pst4.PrintSpisok() ;

getch () ; }

Порядок выполнения работы

1. В соответствии с вариантом задания из лабораторной работы № 9 написать программу обработки списка на языке С++ или Delphi.

2. Отладить программу.

3. Получить результат.

4. Показать текст программы и результат ее работы преподавателю.

5. Сдать и защитить работу.