Файл: Пример семестровой Разработка программного средства.doc
Добавлен: 30.10.2018
Просмотров: 541
Скачиваний: 7
1.
Постановка задачи
Задача 1
Дан одномерный массив из n элементов целого типа. Определить:
- количество значений массива, равных максимальному значению;
- отсортировать по возрастанию элементы массива, начиная и заканчивая индексами, заданными пользователем (например: с 3-го по 10-й);
- сумму элементов, расположенных после первого нуля.
Задача 2
Дан двумерный массив, размерностью M x N. Определить:
- количество строк, не содержащих ни одного нулевого элемента;
- поменять местами элементы двух столбцов, номера которых задаются пользователем.
Дополнительные требования
Все задачи варианта объединяются одним общим интерфейсом. Выполнение каждой задачи осуществляется как последовательный вызов всех необходимых подпрограмм, согласно разработанному алгоритму. Предусмотреть возможность повтора выполнения каждой задачи. Результаты должны печататься с максимально возможными комментариями. Размерность массивов должна задаваться пользователем программного средства.
-
Описание глобальных переменных
Было разработано программное средство согласно заявленным в методических указаниях требованиям. Для успешной работы данного программного средства в соответствии с предъявляемыми требованиями разработчиком было решено глобальные переменные не использовать. Это повышает мобильность программы и и соответствует основным принципам структурного программирования.
Выполнение каждой подзадачи производится в отдельной функции, вызов которых производится из главного меню, расположенного в головной функции main(). Организация работы меню выполнена с использованием одной переменной – punkt. В эту переменную считывается значение, вводимое пользователем программного средства и соответствующее тому номеру пункта меню, которое пользователь выбирает для выполнения.
Блок-схема головной функции main().
Do
да
нет
да
нет
-
Описание основных подпрограмм
В данном программном средстве разработчиком были составлены 2 основные функции Zadacha1() и Zadacha2() соответственно, реализующие одну из поставленных в условии задач. При этом каждая из этих функций содержит в себе обращение еще к ряду подпрограмм, отвечающих за реализацию отдельных типовых алгоритмов.
Описания функций программного средства:
-
Zadacha1() – функция содержит подменю, пункты которого соответствую подзадачам, изложенным в задании Задача 1 (см. «Постановка задачи»); входных параметров функция не имеет; возвращаемого значения функция не формирует.
-
Zadacha2() - функция содержит подменю, пункты которого соответствую подзадачам, изложенным в задании Задача 2 (см. «Постановка задачи»); входных параметров функция не имеет; возвращаемого значения функция не формирует
Блок-схема подпрограммы Zadacha1
Do
да
да
нет
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
Блок-схема подпрограммы Zadacha2
Do
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
да
нет
-
void PrintMass2 (unsigned int M, unsigned int N, int **p) – функция печатает элементы массива. Входные параметры: N, M – размерность массива, p –указатель на массив. Выходного значения нет.
Блок-схема подпрограммы PrintMass
-
Функция void SortMass (unsigned int sz, int* p) – функция сортирует элементы массива между заданными индексами
Входные параметры:
sz – количество элементов в массиве
р – указатель на массив
Локальные переменные:
к1 – начальный индекс элемента массива
к2 – конечный индекс элемента массива
i, j – индексы текущего элемента массива
buf – дополнительная переменная для обмена значений двух элементов массива
В функции предусмотрено аварийное завершение работы с выводом соответствующего сообщения при не правильном вводе пользователем значений индексов элементов.
Б
лок-схема
подпрограммы SortMass
И так далее. Так как это ПРИМЕР выполнения семестровой, поэтому описания оставшихся функций выполняться не будет.
Б
лок-схема
подпрограммы MaxMass
Б
лок-схема
подпрограммы SumAfterZerro
Блок-схема подпрограммы CreateMass2
да
нет
да
нет
да
нет
Блок-схема подпрограммы PrintMass2
Блок-схема подпрограммы NonZerroRows
Б
лок-схема
подпрограммы SwitchColumn
3. Листинг программного продукта на языке С++
// Подключение библиотечных файлов C++:
#include<stdlib.h> // необходим для операций с генератором случайных чисел
#include<iostream.h> // необходим для операций потокового ввода-вывода
#include<conio.h> // необходим для работы с консолью
#include<stdio.h> // необходим для форматированного ввода-вывода
// Прототипы функций
void Zadacha1 ();
void Zadacha2 ();
int* CreateMass (unsigned int &);
int** CreateMass2 (unsigned int &, unsigned int &);
void PrintMass (unsigned int, int*);
void PrintMass2 (unsigned int, unsigned int , int**);
void SortMass (unsigned int, int*);
void MaxMass (unsigned int, int*);
void SumAfterZerro (unsigned int, int*);
void NonZerroRows (unsigned int, unsigned int, int**);
void SwitchColumn (unsigned int, unsigned int, int**);
// Главная программа
void main()
{
char punkt;
do
{
clrscr();
cout << "\n СЕМЕСТРОВАЯ РАБОТА. ВАРИАНТ 8.\n";
cout << "\n ГЛАВНОЕ МЕНЮ\n\n";
cout << "1. ЗАДАЧА 1\n";
cout << "2. ЗАДАЧА 2\n";
cout << "3. ВЫХОД\n";
punkt=getch();
switch (punkt)
{
case '1':
Zadacha1 ();
break;
case '2':
Zadacha2 ();
break;
}
}while (punkt!='3');
}
// ************************************************************************
// ******************************** ФУНКЦИИ ******************************
// ************************************************************************
void Zadacha1 ()
{
char punkt;
int *a=NULL; // указатель на создаваемый массив
unsigned int size; // размер массива
do
{
clrscr();
cout << "\n ЗАДАЧА 1. \n МЕНЮ\n\n";
cout << "1. Создать массив\n";
cout << "2. Распечатать массив\n";
cout << "3. Подсчет максимальных значений\n";
cout << "4. Сортировка части массива\n";
cout << "5. Расчет суммы элементов после первого нуля\n";
cout << "6. Вернуться в главное меню\n";
punkt=getch();
switch (punkt)
{
case '1':
if (a) delete[] a;
a=CreateMass(size);
break;
case '2':
PrintMass(size, a);
break;
case '3':
MaxMass(size,a);
break;
case '4':
SortMass (size,a);
break;
case '5':
SumAfterZerro (size,a);
break;
}
}while (punkt!='6');
if (a) delete[] a; // освобождение памяти
return;
}
void Zadacha2 ()
{
unsigned int M,N; // Размер массива
int i,j;
char punkt;
int **a=NULL; // указатель на создаваемый массив
do{
clrscr();
cout << "\n ЗАДАЧА 2. \n МЕНЮ\n\n";
cout << "1. Создать двумерный массив\n";
cout << "2. Распечатать массив\n";
cout << "3. Подсчет строк без нулевых элементов\n";
cout << "4. Поменять местами элементы столбцов\n";
cout << "5. Вернуться в главное меню\n";
punkt=getch();
switch (punkt)
{
case '1':
// Удаление массива из памяти
if (a)
{
for (i=0;i<M;i++) delete[] a[i];
delete [] a;
}
a=CreateMass2(M,N);
break;
case '2':
PrintMass2(M,N,a);
break;
case '3':
NonZerroRows (M,N,a);
break;
case '4':
SwitchColumn (M,N,a);
break;
}
}while (punkt!='5');
// Удаление массива из памяти
if (a)
{
for (i=0;i<M;i++) delete[] a[i];
delete [] a;
}
return;
}
//----------------------------------------------------------------------
// Распечатка двумерного массива
//----------------------------------------------------------------------
void PrintMass2 (unsigned int M, unsigned int N, int **p)
{
int i,j;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
printf ("\n\nМассив a[%d][%d] имеет вид:\n",M,N);
for (i=0;i<M;i++)
{
for (j=0;j<N;j++) printf("%4d",p[i][j]);
printf("\n");
}
getch();
return;
}
//----------------------------------------------------------------------
// Выделение памяти под двумерный массив и заполнение его
//----------------------------------------------------------------------
int** CreateMass2 (unsigned int &M,unsigned int &N)
{
int i,j,r;
char punkt;
cout << "\n\nЗадайте размер для двумерного массива \n";
cout << "Строк в массиве: M = "; cin >> M;
cout << "Столбцов в массиве: N = "; cin >> N;
//Динамически определим память для двумерного массива
int **p=new int*[M]; // сначала массив из M указателей на int
// при этом переменная p является так назыв. указателем на указатель
for (i=0;i<M;i++) p[i]=new int[N]; // теперь каждый указатель укажет на массив N целых
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Невозможно создать массив! \nПопробуйте задать меньший размер.";
getch();
return NULL;
}
cout << "\n\nВвод значений в массив:";
cout << "\n1. Вручную";
cout << "\n2. Автоматически (случайные значения)\n";
punkt=getch();
switch (punkt)
{
case '1':
cout << "\nВвoдите числo в каждый элемент массива:\n";
for (i=0;i<M;i++)
for (j=0;j<N;j++)
{
printf("a[%d][%d] = ",i,j); cin >> p[i][j];
}
break;
case '2':
cout << "\nВведите диапазон для случайных чисел (от 0 до r) r = ";
cin >> r;
randomize();
for (i=0;i<M;i++)
for (j=0;j<N;j++) p[i][j]=random(r);
}
cout << "\n\nМассив создан.";
getch();
return p;
}
//----------------------------------------------------------------------
// Выделение памяти под одномерный массив и заполнение его
//----------------------------------------------------------------------
int* CreateMass (unsigned int &sz)
{
int *p;
int i,r;
char punkt;
cout << "\n\nЗадайте размер массива ";
cin >> sz;
// Динамическое выделение памяти под массив
p=new int[sz];
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Невозможно создать массив! \nПопробуйте задать меньший размер.";
getch();
return NULL;
}
cout << "\n\nВвод значений в массив:";
cout << "\n1. Вручную";
cout << "\n2. Автоматически (случайные значения)\n";
punkt=getch();
switch (punkt)
{
case '1':
for (i=0;i<sz;i++)
{
cout << "Ввод " << i <<"-го элемента: ";
cin >> p[i];
}
break;
case '2':
cout << "\nВведите максимум для случайных чисел: ";
cin >> r;
randomize(); // Настройка генератора случайных чисел
for (i=0;i<sz;i++) { p[i]=random(r); }
}
cout << "\n\nМассив создан.";
getch();
return p;
}
//----------------------------------------------------------------------
// Распечатка одномерного массива
//----------------------------------------------------------------------
void PrintMass (unsigned int sz, int* p)
{
int i;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
cout << "\n\nМассив a[" << sz << "] содержит следующие значения:\n";
for (i=0;i<sz;i++) cout << p[i]<< " ";
getch();
return;
}
//----------------------------------------------------------------------
// Сортировка части массива, определенной пользователем
//----------------------------------------------------------------------
void SortMass (unsigned int sz, int* p)
{
unsigned int k1,k2;
int buf;
int i,j;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
// Ввод пользователем нач. и кон. индексов для сортировки
cout << "\n\n Сортировка начиная с индекса (число от 0 до "<< sz-1<< ") = ";
cin >> k1;
cout << " и заканчивая индексом (число от " << k1+1<<" до "<< sz-1<< ") = ";
cin >> k2;
// Вводимые значения должны быть от 0 до sz-1, первое значение должно быть меньше второго!
if ((k1>=sz)||(k2>=sz)||(k1>=k2))
{
cout << "\n\nПараметры заданы неверно! Массив не отсортирован!";
getch();
return;
}
// Сортировка по возрастанию части массива
for (i=k1;i<k2;i++)
{
for (j=i+1;j<=k2;j++)
{
if (p[i]>p[j])
{
buf=p[i];
p[i]=p[j];
p[j]=buf;
}
}
}
cout << "\nЗаданная часть массива отсортирована.";
getch();
return;
}
//-------------------------------------------------------------------
// Нахождение максимального элемента массива
//-------------------------------------------------------------------
void MaxMass (unsigned int sz, int* p)
{
int max=0;
int i;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
for (i=0;i<sz;i++)
{
if (p[max]<p[i]) {max=i;}
}
cout << "\n\n Максимальное значение a["<< max<<"] = "<<p[max];
// Подсчет значений, равных максимальному
int lmax=0;
for (i=0;i<sz;i++)
{ if (p[i]==p[max]) {lmax++;} }
cout << "\n значений, равных максимальному в массиве " << lmax;
getch();
return;
}
//-------------------------------------------------------------------
// Нахождение суммы элементов после первого нуля
//-------------------------------------------------------------------
void SumAfterZerro (unsigned int sz, int* p)
{
int i;
int zer=-1; // индекс первого элемента равного нулю (если равен -1, то нуля в массиве нет)
int sum=0; // сумма элементов после нуля
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
// Находим первый ноль и затем считаем сумму
for (i=0;i<sz;i++)
{
// Если индекс элемента равного нулю найден, то подсчет суммы
if (zer!=-1) sum+=p[i];
// ..иначе проверяем, является ли данный (i-тый) элемент нулевым
else if (p[i]==0) {zer=i;}
}
if (zer==-1) cout << "\n\n В массиве нет нулевых значений! Сумма не может быть найдена!";
else cout << "\n\n Cумма после нулевого элемента a["<<zer<<"] равна " << sum;
getch();
return;
}
//-------------------------------------------------------------------
// Подсчет количества строк, не содержащих ни одного нулевого элемента
//-------------------------------------------------------------------
void NonZerroRows (unsigned int M, unsigned int N, int** p)
{
unsigned int l,chk;
int i,j;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
l=0;
for (i=0;i<M;i++)
{
chk=1; // Сначала предположим что i-я строка не содержит нулевых элементов
for (j=0;j<N;j++)
// Если найден нулевой элемент, то досрочно выйти из цикла
if (p[i][j]==0)
{
chk=0;
break;
}
// Если в ходе проверки нулевых элементов не найдено в строке, то l++
if (chk) l++;
}
cout << "\n В массиве найдено "<< l <<" строк без нулевых элементов";
getch();
return;
}
//-------------------------------------------------------------------
// Перестановка элементов столбцов, указанных пользователем
//-------------------------------------------------------------------
void SwitchColumn (unsigned int M, unsigned int N, int** p)
{
int i,j;
unsigned int k1,k2;
int buf;
if (!p)
{
cout << "\n\nОшибка! Массив еще не создан.";
getch();
return;
}
printf ("\n Укажите номера столбцов k1 и k2 (от %d до %d), \n элементы которых нужно поменять местами:\n",1,N);
cout << "k1 = "; cin >> k1;
cout << "k2 = "; cin >> k2;
// В цикле учитываем, что пользователем указаны номера (от 1 до N), а не индексы (от 0 до N-1) столбцов
for (i=0;i<M;i++)
{
buf=p[i][k1-1];
p[i][k1-1]=p[i][k2-1];
p[i][k2-1]=buf;
}
cout << "\n\n Все сделано. Элементы переставлены.";
getch();
return;
}
4. Результаты тестового прогона программы
Задача 1
1. Печать меню задачи:
ЗАДАЧА 1.
МЕНЮ
1. Создать массив
2. Распечатать массив
3. Подсчет максимальных значений
4. Сортировка части массива
5. Расчет суммы элементов после первого нуля
6. Вернуться в главное меню
2. Создание и распечатка массива (выбор пунктов меню 1 и 2):
Создание массива:
Задайте размер массива <ввод 20>
Ввод значений в массив:
1. Вручную
2. Автоматически (случайные значения)
<ввод 2>
Введите максимум для случайных чисел: <ввод 10>
Массив создан.
Распечатка массива:
Массив a[20] содержит следующие значения:
6 7 9 0 6 3 8 8 0 2 9 9 1 7 6 4 9 7 1 4
3. Подсчет максимальных значений (пункт меню 3):
Максимальное значение a[2] = 9
значений, равных максимальному в массиве 4
4. Сортировка по возрастанию элементов массива, начиная и заканчивая индексами, заданными пользователем (пункт меню 4):
Массив до сортировки (пункт меню 2):
Массив a[20] содержит следующие значения:
6 7 9 0 6 3 8 8 0 2 9 9 1 7 6 4 9 7 1 4
Сортировка (пункт меню 4):
Сортировка начиная с индекса (число от 0 до 19) = <ввод 4>
и заканчивая индексом (число от 5 до 19) = <ввод 16>
Заданная часть массива отсортирована.
Массив после сортировки (пункт меню 2):
Массив a[20] содержит следующие значения:
6 7 9 0 0 1 2 3 4 6 6 7 8 8 9 9 9 7 1 4
5. Нахождение суммы элементов, расположенных после первого нуля (пункт меню 5):
Cумма после нулевого элемента a[3] равна 84
Вывод - все подпрограммы задачи 1 работают правильно.
Задача 2
1. Печать меню задачи:
ЗАДАЧА 2.
МЕНЮ
1. Создать двумерный массив
2. Распечатать массив
3. Подсчет строк без нулевых элементов
4. Поменять местами элементы столбцов
5. Вернуться в главное меню
2. Создание и распечатка массива (выбор пунктов меню 1 и 2):
Создание массива:
Задайте размер для двумерного массива
Строк в массиве: M = <ввод 7>
Столбцов в массиве: N = <ввод 9>
Ввод значений в массив:
1. Вручную
2. Автоматически (случайные значения)
<ввод 2>
Введите диапазон для случайных чисел (от 0 до r) r = <ввод 25>
Массив создан.
Распечатка массива:
Массив a[7][9] имеет вид:
12 13 22 3 9 7 19 20 23
22 2 10 8 8 2 24 3 19
2 22 10 10 1 6 6 20 15
16 15 1 8 4 17 10 4 11
6 24 20 23 23 5 15 11 18
12 9 22 5 18 23 24 0 6
12 17 17 1 5 11 11 4 0
3. Подсчет количества строк, не содержащих ни одного нулевого значения