Разработка программы с помощью языка программирования Turbo Pascal

Размещено на http://allbest.ru

«Разработка программы с помощью языка программирования Turbo Pascal»

Содержание

Реферат

Введение

1. Анализ технического задания и постановка задачи проектирования

2. Разработка алгоритма программы

3. Описание структуры программы

3.1 Описание переменных

3.2 Описание вспомогательной процедуры

3.3 Алгоритм основной программы

4. Описание входных данных

5. Описание выходных данных

6. Инструкция оператору

Выводы

Перечень ссылок

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Реферат

Цель работы: разработать программу обработки числовой информации с кодом на языке Pascal.

В курсовой работе создана программа, которая проверяет, является ли заданная матрица целых чисел размером 5 на 5 латинским квадратом и поддерживает выполнение следующих функций: ввод пользователем целочисленной матрицы размером 5 на 5, подсчет количества встречаемости каждого числа по столбцам и по строкам, анализ выполненных проверок для определения, является ли квадрат латинским. Вывод результата осуществляется на экран монитора и дублируется в текстовый файл на жестком диске.

В первом разделе курсовой работы выполнен анализ технического задания, выделены функции, которыми должно обладать разрабатываемое приложение, а также сформулированы требования к нему, произведена постановка задачи на проектирование. Во втором разделе выполняется анализ задачи проектирования, анализируется вид исходных данных и приводится словесный алгоритм работы программы. В третьем разделе рассматриваются алгоритмы разработанной программы, а также приводится их описание. К реализованной программе разработана инструкция пользователя, которая приведена в четвертом разделе.

Алгоритмы процедур приведены в приложении А. Листинг программы содержится в приложении Б. Результат тестового запуска приведен в приложении В.Программа разработана с использованием языка Turbo Pascal.

УСЛОВНЫЙ ОПЕРАТОР, МАТРИЦА, ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ, ЦИКЛ С ЗАДАННЫМ ЧИСЛОМ ПОВТОРЕНИЙ

Введение

Данный курсовой проект был разработан в среде Turbo Pascal 7.0 с базовым языком программирования Pascal. Среди множества языков Pascal является наиболее универсальным и легко изучаемым языком. На сегодня Turbo Pascal получил продолжение в языке Object Pascal с поддержкой всех современных возможностей объектно-ориентированного программирования и в такой мощной системе проектирования как Delphi.

Цель курсовой работы - закрепление и демонстрация знаний, полученных при изучении курса. Задача работы заключается в том, чтобы правильно составить алгоритм поставленной задачи по обработке числовой информации, разработать и отладить программу, реализующую разработанный алгоритм. Согласно заданию дана целочисленная квадратная матрица порядка 5; определить, является ли она латинским квадратом. Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица размера n х n, каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.

В ходе выполнения курсового проекта не обходимо выполнить следующие этапы: программирование функция алгоритм

- анализ технического задания и постановка задачи проектирования;

- выделение функций, которые выполняет разрабатываемая программа;

- разработка алгоритма программы, предназначенной для выполнения функций, сформированных на предыдущем этапе;

- составление программы согласно разработанным алгоритмам на языке Pascal;

- отладка программы на тестовых наборах;

- составление и оформление пояснительной записки.

Теоретическая и практическая значимость заключается в закреплении навыков составления алгоритмов поставленных задач и программирования на языке Pascal.

1. Анализ технического задания и постановка задачи проектирования

Согласно заданию дана целочисленная квадратная матрица порядка 5; определить, является ли она латинским квадратом. Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица размера n х n, каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.

Как видим, задание сводится к обработке числовой информации. А именно, ввод числовой последовательности и ее обработка согласно заданию.

В самом начале выполнения программы следует запросить от пользователя матрицу целых чисел размером 5 на 5 , то есть 25 целых чисел.

В качестве дополнительной функции можно предусмотреть вывод информации о программе (задании на курсовой) не экран.

В программе следует проанализировать введенную матрицу и проверить, является ли она латинским квадратом.

Подытожив все вышесказанное можно сформулировать требования к разрабатываемому программному обеспечению и выполнить постановку задания на проектирование. Так, согласно заданию, программа должна быть реализована в среде Turbo Pascal и должна выполнять следующие функции:

- вывод на экран информации о задании и назначении программы;

- ввод пользователем последовательности из 25 целых чисел;

- проверка введенной матрицы, что бы определить, является ли она латинским квадратом;

- вывод результатов на экран и сохранение протокола работы в текстовом файле.

Последующие разделы будут посвящены решению поставленных задач и разработке приложения с вышеперечисленными функциями.

2. Разработка алгоритма программы

В предыдущем разделе были сформулированы требования к разрабатываемой программе и к ее функциям. Анализируя требования к программе, можно разработать алгоритм разрабатываемого приложения.

Так, поскольку задание состоит в обработке числовой информации, целесообразно для хранения исходной матрицы использовать двумерный массив с элементами целочисленного типа размером 5 на 5.

Далее необходимо проверить, является ли введенная матрица латинским квадратом, для этого необходимо проверить выполнение следующих условий:

1. В каждой строке матрицы должны быть только числа 1..5 и каждое из них должно встретиться ровно 1 раз;

2. В каждом столбце матрицы должны быть только числа 1..5 и каждое из них должно встретиться ровно 1 раз;

Для выполнения первого условия можно подсчитать количество сколько раз встречались числа от 1 до 5 в каждой строке (столбце). Если число встречалось более 1 раза или ни разу, то условие не выполняется и был задан не латинский квадрат. Составим следующий алгоритм:

1. Принять номер строки равным 1. Флаг проверки - «истина».

2. Принять номер столбца равным 1.

3. Если текущий элемент принадлежит интервалу от 1 до 5, нарастить встречаемость этого элемента на 1.

4. Если номер столбца равен 5, перейти на шаг 5. Иначе - нарастить номер столбца на 1 и перейти на шаг 3.

5. Проверить все элементы вектора встречаемости и если хотя бы 1 из элементов равен 0 или больше 1 - вывести соответствующее сообщение и установить флаг = «ложь».

6. Если номер строки равен 5, перейти на пункт 7, иначе - нарастить номер строки на 1 и перейти на пункт 2.

7. Конец проверки по строкам

Алгоритм поверки по столбцам:

1. Принять номер столбца равным 1. Флаг проверки 2 - «истина».

2. Принять номер строки равной 1.

3. Если текущий элемент принадлежит интервалу от 1 до 5, нарастить встречаемость этого элемента на 1.

4. Если номер строки равен 5, перейти на шаг 5. Иначе - нарастить номер строки на 1 и перейти на шаг 3.

5. Проверить все элементы вектора встречаемости и если хотя бы 1 из элементов равен 0 или больше 1 - вывести соответствующее сообщение и установить флаг = «ложь».

6. Если номер столбца равен 5, перейти на пункт 7, иначе - нарастить номер столбца на 1 и перейти на пункт 2.

7. Конец проверки по столбцам

В конце следует проанализировать два флага, и если, хотя бы один из них не равен истине, то вывести сообщение, что исходная матрица не является латинским квадратом.

Детальное описание разработанной программы, алгоритмов и их программной реализации приведено в последующих разделах.

3. Описание структуры программы

3.1 Описание переменных

В разделе описаний программы осуществляется подключение модуля crt, который необходим для использования функции clrscr (очистка содержимого экрана вывода).

Также в разделе описаний переменных описаны переменные, назначение которых приведено в таблице 3.1.

Таблица 3.1- Описание переменных программы

Наименование	Тип	Назначение
KV	array [1..5,1..5] of integer	двумерный массив для хранения исходной числовой матрицы
i, j	integer	временные переменные для организации циклов
chisla	array [1..5] of byte	хранит частоту встречаемости элементов в матрице
S	string	строковая переменная, используемая для формирования строки вывода в текстовый файл
St	string	временная строковая переменная, используемая для преобразования чисел в строки
ft	text	переменная текстового файла, используется для сохранения результатов работы в текстовом файле
LTN LTN1	boolean	флаги проверки условий по строкам и по столбцам соответственно

3.2 Описание вспомогательной процедуры

В программе приведено описание одной вспомогательной процедуры.

Процедура Info(var ft:TEXT) предназначена для вывода вспомогательной информации о программе и о задании. Следует заметить, что процедура дублирует вывод информации на экран монитора и в текстовый файл с результатами выполнения программы. При этом, параметр ft:TEXT как раз и задает файл, в который осуществляется вывод. Условием применения данной процедуры является то, что перед вызовом процедуры файловой переменной ft должно быть назначено имя физического файла на жестком диске при помощи процедуры ASSIGN. Кроме того, файл предварительно должен быть открытым для записи при помощи функции REWRITE. Текст процедуры приведен в строках 10-30.

3.3 Алгоритм основной программы

Алгоритм выполнения основного тела программы приведен на рисунке А.1 в приложении А. Так в процедуре в первую очередь осуществляется очистка экрана инициализация файловой переменной и открытие текстового файла «latinik.txt» для записи результатов.

Затем производится вывод информации о задании курсовой работы на экран и в файл результатов при помощи вызова процедуры INFO.

Затем у пользователя запрашивается матрица целых чисел размером 5 на 5. Эти действия реализованы двумя вложенными циклами с заданным числом повторений for в строках 36-39 листинга из приложения Б.

Затем осуществляется вывод введенной последовательности в виде матрицы 5 на 5 на экран и в текстовый файл протокола. Эти действия реализованы в строках 40-52 листинга.

В строках 53 -89 проверяется встречаемость элементов по строкам и формируется флаг LTN и результат выводится на экран и в текстовый файл протокола.

В строках 96 -132 проверяется встречаемость элементов по столбцам и формируется флаг LTN1 и результат выводится на экран и в текстовый файл протокола.

В строках 139 - 144 анализируются флаги проверок LTN и LTN1. Если оба флага истинны, выводится сообщение что квадрат латинский. Если хотя бы один из флагов установлен в false, то выводится сообщение, что квадрат не латинский.

В ходе выполнения программы для преобразования целого числа в строку используется стандартная процедура Str(<число>:<длина>,<строка>), в которую в качестве первого параметра передаем целое число, а во втором параметре возвращается строковое значение, причем параметр <длина> задает длину возвращаемой строки. Если число малое, то строка дополняется пробелами слева.

В ходе выполнения работы использовались следующие операции работы с текстовыми файлами: Assign(<Имя файловой переменной>,<Имя файла>);

Имя файла задается либо строковой константой, либо через переменную типа Sting. Имя файла должно соответствовать правилам работающей в данный момент операционной системы. Если строка имени пустая, то связь файловой переменной осуществляется со стандартным устройством ввода-вывода (как правило - с консолью).

Rewrite(<Имя файловой переменной>);

Открывается новый пустой файл для записи, ему присваивается имя, заданное процедурой Assign. Если файл с таким именем уже существует, то он уничтожается.

После работы с файлом он, как правило, должен быть закрыт процедурой Close(<Имя файловой переменной>). Вывод информации производит оператор WRITELN(f:text;S:string). После его выполнения строка S заносится в конец файла, связанного с переменной f.

4. Описание входных данных

Исходными данными для выполнения является последовательность из 25 целых чисел от 1 до 5. На этапе ввода диапазон вводимых чисел не ограничивается, однако анализируется во время частот встречаемости чисел.

5. Описание выходных данных

Выходными данными являются:

- сообщение, пройдена или нет проверка по строкам, а также причины если проверка не пройдена;

- сообщение, пройдена или нет проверка по столбцам, а также причины если проверка не пройдена;

- сообщение, является ли матрица латинским квадратом или не является.

6. Инструкция оператору

Разработанная программа представляет собой исполняемый файл LATINIK.EXE размером 8640 байт. В программе реализован алгоритм проверки, является ли целочисленная матрица размером 5 на 5 латинским квадратом.

После запуска программы появляется окно, изображенное на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Главное окно программы

После этого пользователь должен задать последовательность из 25 чисел. На рисунке 4.2 показан пример ввода.

Рисунок 4.2 - Пример ввода исходных данных

Пример выполнения проверки приведен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3- Результат проверки (квадрат латинский)

Рисунок 4.4- Результат проверки (квадрат не латинский)

Протокол игры сохранен в текстовом файле «LATINIC.TXT», находящемся в той же директории, что и исполняемый файл.

Функционирование программы полностью соответствует заданию.

Выводы

Данная курсовая работа была выполнена в полном соответствии поставленному заданию и отлажена в среде Turbo Pascal 7.0. В ходе выполнения курсовой работы была разработана программа для обработки числовой последовательности.

В ходе выполнения курсового проекта были проведен - анализ технического задания и постановка задачи проектирования.

Были выделены функции, которыми должна обладать разрабатываемая программа.

Был разработан алгоритм программы, предназначенной для выполнения сформированных функций.

Согласно разработанному алгоритму была составлена и отлажена программа алгоритмическом языке программирования Pascal. В ходе разработки программы проводилось ее тестирование и отладка на тестовых наборах. Для написанной программы разработана инструкция оператора с указанием порядка выполняемых действий .

Результаты работы оформлены в виде пояснительной записки.

В ходе разработки программы были закреплены навыки работы:

- командами ввода-вывода как на экран, так и в текстовые файлы,

- использования процедур,

- команды обработки массивов,

- команды для реализации циклов с заданным числом повторений;

- команды проверки условий и реализации ветвлений.

В результате выполнения данной курсовой работы, мы убедились в широких возможностях языка программирования Turbo Pascal, закрепили практические навыки программирования в cреде Turbo Pascal.

Перечень ссылок

1. Зуев Е.А. Программирование на языке Turbo Pascal 6.0,7.0. - М.: Радио и связь, Веста, 1993.

2. Фаронов В.В. Turbo Pascal 7.0. Начальный курс. - М.: Нолидж, 2000.

Приложение А

Алгоритм программы

Рисунок А.1 - Алгоритм программы

Приложение Б

Листинг программы

1. Program LATINIK;

2. uses crt;

3. var

4. KV : array [1..5,1..5] of integer;

5. i,j,k :integer;

6. ft:text;

7. S,St:string;

8. ltn,ltn1 : boolean;

9. chisla : array[1..5] of byte;

10. Procedure Info(var ft:TEXT);

11. begin

12. writeln('***********************************************************');

13. writeln(' КУРСОВОЙ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ');

14. writeln(' ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ ');

15. writeln(' Дана целочисленная квадратная матрица порядка 5. ');

16. writeln(' Определить, является ли она латинским квадратом.');

17. writeln(' Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица, размером n x n, ');

18. writeln(' каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.');

19. writeln('***********************************************************');

20. writeln;

21. writeln(ft,'***********************************************************');

22. writeln(ft,' КУРСОВОЙ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ');

23. writeln(ft,' ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ ');

24. writeln(ft,' Дана целочисленная квадратная матрица порядка 5. ');

25. writeln(ft,' Определить, является ли она латинским квадратом.');

26. writeln(ft,' Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица, размером n x n, ');

27. writeln(ft,' каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.');

28. writeln(ft,'***********************************************************');

29. writeln(ft);

30. end;

31. begin

32. clrscr;

33. assign(ft,'latinik.txt');

34. rewrite(ft);

35. Info(ft);

36. writeln('Задайте матрицу целых чисел 5*5 : ');

37. for i:=1 to 5 do

38. for j:=1 to 5 do

39. read(KV[i,j]);

40. writeln('Матрица');

41. writeln(ft,'Матрица');

42. For i:=1 to 5 do

43. begin

44. s:='';

45. for j:=1 to 5 do

46. begin

47. Str(KV[i,j]:4,St);

48. S:=S+St;

49. end;

50. writeln(S);

51. writeln(ft,S);

52. end;

53. {проверяем встречаемость элементов по строкам}

54. writeln('Встречаемость элементов по строкам ');

55. writeln(ft,'Встречаемость элементов по строкам ');

56. ltn:=true;

57. for i:=1 to 5 do

58. begin

59. for j:=1 to 5 do

60. chisla[j]:=0;

61. for j:=1 to 5 do

62. if KV[i,j] in [1..5] then

63. begin

64. k:=KV[i,j];

65. chisla[k]:=chisla[k]+1;

66. end;

67. end;

68. for j:=1 to 5 do

69. begin

70. if chisla[j]>1 then

71. begin

72. Str(j,S);

73. Str(i,St);

74. S:='Число '+S+' использовалось более одного раза в строке '+St;

75. writeln(S);

76. writeln(ft,S);

77. ltn:=false;

78. end

79. else if chisla[j]=0 then

80. begin

81. Str(j,S);

82. Str(i,St);

83. S:='Число '+S+' не использовалось ни разу в строке '+St;

84. writeln(S);

85. writeln(ft,S);

86. ltn:=false;

87. end;

88. chisla[j]:=0; {обнуляем для следующей итерации}

89. end;

90. if ltn then

91. s:= 'Проверка пройдена.В каждой строке нет повторяющихся элементов'

92. else

93. s:= 'Проверка Не пройдена.';

94. writeln(S);

95. writeln(ft,S);

96. {проверяем встречаемость элементов по столбцам}

97. writeln('Встречаемость элементов по столбцам ');

98. writeln(ft,'Встречаемость элементов по столбцам ');

99. ltn1:=true;

100. for J:=1 to 5 do

101. begin

102. for i:=1 to 5 do

103. begin

104. if KV[i,j] in [1..5] then

105. begin

106. k:=KV[i,j];

107. chisla[k]:=chisla[k]+1;

108. end;

109. end;

110. for i:=1 to 5 do

111. begin

112. if chisla[i]>1 then

113. begin

114. Str(i,S);

115. Str(j,St);

116. S:='Число '+S+' использовалось более одного раза в столбце '+St;

117. writeln(S);

118. writeln(ft,S);

119. ltn1:=false;

120. end

121. else if chisla[i]=0 then

122. begin

123. Str(i,S);

124. Str(j,St);

125. S:='Число '+S+' не использовалось ни разу в солбце '+St;

126. writeln(S);

127. writeln(ft,S);

128. ltn1:=false;

129. end;

130. chisla[i]:=0; {обнуляем для следующей итерации}

131. end;

132. end;

133. if ltn1 then

134. s:= 'Проверка пройдена.В каждом столбце нет повторяющихся элементов'

135. else

136. s:= 'Проверка Не пройдена.';

137. writeln(S);

138. writeln(ft,S);

139. if ltn and ltn1 then

140. s:='Квадрат латинский!'

141. else

142. s:='Квадрат НЕ латинский!';

143. writeln(S);

144. writeln(ft,S);

145. Close(ft);

146. readln;

147. end.

Приложение В

Протокол выполнения программы

***********************************************************

КУРСОВОЙ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ

ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ

Дана целочисленная квадратная матрица порядка 5.

Определить, является ли она латинским квадратом.

Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица, размером n x n,

каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.

***********************************************************

Матрица

1 2 3 4 5

5 1 2 3 4

4 5 1 2 3

3 4 5 1 2

2 3 4 5 1

Встречаемость элементов по строкам

Проверка пройдена. В каждой строке нет повторяющихся элементов

Встречаемость элементов по столбцам

Проверка пройдена. В каждом столбце нет повторяющихся элементов

Квадрат латинский!

Протокол выполнения программы

***********************************************************

КУРСОВОЙ ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ

ЛАТИНСКИЙ КВАДРАТ

Дана целочисленная квадратная матрица порядка 5.

Определить, является ли она латинским квадратом.

Латинским квадратом порядка n называется квадратная таблица, размером n x n,

каждая строка и каждый столбец которой содержит числа 1,2, ..,n.

***********************************************************

Матрица

1 2 3 4 5

5 1 2 3 4

4 5 1 2 3

3 4 5 1 2

2 4 3 5 1

Встречаемость элементов по строкам

Проверка пройдена. В каждой строке нет повторяющихся элементов

Встречаемость элементов по столбцам

Число 3 не использовалось ни разу в солбце 2

Число 4 использовалось более одного раза в столбце 2

Число 3 использовалось более одного раза в столбце 3

Число 4 не использовалось ни разу в солбце 3

Проверка Не пройдена.

Квадрат НЕ латинский!

Размещено на Allbest.ru

...