Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Язык Си - это универсальный язык программирования, для которого характерны экономичность выражения, современный набор операторов и типов данных. Язык Си не является ни языком "очень высокого уровня", ни "большим" языком, и не предназначается для некоторой специальной области применения, но отсутствие ограничений и общность языка делают его для многих задач более удобным и эффективным, чем языки, предположительно более мощные. Операционная система, компилятор с языка Си и по существу все прикладные программы системы "ДЕМОС" написаны на Си. Язык Си не связан с какими либо определенными аппаратными средствами или системами, и на нем легко писать программы, которые можно пропускать без изменений на любой ЭВМ, имеющей Си-компилятор. алгоритм графический геометрический

Язык Си является универсальным языком программирования. Он первоначально появился в операционной системе UNIX, и развивался как основной язык систем, совместимых с ОС UNIX.

Сам язык, однако, не связан с какой-либо одной операционной системой или машиной; и хотя его называют языком системного программирования, так как он удобен для написания операционных систем, он может использоваться для написания любых больших вычислительных программ, программ для обработки текстов и баз данных.

Язык Си - это язык относительно "низкого уровня". Это означает, что Си имеет дело с объектами того же вида, что и большинство ЭВМ, а именно, с символами, числами и адресами.

Они могут объединяться и пересылаться посредством обычных арифметических и логических операций, осуществляемых реальными ЭВМ.

В языке Си отсутствуют операции, имеющие дело непосредственно с составными объектами, такими как строки символов, множества, списки или с массивами, рассматриваемыми как целое. Здесь, например, нет никакого аналога операциям PL/1, оперирующим с массивами и строками. Язык не предоставляет никаких других возможностей распределения памяти, кроме статического определения и механизма стеков, обеспечиваемого локальными переменных функций. Сам по себе язык Си не обеспечивает никаких возможностей ввода-вывода. Все эти механизмы высокого уровня должны обеспечиваться явно вызываемыми функциями.

Аналогично, язык Си предлагает только простые, последовательные конструкции управления: проверки, циклы, группирование и подпрограммы, но не мультипрограммирование, параллельные операции, синхронизацию или сопрограммы.

Удержание языка в скромных размерах дает реальные преимущества. Так как Си относительно мал, он не требует много места для своего описания и может быть быстро выучен.



1. Обработка двумерных массивов

Задача:

Задана матрица размером NxM. Минимальный элемент каждой строки матрицы заменить среднеарифметическим значением максимальных элементов остальных строк матрицы.

Требования к выполнению задания:

- Размер матрицы должен вводиться с клавиатуры;

- Под элементы матрицы выделить динамическую память требуемого размера.

- При формировании матриц предусмотреть выбор варианта: случайным образом, вводом с клавиатуры или вводом из файла;

- При выборе ввода матрицы с клавиатуры, должен быть предусмотрен удобный интерфейс ввода данных;

- При вводе из файла при недостаточном объеме данных элементы матрицы, для которых не хватило значений, заполняются нулями;

- Сформированную матрицу отобразить на экране;

- Предусмотреть вывод промежуточных результатов и результатов обработки на экран и/или в файл.

1.1 Алгоритм решения задачи

В начале вводим размеры матрицы , выбираем способ заполнения элементов . После формирования выводим начальную матрицу на экран .

Далее создаем временный массив (размер равен количеству строк матрицы) с числами ,равными среднему арифметическому максимальных чисел всех строк , кроме данной .После находим в каждой строке матрицы минимальный элемент и заменяем его на соответствующий из массива .

Удаляем выделенную память под массив, выводим обработанную матрицу.

Блок-схема

1.2 Описание программы

Программа состоит из 9 функций, подробное описание приведено ниже:

- key(a,n,m);

Ввод елементов матрицы вручную с клавиатуры.

- random(a,n,m);

Заполнение матрицы с помощью функции rand().

- fromfile(a,n,m);

Заполнение матрицы числами из файла. Если в файле недостаточно чисел - дополняется нулями. Файл находится в директории

«d:\\file.txt»

- get(a,n,m);

Вывод матрицы на экран.

- sr_max(a,n,m,i);

Функция находит и возвращает среднее арифметическое масимальных элементов всех строк, кроме i - той.

- num_min(a,m,i);

Функция находит и возвращает номер минимального элемента в i - той строке.

- func(a,n,m);

Функция заменяет элемент каждой строки матрицы среднеарифметическим значением максимальных элементов остальных строк матрицы.

- get_file(a,n,m);

Записывает матрицу в файл «d:\\file!.txt».

- task1();

Основная функция , вызывается из меню .



2. Построение графических фигур

Задача:

Окружность, вписанная в квадрат, меняют свои цвета, размеры и движутся по окружности с центром в середине экрана.

Требования к выполнению задания:

- Хотя бы одна фигура должна иметь заливку, которая согласно условию меняет свои параметры;

- Завершение движения происходит по нажатию любой клавиши ;

2.1 Алгоритм решения задачи

Для начала необходимо задать первоначальные координаты прямоугольника и вписанной окружности. Далее в цикле рисуем движение этого объекта по кругу . Это осуществляется с помощь изменения координат с использованием функций sin(x) и cos(x). Каждые 2 фигура меняет свои параметры.

Блок-схема

2.2 Описание программы

Программа состоит из одной функции

Для работы в графическом режиме необходимо:

- Подключение графической библиотеки graphics.h

- В visual studio инициализация графического окна :

Initwindow(x,y), где х ,у - размеры окна.

В папке BGI находится графический драйвер.

Для движения по окружности координаты x,y задаются с помощью функций

x=R*cos(i)+А;

y=R*sin(i)+В;

где R-радиус движения; A-координата окружности (х); B-координата окружности (у); i- величина угла (в радианах); x, y- координаты движущейся фигуры (точка на окружности).



3. Задачи с использованием геометрических данных

Заданы две пересекающиеся прямые, с помощью 4 точек. Найти координаты точки пересечения и расстояния от нее до заданных точек.

Требования к выполнению работы:

- Размер множества точек должен вводиться с клавиатуры;

- При формировании координат точек предусмотреть выбор варианта: случайным образом, вводом с клавиатуры или вводом из файла;

- При выборе ввода с клавиатуры, должен быть предусмотрен удобный интерфейс ввода данных;

- При вводе из файла при недостаточном объеме данных элементы массивов, для которых не хватило значений, заполняются случайным образом;

- Сформированное множество точек отобразить на экране в графическом режиме;

- Решение задачи должно сопровождаться графической интерпретацией.

- Графическое изображение должно менять масштаб, цвет, тип линии и заливок.

3.1 Алгоритм решения задачи

Необходимо сформировать четыре точки. По условию они образуют две пересекающиеся прямые. Далее используя уравнения прямых находим выражение, которое будет находить точку пересечения двух прямых.

После выводим график на экран.

Блок-схема

3.2 Описание программы

Программа состоит из 7 функций:

- set(a,b,c,d);

Формирование точек вручную.

- file(a,b,c,d);

Считывание точек из файла.

- rand(a,b,c,d);

Точки задаются с помощью функции rand().

- cross(a,b,c,d);

Возвращает точку пересечения.

- draw(a,b,c,d);

Рисует точки , изменяет параметры графика.

- line(step,width,m,sx,sy,color,s,thinkness);

Рисует координатную плоскость.

- task3();

Оновная функция.

Где a,b,c,d - точки, заданные в виду структур (имеют поля х,у); color -цвет;m -масштаб;step-количество пикселей в одной еденице измерения;width-ширина графического окна;thinkness-толщина линий;

Sx ,sy -сдвиг по координатным осям ;s -тип линий.

Клавишами + и - изменяется масштаб графика; wasd - движение графика; c- изменение цвета ;v - изменение типа линий ;b-изменение толщины линий; Enter - вернуть стандартные значения; Esc-выход.



4. Главное меню курсовой работы

Оно состоит из 5 кнопок:

- Обработка матриц

- Построение графических фигур

- Геометрические данные

- информация об авторе

- завершить работу

Перемещение по меню осуществляется при помощи клавиш w и s.

Выбор - при помощи клавиши ENTER.

При нажатии клавиши Esc - выход.

4.1 Обработка двумерных массивов

Код программы

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <locale>

#include <conio.h>

#include <time.h>

void key(int **a , int n , int m)

{

printf("\n\nВводите элементы матрицы:");

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

for(int j=0;j<m;j++)

{

printf("\n%d - ",i*m+j+1);

scanf("%d",&a[i][j]);

}

}

void random(int **a , int n , int m)

{

printf("\n\nЗначения заданы с помощью функции rand() в пределах [-99;99];");

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

for(int j=0;j<m;j++)

a[i][j]=(rand()-16000)%100;

}

void fromfile(int **a , int n , int m)

{

FILE *file;

file = fopen ( "d:\\file.txt", "r" );

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

for(int j=0;j<m;j++)

{

if (feof(file)) a[i][j]=0;

else fscanf(file,"%d",&a[i][j]);

}

fclose(file);

}

void get(int **a , int n , int m)

{

printf("\n\n");

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

{

printf("\n");

for(int j=0;j<m;j++)

{

printf("%5d",a[i][j]);

}

}

}

float sr_max(int **a , int n , int m , int d)

{

int i,j,max;

float sr=0;

for(i=0;i<n;i++)

{

if(i!=d)

{

max=a[i][0];

for(j=1;j<m;j++)

if(a[i][j]>max)max=a[i][j];

sr+=max;

}

}

return sr/(n-1);

}

int num_min(int **a , int m , int d)

{

int min=a[d][0],del=0;

for(int j=1;j<m;j++)

{

if(a[d][j]<min)

{

min=a[d][j];

del=j;

}

}

return del;

}

void func(int **a , int n , int m)

{

int i,j;

int *b=new int [n];

for(i=0;i<n;i++)

b[i]=sr_max(a,n,m,i);

for(i=0;i<n;i++)

a[i][num_min(a,m,i)]=b[i];

delete []b;

}

void get_file(int **a,int n, int m)

{

FILE *file;

file = fopen ( "d:\\file!.txt", "w" );

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

{

if(i!=0)fprintf(file,"\n");

for(int j=0;j<m;j++)

{

fprintf(file,"%4d",a[i][j]);

}

}

fclose(file);

}

int task1()

{

setlocale(0,"");

srand(time(0));

int **a,n,m,k;

printf("Введите размеры матрицы :");

scanf("%d %d",&n,&m);

a=new int* [n];

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

a[i]=new int[m];

printf("\n\nВыберите способ заполнения элементов матрицы :\n1 - c клавиатуры\n2 - рандомно\n3 - из файла");

do{

k=_getch();

}while(k!=49&&k!=50&&k!=51&&k!=27);

switch(k)

{

case 49:key(a,n,m);break;

case 50:random(a,n,m);break;

case 51:fromfile(a,n,m);break;

case 27:return 0;

}

printf("\nМатрица :");

get(a,n,m);

func(a,n,m);

printf("\nОбработанная матрица :");

get(a,n,m);

printf("\n\nМатрица записана в файл (D:\\file!.txt):");

get_file(a,n,m);

_getch();

delete []a;

system("cls");

}

5.2 Контрольный запуск программы

Рис. 5.2.1 Контрольный запуск программы "обработка двумерных массивов". Результат

При контрольном запуске программы использовался способ задания массива при помощи генератора случайных чисел (rand).

5.3 Построение графических фигур

Код программы

#include <conio.h>

#include <time.h>

#include "graphics.h"

int task2()

{

cleardevice();

int x,y,r,x1,y1,xc,yc,rc,rx,ry,k,c=1,cc=2;

float i=0;

x1=300;y1=200;

r=200;

rx=20;

ry=20;

rc=20;

while(!kbhit())

{

x=r*cos(i)+400;

y=r*sin(i)+350;

x-=x1/2;

y-=y1/2;

xc=x+40+rx;

yc=y+40+ry;

i+=0.05;

setfillstyle(1,c);

setcolor(cc);

bar(x,y,x+x1,y+y1);

circle(xc,yc,rc);

setfillstyle(1,0);

floodfill(xc,yc,cc);

delay(50);

setcolor(0);

bar(x,y,x+x1,y+y1);

circle(xc,yc,rc);

if(abs(i-6.28)<0.1)

{

x1=rand()%250+100;

y1=rand()%200+100;

rx=rand()%(x1-80);

ry=rand()%(y1-80);

k=abs(xc-x);

if(abs(yc-y)<k)k=abs(yc-y);

if(abs((x1+x)-xc)<k)k=abs((x1+x)-xc);

if(abs((y1+y)-yc)<k)k=abs((y1+y)-yc);

rc=rand()%k;

c=rand()%14+1;

while(cc==c)

cc=rand()%14+1;

i=0;

}

}

return 0;

}

5.4 Контрольный запуск программы

Рис 5.4.1 Начальные цвет, положение, размер фигур

Рис 5.4.2 Изменены цвета, размер, положение фигур

5.5 Задачи с использованием геометрических данных

Код программы

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <locale>

#include <conio.h>

#include <time.h>

#include "graphics.h"

typedef struct

{

float x; float y;

}TPoint;

void set(TPoint &a,TPoint &b,TPoint &c,TPoint &d)

{

printf("\nВведите точки вручную :");

printf("\na(x,y) = ");

scanf("%f %f",&a.x,&a.y);

printf("\nb(x,y) = ");

scanf("%f %f",&b.x,&b.y);

printf("\nc(x,y) = ");

scanf("%f %f",&c.x,&c.y);

printf("\nd(x,y) = ");

scanf("%f %f",&d.x,&d.y);

}

void file(TPoint &a,TPoint &b,TPoint &c,TPoint &d)

{

FILE *file;

file = fopen ( "d:\\file1.txt", "r" );

fscanf(file,"%f %f",&a.x,&a.y);

fscanf(file,"%f %f",&b.x,&b.y);

fscanf(file,"%f %f",&c.x,&c.y);

fscanf(file,"%f %f",&d.x,&d.y);

fclose(file);

}

void rand(TPoint &a,TPoint &b,TPoint &c,TPoint &d)

{

a.x=(rand()-16000)%9;

a.y=(rand()-16000)%9;

b.x=(rand()-16000)%9;

b.y=(rand()-16000)%9;

c.x=(rand()-16000)%9;

c.y=(rand()-16000)%9;

d.x=(rand()-16000)%9;

d.y=(rand()-16000)%9;

}

void line(int j,int w,float m,int sx,int sy,int c,int s,int t)

{

setcolor(c);

setlinestyle(s,0,t);

setfillstyle(1,c);

char text[50];

int n=-10;

for(int i=0;i<=w;i+=j)

{

line((i+sx)*m,sy*m,(i+sx)*m,(w+sy)*m);

itoa(n,text,10);

outtextxy((i+1+sx)*m,(sy+w/2+1)*m,text);

n++;

}

n=10;

for(int i=0;i<=w;i+=j)

{

line(sx*m,(i+sy)*m,(sx+w)*m,(sy+i)*m);

itoa(n,text,10);

outtextxy((sx+w/2+1)*m,(sy+i+1)*m,text);

n--;

}

}

TPoint cross(TPoint a,TPoint b,TPoint c,TPoint d)

{

TPoint T;

T.x=-((a.x*b.y-b.x*a.y)*(d.x-c.x)-(c.x*d.y-d.x*c.y)*(b.x-a.x))/((a.y-b.y)*(d.x-c.x)-(c.y-d.y)*(b.x-a.x));

T.y=((c.y-d.y)*(-T.x)-(c.x*d.y-d.x*c.y))/(d.x-c.x);

return T;

}

int draw(TPoint a,TPoint b,TPoint c,TPoint d)

{

float m=1;

TPoint p=cross(a,b,c,d);

printf( "\nTочка пересечения [%.3f;%.3f]\n",p.x,p.y);

int t=1,color=15,sy=0,sx=0,s=0,cc=4;

int i,j,w=800;

cleardevice();

int step=w/(20);

while(1)

{

line(step,w,m,sx,sy,color,s,t);

setlinestyle(0,0,3);

setcolor(cc);

circle((a.x*step+sx+400)*m,(400-a.y*step+sy)*m,5);

circle((b.x*step+sx+400)*m,(400-b.y*step+sy)*m,5);

circle((c.x*step+sx+400)*m,(400-c.y*step+sy)*m,5);

circle((d.x*step+sx+400)*m,(400-d.y*step+sy)*m,5);

line((a.x*step+sx+400)*m,(400-a.y*step+sy)*m,(b.x*step+sx+400)*m,(400-b.y*step+sy)*m);

line((c.x*step+sx+400)*m,(400-c.y*step+sy)*m,(d.x*step+sx+400)*m,(400-d.y*step+sy)*m);

circle((p.x*step+sx+400)*m,(400-p.y*step+sy)*m,5);

switch (_getch())

{

case 225:color=rand()%15+1;

cc=rand()%15+1;

break;

case 27:return 0;

case 61:m*=1.1;break;

case 45:m/=1.1;break;

case 230:sy+=5;break;

case 228:sx+=5;break;

case 235:sy-=5;break;

case 162:sx-=5;break;

case 13:m=1;sy=0;sx=0;color=15;s=0;t=1;cc=4;break;

case 172:s++;if(s==4)s=0;break;

case 168:if(t==1)t=3;

else t=1;break;

}

cleardevice();

}

}

int task3()

{

srand(time(0));

setlocale(0,"");

int i;

TPoint a,b,c,d;

printf("\nВвести точки вручную - 1\nИз файла - 2\nрандомно - 3");

switch(_getch())

{

case 49:set(a,b,c,d);break;

case 50:file(a,b,c,d);break;

case 51:rand(a,b,c,d);break;

}

printf("\n%.3f %.3f\n%.3f %.3f\n%.3f %.3f\n%.3f %.3f",a.x,a.y,b.x,b.y,c.x,c.y,d.x,d.y);

draw(a,b,c,d);

return 0;

}

5.6 Контрольный запуск программы

Рис 5.6.1 Контрольный запуск программы

Рис 5.6.2 Результат работы программы

5.7 Главное меню

Код программы

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <conio.h>

#include <locale.h>

#include <math.h>

#include "graphics.h"

#include "1.cpp"

#include "2.cpp"

#include "3.cpp"

void show()

{

setcolor(4);

setlinestyle(1,0,2);

rectangle(10,500,780,680);

setcolor(14);

rectangle(20,510,770,670);

setcolor(15);

outtextxy(200,530,"Курсовая работа студентки группы КИ-12д");

outtextxy(300,550,"по дисциплине <программирование>.");

_getch();

}

void main()

{

setlocale(0,"");

initwindow(800,800);

char text[5][50]={"Обработка матриц","Построение графических фигур","Геометрические данныe","информация об авторе","завершить работу"};

int x[5],y[5],i=0;

y[0]=50;

setfillstyle(1,6);

for(i;i<5;i++)

{

x[i]=200;

if(i!=0)

{

y[i]=y[i-1]+80;

setfillstyle(1,5);

}

rectangle(x[i],y[i],x[i]+400,y[i]+50);

floodfill(x[i]+1,y[i]+1,15);

outtextxy(x[i]+130,y[i]+20,text[i]);

}

i=0;

while(1)

{

switch(_getch())

{

case 27:exit(1);

case 230:

setfillstyle(1,5);

floodfill(x[i]+1,y[i]+1,15);

outtextxy(x[i]+130,y[i]+20,text[i]);

i--;

if(i==-1)i=4;

setfillstyle(1,6);

floodfill(x[i]+1,y[i]+1,15);

outtextxy(x[i]+130,y[i]+20,text[i]);

break;

case 235:

setfillstyle(1,5);

floodfill(x[i]+1,y[i]+1,15);

outtextxy(x[i]+130,y[i]+20,text[i]);

i++;

if(i==5)i=0;

setfillstyle(1,6);

floodfill(x[i]+1,y[i]+1,15);

outtextxy(x[i]+130,y[i]+20,text[i]);

break;

case 13:

switch(i)

{

case 0:task1();break;

case 1:task2();break;

case 2:task3();break;

case 3:show();break;

case 4:exit(1);

}

system("cls");

cleardevice();

setcolor(15);

setlinestyle(0,0,1);

setfillstyle(1,5);

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

{

setfillstyle(1,5);

if(j==i)setfillstyle(1,6);

rectangle(x[j],y[j],x[j]+400,y[j]+50);

floodfill(x[j]+1,y[j]+1,15);

outtextxy(x[j]+130,y[j]+20,text[j]);

}

break;

}

}

_getch();

closegraph();

}

5.8 Контрольный запуск программы

Рис. 5.8.1 Основное меню курсовой работы

Заключение

В ходе данной курсовой работы было выполнено три задания:

- Обработка матриц

- Построение параметрических фигур

- Задачи с использованием геометрических данных

Получены навыки работы с языком программирования СИ при выполнении поставленных задач.



Список используемой литературы

1. Конспект лекций за первый курс

2. Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Программирование»

Размещено на Allbest.ru

...