Основи програмування та алгоритмічні мови

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Обчислювальну техніку останніми роками широко застосовують у всіх сферах діяльності людини. Вона стала каталізатором науково-технічного прогресу. Бурхливий розвиток ЕОМ сприяв широкому процесу математизації науки, техніки і господарства в цілому. Саме розробка і застосування математичних методів розв'язування прикладних задач на базі ЕОМ є предметом сучасної математики.

Математика - одна з найдавніших наук - виникла з практичних потреб людини. Розвиток математики сприяв загальному науково-технічному прогресу цивілізації, а потреби природознавства, техніки і практичної діяльності людей становили перед математикою нові задачі і стимулювали її розвиток. програмний алгоритм інтерфейс користувач

Розвиток обчислювальної математики тісно пов'язаний з розвитком програмування, яке йде шляхом спрощення способів спілкування людини з комп'ютером. На сучасному етапі розвитку виникають мови програмування наближені до природних, розвиваються проблемно орієнтовані мови програмування, засоби візуального програмування, створюються пакети прикладних програм. Виникають і інтенсивно розвиваються структурне програмування і спеціалізовані мови для розробки структурованих програм.

Завдання передбачає розробку програмного забезпечення для розв'язку задачі математичного характеру. А саме програма курсової роботи спрямована для обрахування статичних даних.

1. Теоретична частина

1.1 Загальні відомості

Назва «Сі++» була вигадана Ріком Масситті (Rick Mascitti) і вперше було використана в грудні 1983 року. Раніше, на етапі розробки, нова мова називалася «Сі з класами». Ім'я, що вийшло у результаті, походить від оператора Сі «++» (збільшення значення змінної на одиницю) і поширеному способу присвоєння нових імен комп'ютерним програмам, що полягає в додаванні до імені символу «+» для позначення поліпшень. Згідно Страуструпу, «ця назва указує на еволюційну природу змін Cі». Виразом «С+» називали ранішню, не пов'язану з Сі++, мову програмування.

Педанти також можуть відмітити, що введення мови Сі++ не змінює самого Сі, тому найточнішим ім'ям було б «С+1».

Стандарт Сі++ містить нормативне посилання на стандарт Сі від 1990 року і не визначає самостійно ті функції стандартної бібліотеки, які запозичуються із стандартної бібліотеки Сі.

Стандартизація визначила мову програмування Сі++, проте за цією назвою можуть ховатися також неповні, обмежені достандартні варіанти мови. Спочатку мова розвивалася поза формальними рамками, спонтанно, у міру завдань, що ставилися перед нею. Розвиток мови супроводив розвиток кросс-компілятора Cfront. Нововведення в мові відбивалися в зміні номера версії кросс-компілятора. Ці номери версій кросс-компілятора розповсюджувалися і на саму мову, але стосовно теперішнього часу мову про версії мови Сі++ не ведуть. При створенні С++ Builder не було ніяких причин починати все з нуля, тому бібліотека VCL була просто адаптована до нового середовища. Але для того, щоб полегшити процес розробки додатків, Borland С++ Builder розширив можливості стандартного С++ за допомогою концепції візуального програмування концепції властивостей, методів та подій Тому при переході від С++ до С++ Builder деякі речі можуть здатися вам дивними. Наприклад, весь ваш код буде написаний на С++, але треба пам'ятати, що сама VCL - це не С++. VCL написана на Object Pascal.

Бібліотека візуальних компонентів ретельно продумана. Як і більшість хороших бібліотек, VCL максимально використовує можливості наслідування. Основу VCL складають класи, що представляють компоненти. Решта класів VCL не мають відношення до компонентів. Вони виконують допоміжні та службові задачі.

Імена класів компонентів починаються з літери Т, що означає тип даних. Наприклад, TMainMenu - це ім'я класу для компонента MainMenu. Коли ви розміщуєте компонент на формі, С++ Builder генерує код для створення нового класу на основі класу VCL, що відповідає даному компоненту. При цьому створюється покажчик на об'єкт, щоб ви могли мати до нього доступ. Для утворення імен класу та покажчика С++ Builder використовує значення властивості Name.

В 1998 році мова Сі++ була стандартизована Міжнародною організацією стандартизації під номером 14882:1998 -- Мова Програмування Сі++. Поточний стандарт -- C++11, він був прийнятий у 2011 році робочою групою МОС після десятирічної підготовки.

Стандарт Сі++ на 1998 рік складається з двох основних частин: ядра мови і стандартної бібліотеки. Стандартна бібліотека Сі++ увібрала в себе бібліотеку шаблонів STL, що розроблялася одночасно із стандартом. Зараз назва STL офіційно не вживається, проте в колах програмістів на Сі++ ця назва використовується для позначення частини стандартної бібліотеки, що містить визначення шаблонів контейнерів, ітераторів, алгоритмів і функторів.

Стандарт Сі++ містить нормативне посилання на стандарт Сі від 1990 року і не визначає самостійно ті функції стандартної бібліотеки, які запозичуються із стандартної бібліотеки Сі.

Поза тим, існує величезна кількість бібліотек Сі++, котрі не входять в стандарт. У програмах на Сі++ можна використовувати багато бібліотек Сі.

Переваги мови C++

1) Швидкодія. Швидкість роботи программ на С++ практично не поступається програмам на С, хоча програмісти отримали в свої руки нові можливості і нові засоби.

2) Масштабованість. На мові C++ розробляють програми для найрізноманітніших платформ і систем.

3) Можливість роботи на низькому рівні з пам'яттю, адресами, портами. (Що, при необережному використанні, може легко перетворитися на недолік.)

4) Можливість створення узагальнених алгоритмів для різних типів даних, їхня спеціалізація, і обчислення на етапі компіляції, з використанням шаблонів.

5) Підтримуються різні стилі та технології програмування, включаючи традиційне директивне програмування, ООП, узагальнене програмування, метапрограмування (шаблони, макроси).

Недоліки мови C++

1) Наявність безлічі можливостей, що порушують принципи типобезпеки приводить до того, що в С++ програми може легко закрастися важковловима помилка. Замість контролю з боку компілятора розробники вимушені дотримуватися вельми нетривіальних правил кодування. По суті, ці правила обмежують С++ рамками якоїсь безпечнішої підмови.

2) Погана підтримка модульності. Підключення інтерфейсу зовнішнього модуля через препроцесорну вставку заголовного файлу (#include) серйозно уповільнює компіляцію, при підключенні великої кількості модулів. Для усунення цього недоліку, багато компіляторів реалізують механізм прекомпіляції заголовних файлів.

3) Недостача інформації про типи даних під час компіляції.

4) Мова C++ є складною для вивчення і для компіляції.

5) Деякі перетворення типів неінтуїтивні. Зокрема, операція над беззнаковим і знаковим числами видає беззнаковий результат.

6) Препроцесор С++ (успадкований від C) дуже примітивний. Це приводить з одного боку до того, що з його допомогою не можна (або важко) здійснювати деякі завдання метапрограмування, а з іншою, в наслідку своєї примітивності, він часто приводить до помилок і вимагає багато дій з обходу потенційних проблем. Деякі мови програмування (наприклад, Scheme і Nemerle) мають набагато могутніші і безпечніші системи метапрограмування

Хоча декларується, що С++ мультипарадигмена мова, реально в мові відсутня підтримка функціонального програмування. Частково, даний пропуск усувається різними бібліотеками (Loki, Boost) що використовують засоби метапрограмування для розширення мови функціональними конструкціями (наприклад, підтримкою лямбд/анонімних методів), але якість подібних рішень значно поступається якості вбудованих у функціональні мови рішень.

1.2 Опис предметної області та постановка задачі

Задачею курсової роботи на тему: «Статичний калькулятор».

Задача програми - забезпечити найлегший спосіб обробки даних, результат якої буде показано. Також, забезпечити легке зчитування та подальше використання інформації.

Основними задачами при створенні даної програми було логічне використання компонентів С++, доцільний метод написання програми, логічно вбудовані функції та дієвий алгоритм, який було обрано для її створення.

Програма була створена для опрацювання даних, які будуть вписані в програму користувач. Програма по закінченню обробки показує результат в зручному виді для користувача.

Програма повинна бути створена спеціально для користувача з будь яким досвідом роботи з ПК та зручним інтерфейсом.



1.3 Обґрунтування вибору методу розв'язку задачі

Для виконання даної задачі було використано мову програмування C++ Builder. В розв'язанні поставленого завдання використовуються різні типи обробки і представлення даних, адже для розв'язку окремих частин окремих відповідних даних потрібно було використовувати різноманітні способи, щоб в кінці досягти потрібного результату.

Було використати 3 форми, які показували користувачу певну окрему інформацію. Зручність цих форм в тому що вони є простими у їх виклику через меню головної форми програми та використанні. Використано CheckBox для використання певних дії які саме потрібні користувачу, Edit для вводу та виводу даних.

Також був використаний компонент Memo для виведення багаторядкового тексту даних, цей елемент дає змогу побачити результат у вигляді тексту який в подальшому можна скопіювати в подальших цілях користувача. Але для того щоб користувач ненавмисно не видалив текст, редагування було заблоковано.



2. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

2.1 Порядок виконання роботи

Початок виконання робити, було вибрано елементи за допомогою які будуть пов'язані між собою та розроблений алгоритм згідно якого розроблялася дана програма. Було підібрано компонент для кожного окремої задачі програми, таких як: ввід та вивід даних, допомога та розробник.

При запуску програми відкривається головна форма програми через яку саме користувач буде вводити дані в окрему форма, дані користувача також показується в окремій формі.

Для результату було використано окреме місце на головній формі програми і підписаним.

Форми «Допомога» та «розробник» - це окремі форми, які викликаються через меню головної форми програми. Вони застосовані для роз'яснення роботи програми. Було додано спеціальну можливість вибору окремої дії обрахунку даних.

Після побудови макету програми та написання програмного коду були здійснені певні тести системи. І в кінці відлагодження та усунення відповідних помилок була написанна курсова робота до програмного продукту.

2.1.2 Використані компоненти

v MainMenu (вкладка Standard);

v Edit (вкладка Standart);

v Button (вкладка Standard);

v CheckBox (вкладка Standard);

v Label (вкладка Standart);

v Memo (вкладка Standard).



2.1.3 Опис алгоритму

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лістинг програми

//---------------------------------------------------------------------------

#include <vcl.h>

#pragma hdrstop

#include <math.h>

#include <string.h>

#include "Unit1.h"

#include "Unit3.h"

#include "Unit4.h"

#include "Unit5.h"

//---------------------------------------------------------------------------

#pragma package(smart_init)

#pragma resource "*.dfm"

TForm1 *Form1;

double a[100];

int i=1;

//---------------------------------------------------------------------------

__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)

: TForm(Owner)

{

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

/*char * c = Edit1->Text.c_str();

String b=Edit1->Text;

char str[] = c;

char delims[] = "#";

char *result = NULL;

result = strtok( str, delims );

while( result != NULL ) {

// printf( "result is \"%s\"\n", result );

result = strtok( NULL, delims );

Memo1->Lines->Add(result);

}

*/

/* Edit1->Text+=" ";

int string_len = Edit1->Text.Length();

char *string = new char[string_len];

memset(string, 0, string_len);

string = Edit1->Text.c_str();

Memo1->Lines->Add( AnsiString(string));

Memo1->Lines->Add(string); */

int string_len = Edit1->Text.Length();

String b=Edit1->Text;

char *str = new char[string_len];

memset(str, 0, string_len);

str = Edit1->Text.c_str();

char delims[] = "+";

char *result = NULL;

result = strtok( str, delims );

while( result != NULL ) {

// printf( "result is \"%s\"\n", result );

result = strtok( NULL, delims );

Memo1->Lines->Add(result);

}

}

//---------------------------------------------------------------------------

/*double insertSort(double t[], size_t length) {

int k, l, value;

for(k = 1; k < length; k++) {

value = a[i];

for (l = k - 1; l >= 0 && t[l] > value; l--) {

t[l + 1] = t[l];

}

t[l + 1] = value;

}

} */

void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender)

{

Edit3->Text=Edit3->Text+Edit2->Text+" | ";

a[i]=StrToFloat(Edit2->Text);

i++;

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::Button3Click(TObject *Sender)

{

if (CheckBox1->Checked==true){ double summ=0;

int h=1;

while(h<i-1){

summ=summ+a[h];

h=h+1;

}

summ=summ/i;

Memo1->Lines->Add(CheckBox1->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));

}

if (CheckBox2->Checked==true){

double min=a[1];

int h=1;

while(h<i){

if (a[h]<min){min=a[h];}

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox2->Caption+" - "+ FloatToStr(min));

}

if (CheckBox3->Checked==true){

double max=a[1];

int h=1;

while(h<i){

if (a[h]>max){max=a[h];}

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox3->Caption+" - "+ FloatToStr(max));

}

if (CheckBox4->Checked==true){

int h,y; bool check=false;

while(h<i){

check=false;

for (int t=2; t==a[h]-1; t++){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%t==0){check=true; break;}

}

if (check==false){Memo1->Lines->Add(FloatToStr(a[h]));}

h++;

}

}

if (CheckBox5->Checked==true){

double fel=i/2;

int y = static_cast<int>(fel);

Memo1->Lines->Add(CheckBox5->Caption+" - "+ FloatToStr(a[y]));

}

if (CheckBox8->Checked==true){ int h=1;int y;

Memo1->Lines->Add(CheckBox8->Caption+" : ");

while(h<i){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%2==0){Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";}

h=h+1;

}

}

if (CheckBox9->Checked==true){ int h=1;int y;

Memo1->Lines->Add(CheckBox9->Caption+" : ");

while(h<i){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%2!=0){Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";}

h=h+1;

}

}

if (CheckBox10->Checked==true){

int h=1; int summ=0;

while(h<i){

summ=summ+a[h];

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox10->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));}

if (CheckBox11->Checked==true){int h=1; int summ=1;

while(h<i){

summ=summ*a[h];

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox11->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));}

if (CheckBox14->Checked==true){ Memo1->Lines->Add(CheckBox14->Caption+" : ");

int h=i-1; int summ=0;

while(h!=0){

Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";

h=h-1;

}

}

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N1Click(TObject *Sender)

{

if (CheckBox1->Checked==true){ double summ=0;

int h=1;

while(h<i-1){

summ=summ+a[h];

h=h+1;

}

summ=summ/i;

Memo1->Lines->Add(CheckBox1->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));

}

if (CheckBox2->Checked==true){

double min=a[1];

int h=1;

while(h<i){

if (a[h]<min){min=a[h];}

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox2->Caption+" - "+ FloatToStr(min));

}

if (CheckBox3->Checked==true){

double max=a[1];

int h=1;

while(h<i){

if (a[h]>max){max=a[h];}

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox3->Caption+" - "+ FloatToStr(max));

}

if (CheckBox4->Checked==true){

int h,y; bool check=false;

while(h<i){

check=false;

for (int t=2; t==a[h]-1; t++){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%t==0){check=true; break;}

}

if (check==false){Memo1->Lines->Add(FloatToStr(a[h]));}

h++;

}

}

if (CheckBox5->Checked==true){

double fel=i/2;

int y = static_cast<int>(fel);

Memo1->Lines->Add(CheckBox5->Caption+" - "+ FloatToStr(a[y]));

}

if (CheckBox8->Checked==true){ int h=1;int y;

Memo1->Lines->Add(CheckBox8->Caption+" : ");

while(h<i){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%2==0){Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";}

h=h+1;

}

}

if (CheckBox9->Checked==true){ int h=1;int y;

Memo1->Lines->Add(CheckBox9->Caption+" : ");

while(h<i){

y = static_cast<int>(a[h]);

if (y%2!=0){Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";}

h=h+1;

}

}

if (CheckBox10->Checked==true){

int h=1; int summ=0;

while(h<i){

summ=summ+a[h];

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox10->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));}

if (CheckBox11->Checked==true){int h=1; int summ=1;

while(h<i){

summ=summ*a[h];

h=h+1;

}

Memo1->Lines->Add(CheckBox11->Caption+" - "+ FloatToStr(summ));}

if (CheckBox14->Checked==true){ Memo1->Lines->Add(CheckBox14->Caption+" : ");

int h=i-1; int summ=0;

while(h!=0){

Memo1->Text=Memo1->Text+FloatToStr(a[h])+"; ";

h=h-1;

}

}

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N2Click(TObject *Sender)

{

Memo1->Clear();

Edit1->Clear();

Edit2->Clear();

Edit3->Clear();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::sl1Click(TObject *Sender)

{

Form1->Close();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::r1Click(TObject *Sender)

{

AboutBox->Show();

}

//---------------------------------------------------------------------------

void __fastcall TForm1::N4Click(TObject *Sender)

{

PagesDlg->Show();

}

//---------------------------------------------------------------------------

2.2 Інтерфейс та керівництво користувача

Програма запускається шляхом подвійного натиску на виконуваний файл «Статичний Калькулятор»

Рис. 2.1 Запуск програми

Відкривається головне вікно програми, зображено на рис 2.2

Рис. 2.2 Головне вікно програми

Задаємо відповідні дані та натискаємо кнопку «Додати», як зображено на рис. 2.3

Рис. 2.3 Заповнення даних

Наступна дія, яку повинен виконати користувач - це вибір бажаної операції (рис. 2.4)

2.3 Вибір операції

Потім вибираємо меню «Обчислення» зображено на рис 2.5

Рис 2.5 Обчислення

Натиснувши на відповідну кнопку отримаємо результати обрахунків, як зображено на рис. 2.6

Рис. 2.6 Результати



ВИСНОВОК

Під час, виконання курсової роботи було здобуто ряд корисних навичок та вдосконалено знання роботи з інтерфейсом С++ Builder, в ході роботи також вивчено нові компоненти, їх властивості, і закріплені знання по програмуванню. В роботі також були проаналізовані питання відносно теоретичної основи роботи та практичне застосування інтерпретатору Borland C++ Builder 6.0 для побудови програми з простим інтерфейсом користувача. Результатом цього є програма, яка реалізує обчислення статичних функцій.

Ця програма є простою, вона включає в себе найважливіші статичні функції для обробки даних внесених в програму користувачем. Інтерфейс програми зроблений якнайбільш сприятливим для користувача, навіть інтуїтивним, не потребуючим пояснень. Важливою можливістю є користувач може на вибір роботи ту чи іншу дії з даним, що надає економію його часу. Також було створено допоміжні форми які викликаються в головній формі програми через меню. Це форми «Робота з програмою» та «Розробник». В формі «Робота з програмою» є інформація для корисна інформація для користувача, в якого виникли питання по роботі з програмою. В формі «Розробник» є інформація про програму та її розробника. Програмний продукт реалізований у відповідності з усіма нормами, які ставляться перед якісною програмою.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. С. А. Немнюгин. С++. Учебник

2. Ю. А. Шпак. С++ на примерах

3. С.Немнюгин, Л.Перколаб, "Изучаем С++l"

4. Касаткин А.И., Вальвачев А.Н. Профессиональное программирование на языке С++. Мн., 1992. 240 С.

5. Бруно Бабэ. Просто и ясно о Borland C++. М., 1996. 400 С.

6. Справочник по классам Borland C++ 6.0. К., 1994. 256 С.

7. ObjectWindows для C++. К., 1993, 208 С.

8. Никита Культин. C++ Builder, BHV 2012. 464 С.

9. Архангельский. Компоненты C++Builder. Справочное и методическое пособие. Бином-Пресс 2008, 960 С.

10. Програмированние на C++Builder. 7-ой издание. А.К., Бином 2010, 1364 С.

11. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т.1,Основные алгоритмы. Пер. с англ. М: Мир,1976

12. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ. Т.2,Получисленные алгоритмы. Пер. с англ. М: Мир,1977

13. Смелов А.А. Методические указания по оформлению дипломных и курсовых проектов (работ). - Мелитополь: ТГАТА, 1999. - 31с.: ил.

14. Буч Г. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с примерами приложений на С++, 2-е изд./Пер. с англ. - М.: ”Издательство БИНОМ”, СПб: ”Невский проект”,1998-560с.

15. Страуструп Б. Язык программирования С++,3-е изд./Пер. с англ. - СПб.: ”Невский Диалект” - ”Издательство БИНОМ”,1999г.-991с

Размещено на Allbest.ru

...