программирование. Сборник методических указаний по выполнению практических работ по учебной дисциплине основы алгоритмизации и программирования структурное программирование
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
1 СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ по выполнению практических работ по учебной дисциплине ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОГРАММИРОВАНИЯ Структурное программирование 230401 Информационные системы (в строительстве) «профессиональный цикл» Братск, 2013 г. ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИРКУТСКОЙ ОБЛАСТИ «БРАТСКИЙ ПРОМЫШЛЕННО – ГУМАНИТАРНЫЙ ТЕХНИКУМ» 2 Сборник методических указаний по выполнению практических работ составлен в соответствии с требованиями к результатам освоения УД «Основы алгоритмизации и программирования», изложенными в Федеральном государственном образовательном стандарте среднего профессионального образования по специальности 230401 «Информационные системы (в строительстве)». Организация: Государственное бюджетное образовательное учреждение среднего профессионального образования Иркутской области «Братский промышленно-гуманитарный техникум» Автор-составитель: Янина Е.А., преподаватель ГБОУ БПГТТ Сборник описаний практических работ одобрен на заседании цикловой комиссии информационно-гуманитарных дисциплин Протокол №___ от ______________________20____г. Председатель ЦК ____________________Н.А. Орлова 3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................. 4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ БЛОК-СХЕМ АЛГОРИТМОВ.... 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2 ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ ............................................................................................................................ 9 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ РАЗВЕТВЛЯЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРЫ.................................................................................. 12 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ УСЛОЖНЕННОЙ РАЗВЕТВЛЯЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРЫ.................................................................................. 18 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 5. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ ЦИКЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ .......................................................................................................................... 20 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 6. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ УСЛОЖНЕННОЙ ЦИКЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 7. ТЕМА: ОБРАБОТКА ОДНОМЕРНЫХ МАССИВОВ ...... 30 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 8. ТЕМА: ОБРАБОТКА МНОГОМЕРНЫХ МАССИВОВ .... 35 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 9. ТЕМА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СТАНДАРТНЫХ ФУНКЦИЙ И ПРОЦЕДУР ДЛЯ РАБОТЫ СО СТРОКАМИ ................................................................... 42 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 10. ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ СО СТРУКТУРИРОВАННЫМ ТИПОМ ДАННЫХ «МНОЖЕСТВО» ..................................... 46 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 11. ТЕМА: ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОЦЕДУР. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИЙ .............................................................................................................................. 48 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 12. ТЕМА: ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕКСТОВЫХ ФАЙЛОВ ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 13. ТЕМА: ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТИПИЗИРОВАННЫХ И НЕТИПИЗИРОВАННЫХ ФАЙЛОВ ......... 59 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 14. ТЕМА: ПРОГРАММИРОВАНИЕ МОДУЛЯ ................... 62 4 ВВЕДЕНИЕ Основное содержание методических указаний по выполнению практических работ ориентировано на обучение структурной методике программирования. Поэтому первый практические работы предназначены для освоения программирования основных алгоритмических конструкций: линейной, ветвлению, циклам, а также способам составления подпрограмм. Последующие практические работы посвящены работе с разными видами структур данных: массивы, записи, множества, файлы. Методические указания предназначены для изучения программирования на языке Паскаль. Методические указания по учебной дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» для выполнения практических работ созданы Вам в помощь для работы на занятиях, подготовки к практическим занятиям. Приступая к выполнению практической работы, Вы должны внимательно прочитать цель, краткие теоретические и учебно-методические материалы по теме лабораторно-практической работы, выполнить самостоятельные задания и ответить на вопросы для закрепления теоретического материала. Все задания к лабораторной или практической работе Вы должны выполнять в соответствии с инструкцией, анализировать полученные в ходе занятия результаты. В результате освоения учебной дисциплины «Основы алгоритмизации и программирования» Вы приобретете умения: - использовать языки программирования - строить логически правильные и эффективные программы; В результате освоения учебной дисциплины Вы будете знать: - общие принципы построения алгоритмов, основные алгоритмические конструкции; - понятие системы программирования; - основные элементы процедурного языка программирования, структура программы, операторы и операции, управляющие структуры, структуры данных, файлы, кассы памяти; - подпрограммы, составление библиотек программ; - объектно-ориентированная модель программирования, понятие классов и объектов, их свойств и методов Наличие положительной оценки по практическим работам необходимо для получения допуска к экзамену, поэтому в случае отсутствия на уроке по любой причине или получения неудовлетворительной оценки за практическую работу Вы должны найти время для ее выполнения или пересдачи. Внимание! Если в процессе подготовки к лабораторно-практическим работам или при решении задач у Вас возникают вопросы, разрешить которые самостоятельно не удается, необходимо обратиться к преподавателю для получения разъяснений или указаний в дни проведения консультаций. Время проведения дополнительных занятий (консультаций) можно узнать у преподавателя или посмотреть на стенде в учебном корпусе. Желаем Вам успехов!!! 5 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 1 ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ БЛОК-СХЕМ АЛГОРИТМОВ Цель работы: научиться составлять алгоритмы графическим способом (блок-схем) ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Этапы решения задачи на ЭВМ. Работа по решению любой задачи с использованием компьютера включает в себя шесть этапов 1) постановка задачи 2) формализация задачи 3) построение алгоритма 4) составление программы на языке программирования 5) отладка и тестирование программы 6) проведение расчетов и анализ полученных результатов Часто эту последовательность называют технологической цепочкой решения задачи на ЭВМ. На этапе постановки задачи следует четко определить, что дано и что требуется найти. Важно описать полный набор исходных данных, необходимых для решения задачи На этапе формализации чаще всего задача переводится на язык математических формул, уравнений и отношений. Если решение задачи требует математического описания какого-то реального объекта, явления или процесса, то ее формализация равносильна получению соответствующей математической модели Третий этап — это построение алгоритма. Опытные программисты часто сразу пишут программы на определенном языке, не прибегая к каким-либо специальным средствам описания алгоритмов (блок-схемам, псевдокодам), однако в учебных целях полезно сначала использовать эти средства, а затем переводить полученный алгоритм на язык программирования Алгоритм — это последовательность команд управления каким-либо исполнителем. В школьном курсе информатики с понятием алгоритма и методами построения алгоритмов ученики знакомятся на примерах учебных исполнителей: Робота, Черепахи, Чертежника и др. Эти исполнители ничего не вычисляют. Они создают рисунки на экране, перемещаются в лабиринтах, перетаскивают предметы с места на место. Данные и величины. Совокупность величин, с которыми работает компьютер, принято называть данными. По отношению к программе различают исходные, окончательные (результаты) и промежуточные данные, которые получают в процессе вычислений. В каждом языке программирования существует своя концепция и своя система типов данных. Однако в любой язык входит минимально необходимый набор основных типов данных: целые вещественные, логические и символьные. С типом величины связаны три ее свойства: множество допустимых значений, множество допустимых операций, форма внутреннего представления. Блок-схема — графическое представление алгоритма. Она состоит из функциональных блоков, которые выполняют различные назначения (ввод/вывод, начало/конец, вызов функции и т.д.). Существует несколько основных видов блоков, которые нетрудно запомнить: 6 Пример №1: Рассчитать площадь и периметр прямоугольника по двум известным сторонам. Данная задача не должна представлять особой трудности, так как построена она на хорошо известных всем нам формулах расчета площади и периметра прямоугольника, поэтому зацикливаться на выведении этих формул мы не будем. Составим алгоритм решения подобных задач: 1) Прочитать задачу. 2) Выписать известные и неизвестные нам переменные в «дано». (В задаче №1 к известным переменным относятся стороны: a,b ;к неизвестным — площадь S и периметр P) 3) Вспомнить либо составить необходимые формулы. (У нас: S=a*b; P=2*(a+b)) 4) Составить блок-схему. 5) Записать решение на языке программирования Pascal. Запишем условие в более кратком виде. Дано: a,b Найти: S,P Блок-схема: Словесное описание алгоритма: Структура программы, решающей данную задачу, тоже проста: 1) Описание переменных; 2) Ввод значений сторон прямоугольника; 7 3) Расчет площади прямоугольника; 4) Расчет периметра прямоугольника; 5) Вывод значений площади и периметра; 6) Конец. 8 ЗАДАНИЕ Составить словесно-формульный алгоритм и блок-схему для следующих задач: 1. Вычислить периметр и площадь прямоугольного треугольника по длинам двух катетов: a и b; 2. Вычислить длину окружности и площадь круга с заданным радиусом R/ 3. Вычислить расстояние между двумя точками с заданными координатами (х 1 , y 1 ) и (х 2 , y 2 ) 9 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 2 ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ ЛИНЕЙНОЙ СТРУКТУРЫ Цель работы: научиться составлять программы линейной структуры, реализовывать в программе оператор присваивания, процедуры ввода/вывода; строить блок-схемы линейной конструкции. Оборудование: ПК, ИСР Pascal ABC ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Приступая к решению задач этого раздела, следует вспомнить, что: - программы с линейной структурой являются простейшими и используются, как правило, для реализации обычных вычислений по формулам; - в программах с линейной структурой инструкции выполняются последовательно, одна за другой; - алгоритм программы с линейной структурой может быть представлен следующим образом (Рис. 1): Рис. 1. Блок-схема линейной конструкции Математические стандартные функции Турбо Паскаля Исходные данные Обработка (вычисления) Вывод результата Конец Начало С клавиатуры На экран монитора 10 Где I — Integer; R — Real ЗАДАНИЕ 1. Написать программу вычисления объема цилиндра. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление объема цилиндра Введите исходные данные: Радиус основания (см) —> 5 Высота цилиндра (см) —> 10 Объем цилиндра 1570.80 куб. см. Для завершения работы программы нажмите 2. Написать программу вычисления объема цилиндра. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление объема цилиндра Введите исходные данные: Радиус основания (см) —> 5 Высота цилиндра (см) —> 10 Объем цилиндра 1570.80 куб. см. Для завершения работы программы нажмите 3. Написать программу вычисления двух выражений: 11 2 4 4 2 2 2 2 1 b b b b z 3 2 a b a z 4. Для каждой программы составить блок-схему КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какие типы данные вы знаете? 2. Что такое алгоритм? 3. Приведите пример алгоритма из реальной жизни 4. Какими свойствами обладает алгоритм? 5. Что такое линейная конструкция? 6. Какие операторы используются для реализации линейной конструкции в программе? 7. Назовите процедуры ввода/вывода данных 8. Что такое формат вывода данных? 9. Перечислите основные разделы программы 12 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 3 ТЕМА: СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГРАММ РАЗВЕТВЛЯЮЩЕЙСЯ СТРУКТУРЫ Цель работы: знать о разветвляющейся конструкции алгоритма; уметь реализовывать алгоритмическую конструкцию ветвление с помощью условного оператора и оператора выбора в программе, написанной на языке Паскаль. Оборудование: ПК, ИСР Pascal ABC ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Ветвление — алгоритм, в котором предусмотрены разветвления, указанные в последовательности действий на два направления в зависимости от итогов проверки заданного условия. То есть такой алгоритм, обязательно содержит условие и в зависимости от результата выполнения условия происходит выбор действия. Например: Если день рабочий, то идем в лицей, иначе будем отдыхать. Таких примеров можем привести много из обычной жизни и наук. К примеру, физика: Если удар упругий, то масса тела сохраняется, иначе масса изменяется. Алгоритмическая конструкция ветвление программируется с помощью условного оператора If, который может быть представлен двумя вариантами (Таблица 1). Условный оператор If Таблица 1 Конструкция Графическое представление блок - схема) 1 Вариант — неполное ветвление If <условие> Then <оператор> Неполное ветвление — в зависимости от результата проверки условия либо выполняются действия одной ветви «да» (оператор), либо эти действия не выполняются. условие оператор да нет 13 2 Вариант — полное ветвление If <условие> Then <оператор 1> Else <оператор 2> Полное ветвление — в зависимости от результата проверки условия выполняются только оператор 1 ветви «да» или только оператор 2 ветви «нет» Условие — это логическое выражение, которое может принимать одно из двух значений: true (истина — условие выполняется) и false (ложь — условие не выполняется). В условии используются операции отношения (=, <> , >,<, >=, <=) и логические операции (and (И), or (ИЛИ), xor (исключающее ИЛИ), not (отрицание)). Если требуется проверить несколько условий, их объединяют с помощью логических операций. Примеры логических выражений: А<2 (x<>0) and (y<>0) Если между служебными словами стоят несколько операторов, то они заключаются в операторные скобки Begin…End Рассмотрим пример: Даны 2 вещественных числа. Если числа положительные, то возвести в квадрат первое число, иначе возвести в квадрат второе число. Листинг программы Графическое представление (блок -схема) Program Primer_1; Uses crt; {Обозначим 1- ое число через переменную а, 2-ое через переменную b, результат — с} Var a, b, c: real; Begin Clrscr; Writeln(‘Введите первое число ’); Readln(a); Writeln(‘Введите второе число ’); Readln(b); If (a>0) and (b>0) Then c:=sqr(a) Else c:=sqr(b); Writeln(‘Результат = ’, c:5:2); End. услов Оператор 1 да нет Оператор 2 нет да Начало a, b b>0, c = а 2 c = b 2 c Конец 14 ЗАДАНИЕ Правила пунктуации при записи операторов 1. Точка с запятой не ставится в разделах описаний после зарезервированных слов uses, label, type, const, var и ставится после завершения каждого описания 2. Точка с запятой не ставится после begin и перед end, так как эти слова являются операторными скобками, а не операторами; 3. Точка с запятой является разграничителем операторов, ее отсутствие между операторами вызывает ошибку компиляции; 4. В операторах цикла точка с запятой не ставится после служебных слов while, repeat, do, until; 5. В условных оператора точка с запятой не ставится после then и перед else ЗАДАНИЕ Выполните задание по варианту, назначенному преподавателем. Вариант 1 Задание 1 Даны три действительные числа. Возвести в квадрат те из них, значения которых положительны, и в четвертую степень — отрицательные. Задание 2 Написать программу, которая вычисляет частное от деления двух чисел. Программа должна проверять правильность введенных пользователем данных и, если они неверные (делитель равен нулю), выдавать сообщение об ошибке. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление частного. Введите в одной строке делимое и делитель,затем нажмите -> 12 О Вы ошиблись. Делитель не должен быть равен нулю. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 2 Задание 1 Даны два действительные числа. Если числа положительны найти их сумму, если отрицательны — произведение Задание 2 Написать программу вычисления стоимости покупки с учетом скидки. Скидка в 10% предоставляется, если сумма покупки больше 1000 руб. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные 15 пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление стоимости покупки с учетом скидки. Введите сумму покупки и нажмите -> 1200 Вам предоставляется скидка 10% Сумма покупки с учетом скидки: 1080.00 руб. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 3 Задание 1 Даны действительные числа х и у, не равные друг другу. Меньшее из этих чисел заменить половиной их суммы, а большее — их удвоенным произведением Задание 2 Написать программу проверки знания даты основания Санкт-Петербурга. В случае неверного ответа пользователя программа должна выводить правильный ответ. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). В каком году был основан Санкт-Петербург? Введите число и нажмите -> 1705 Вы ошиблись, Санкт-Петербург был основан в 1703 году. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 4 Задание 1 Данные два вещественных числа. Если первое число больше второго, то возвести его в третью степень, если равно второму — прибавить к нему второе число Задание 2 Написать программу определения стоимости разговора по телефону с учетом скидки 20%, предоставляемой по воскресеньям. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана программы во время ее работы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление стоимости разговора по телефону. Введите исходные данные: Длительность разговора (целое количество минут) —> 3 День недели (1 - понедельник, ... 7 — воскресенье) —> 6 Предоставляется скидка 20%. Стоимость разговора: 5.52 руб. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 5 Задание 1 16 Даны три действительные числа. Если первое число больше второго, умножить данное число на 5, если первое число больше третьего — разделить на два Задание2 Написать программу — модель анализа пожарного датчика в помещении, которая выводит сообщение «Пожароопасная ситуация», если температура в комнате превысила 60 0 С Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 6 Задание 1 Даны действительные числа a, b, c. Удвоить эти числа, если c b a , иначе оставить без изменения. Задание 2 Написать программу, которая анализирует данные о возрасте и относит человека к одной из четырех групп: дошкольник, ученик, работник, пенсионер. Возраст вводится с клавиатуры. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 7 Задание 1 Даны три числа a, b, c. Определить какое из них равно d. Если ни одно не равно d, то найти сумму чисел a, b, c. Задание 2 Написать программу вычисления стоимости покупки с учетом скидки. Скидка в 3% предоставляется в том случае, если сумма покупки больше 500 руб., в 5% — если сумма больше 1000 руб. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Вычисление стоимости покупки с учетом скидки. Введите сумму покупки и нажмите -> 640 Вам предоставляется скидка 3% Сумма покупки с учетом скидки: 620.80 руб. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 8 Задание 1 Даны три действительные числа. Найти минимальное и максимальное число. Задание 2 Написать программу проверки знания истории архитектуры. Программа должна вывести вопрос и три варианта ответа. Пользователь должен выбрать правильный ответ и ввести его номер. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). 17 Архитектор Исаакиевского собора: 1. Доменико Трезини 2. Огюст Монферран 3. Карл Росси Введите номер правильного ответа и нажмите -> 3 Вы ошиблись. Архитектор Исаакиевского собора — Огюст Монферран. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 9 Задание 1 Даны три действительные числа. Если все числа положительны, найти среднее арифметическое, иначе произведение. Задание 2 Написать программу проверки знания истории архитектуры. Программа должна вывести вопрос и три варианта ответа, а пользователь — выбрать правильный ответ и ввести его номер. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом). Невский проспект получил свое название: 1. По имени реки, на берегах которой расположен Санкт-Петербург 2. По имени близко расположенного монастыря Александро-Невской лавры 3. В память о знаменитом полководце Александре Невском Введите номер правильного ответа и нажмите -> 3 Вы ошиблись. Правильный ответ: 2. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы Вариант 10 Задание 1 Даны два вещественных числа, если числа не равны нулю, возвести из в третью степень, иначе во вторую степень. Задание 2 Написать программу, которая сравнивает два числа, введенных с клавиатуры. Программа должна указать, какое число больше, или, если числа равны, вывести соответствующее сообщение. Ниже представлен рекомендуемый вид экрана во время работы программы. Введите в одной строке два целых числа -> 34 67 34 меньше 67. Задание 3 Оформить отчет. Отчет должен содержать коды программ и блок-схемы 18 ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 4 |