Отчёт по лабораторной работе №1. Задание Задан массив Х размером N. Сформировать из него матрицу А, содержащую по L элементов в строке. Недостающие элементы в последней строке (если такие будут) заполнить нулями. Напечатать матрицу по строкам. Выполнил студент группы 484

• Название: Задание Задан массив Х размером N. Сформировать из него матрицу А, содержащую по L элементов в строке. Недостающие элементы в последней строке (если такие будут) заполнить нулями. Напечатать матрицу по строкам. Выполнил студент группы 484
• Дата: 21.08.2019
• Размер: 476.69 Kb.
• Имя файла: Отчёт по лабораторной работе №1.docx
• Тип: Отчет; #85259
• страница: 3 из 3

Форматы представления данных

Программа использует следующие переменные:

Таблица 1 – Переменные, используемы в программе

Имя	Тип	Описание
size	int	Размерность исходного массива
matrix	int**	Массив, выделенный под матрицу
arr	int*	Исходный массив
choiсe	int	Выбор пункта меню

Для задания максимального и минимального размера массивов, а также предела генерирования случайных чисел используются следующие константы:

Таблица 2 – Константы, используемы в программе

Имя	Тип	Значение	Описание
MIN_ARRAY_SIZE_VALUE	const int	1	Минимальный размер массива
MAX_ARRAY_SIZE_VALUE	const int	1000	Максимальный размер массива
MIN_ARRAY_SIZE_VALUE	const int	1	Минимальный размер строки матрицы
MAX_ARRAY_SIZE_VALUE	const int	10	Максимальный размер строки матрицы
RAND	const int	1000	Предел генерирования случайных чисел

6. Структура программы

В силу большого количества функций программа разделена на три исполняемых модуля, из которых один является основным и отвечает за запуск программы, а два оставшихся содержат в себе функции, необходимые для работы программы.

Модуль FileWork:

Таблица 3 – Функции, составляющие модуль FileWork

Имя	Описание
OutputData	Сохранение данных в файл
InputData	Ввод данных из файла

Модуль Input:

Таблица 4 – Функции, составляющие модуль Input

Имя	Описание
GetInt	Получение целого числа
GetBool	Получение переменной типа bool
GetMenuItem	Получение выбора пользователя
GetInput	Проверка пользовательского ввода

Модуль ArraySetter:
Таблица 5 – Функции, составляющие модуль ArraySetter

Имя	Описание
SetArr	Функция создания массива

Модуль MatrixSetter:
Таблица 6 – Функции, составляющие модуль MatrixSetter

Имя	Описание
SetMatrix	Функция создания матрицы

Модуль Menu:
Таблица 7 – Функции, составляющие модуль Menu

Имя	Описание
MainMenu	Вывод главного меню на экран
DisplayFileMenu	Вывод меню работы с файлами
DisplayGoodbyeMenu	Вывод меню завершения программы

Модуль ColorSetter:
Таблица 7 – Функции, составляющие модуль ColorSetter

Имя	Описание
SetColor	Установка цвета выводимого текста

7. Описание хода выполнения лабораторной работы

• 
  В ходе лабораторной работы было создано решение (Solution) в интегрированной среде разработки Microsoft Visual Studio C++ 2019. В нём был создан проект.
  
• 
  В созданном проекте нужно было отключить использование предварительно скомпилированных заголовков, а также удалить файлы “pch.h” и “pch.cpp”.
  
• 
  После набора текста программы выяснилось, что вывод текста на экран консольного приложения работает неправильно из-за различия кодировок консольного приложения и среды разработки. Для решения этой проблемы была использована функция setlocale(LC_ALL, "Russian"), которая обеспечивает работу приложения с символами кириллицы.
  
• 
  При работе программы с файлами нужно было добавить проверки на валидность имени файла, а также на то, создан ли файл или нет при сохранении.
  
• 
  При получении пользовательского ввода необходимо было добавить проверку, на его корректность.
  
• 
  Перед повторением программы необходимо очищать память для того, чтобы не возникало непредвиденных ошибок, связанных с заполнением областей памяти старыми числами.
  

8. Результат работы программы

В результате работы программа выводит два начальных массива различными цветами, а также итоговый массив, элементы которого выводятся различными цветами, в зависимости от того, из какого массива они были взяты.


Рисунок 2 – Заполнение массивов с клавиатуры



Рисунок 3 – Заполнение массивов случайными числами


Рисунок 4 – Заполнение массивов из файла



Рисунок 5 – Попытка сохранить в уже созданный файл


Рисунок 6 – Попытка сохранить в файл с запрещенным именем

9. Текст программы

[--- Начало программы ---]

// [--- Начало программы ---]

// Lab1.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год.

#include

#include "MatrixSetter.h"

#include "MenuItems.h"

#include "Menu.h"
using namespace std;
void main() {

MenuItem choice = static_cast(0);

setlocale(LC_ALL, "Russian");

cout << "Лабораторная работа №1" << endl

<< "Студента 484 группы Криштопа Артёма" << endl

<< "Вариант №13" << endl

<< "Вывод матрицы из созданного пользователем массива." << endl << endl

<< "Задание:" << endl << endl

<< "Задан массив Х размером N.Сформировать из него матрицу А, содержащую по L" << endl

<< "элементов в строке.Недостающие элементы в последней строке(если такие будут)" << endl

<< "заполнить нулями.Напечатать матрицу по строкам." << endl

<< "\nПрограмма позволяет пользователю задать массив тремя способами:" << endl

<< "1. Ввести значения с клавиатуры" << endl

<< "2. Позволить программе самостоятельно заполнить его случайными числами." << endl

<< "3. Ввести значения для массива из файла." << endl

<< "\nСозданный массив програма преобразует в матрицу с длиной строки L, которую пользователь вводит с клавиатуры." << endl << endl;

system("pause");

system("cls");

SetMatrix();

}
// FileWork.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include

#include

#include "Input.h"

#include "ArraySetter.h"
using namespace std;
void OutputData(int **&arr, int rows, int columns) {

string filePath;

bool isDataSaved = false;

do {

cout << "Сохранить данные в ( введите путь к файлу ):" << endl;

cin >> filePath;
if (!std::experimental::filesystem::is_regular_file(filePath)) {

cout << "\nАдрес содержит недопустимые значения. Повторите ввод." << endl;

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

continue;

}
if (ifstream(filePath)) {

cout << "Файл уже существует." << endl << endl

<< "Выберите действие:" << endl

<< "0. Перезаписать существующий файл." << endl

<< "1. Повторить ввод." << endl;

bool isAnother = GetBool();

if (isAnother) {

continue;

}

}
ofstream myFile(filePath, ofstream::app);

if (!myFile) {

cout << "Запись запрещена. Повторите ввод." << endl;

myFile.close();

continue;

}
myFile.close();

myFile.open(filePath, ofstream::trunc);

for (int i = 0; i < rows; i++) {

for (int j = 0; j < columns; j++) {

myFile << arr[i][j] << "\t";

}

myFile << endl;

}

myFile.close();

cout << "Запись данных завершена." << endl;

isDataSaved = true;

} while (!isDataSaved);

}
int *InputData(int &myArraySize) {

string filePath;

bool isDataLoaded = false;

myArraySize = 0;

int *myArray = nullptr;

do {

cout << "Загрузить данные из ( введите путь к файлу ):" << endl;

cin >> filePath;
if (!ifstream(filePath)) {

cout << "Файл не существует. Повторите ввод." << endl;

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

continue;

}
if (!std::experimental::filesystem::is_regular_file(filePath)) {

cout << "Адрес содержит недопустимые значения. Повторите ввод." << endl;

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

continue;

}
ifstream myFile(filePath);
if (!myFile) {

cout << "Загрузка запрещена. Повторите ввод." << endl;

myFile.close();

continue;

}
if (!(myFile >> myArraySize) || myArraySize <= 0) {

cout << "Некорректный размер массива." << endl;

myFile.close();

continue;

}
myArray = new int[myArraySize];
int i = 0;

for (; i < myArraySize; i++) {

if (!(myFile >> myArray[i])) {

cout << "Некорректные данные. Проверьте соответствие количества элементов и размера массива в файле и повторите попытку." << endl;

myFile.close();

break;

}

}
if (i == myArraySize) {

cout << "Загрузка данных завершена." << endl;

isDataLoaded = true;

}

else {

delete[] myArray;

myArray = nullptr;

}
myFile.close();

} while (!isDataLoaded);

return myArray;

}

// ArraySetter.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include

#include "FileWork.h"

#include "Menu.h"

#include "Input.h"

#include "ColorSetter.h"
using namespace std;
void SetArr(int &size, int *&arr) {

srand(time(nullptr));

int choice = QUIT;

MenuItem userChoice = static_cast(0);

do {

MainMenu(choice);

switch (choice) {

case KEYBOARD:

cout << "Начинаем работать с массивом." << endl

<< "Программе необходимо знать его размер ( Минимальный - 1, Максимальный - 1000 ):" << endl;

size = GetInput();

if (cin.fail() || size < MIN_ARRAY_SIZE_VALUE || size > MAX_ARRAY_SIZE_VALUE) {

while (cin.fail() || size < MIN_ARRAY_SIZE_VALUE || size > MAX_ARRAY_SIZE_VALUE) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

size = GetInput();

}

}

choice = QUIT;

break;

case RANDOM:

cout << "Начинаем работать с массивом." << endl

<< "Программе необходимо знать его размер ( Минимальный - 1, Максимальный - 1000 ):" << endl;

size = GetInput();

if (cin.fail() || size < MIN_ARRAY_SIZE_VALUE || size > MAX_ARRAY_SIZE_VALUE) {

while (cin.fail() || size < MIN_ARRAY_SIZE_VALUE || size > MAX_ARRAY_SIZE_VALUE) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

size = GetInput();

}

}

arr = new int[size];

cout << "\nСозданный массив:" << endl;

SetColor(Red, Black);

for (int i = 0; i < size; i++) {

arr[i] = rand() % 1000 + 1;

cout << arr[i] << " ";

}

SetColor(White, Black);

choice = QUIT;

break;

case MYFILE:

DisplayFileMenu();

userChoice = GetMenuItem();

switch (userChoice) {

case LOAD: {

size = 0;

arr = InputData(size);

cout << "\nСозданный массив:" << endl;

SetColor(Red, Black);

for (int i = 0; i < size; i++) {

cout << arr[i] << " ";

}

SetColor(White, Black);

cout << endl;

choice = QUIT;

break;

}

case EXIT:

cout << "До свидания!" << endl;

choice = QUIT;

system("pause");

break;

default:

cout << "Повторите ввод." << endl;

cout << endl;

break;

}

choice = QUIT;

break;

default:

break;

}

} while (choice != QUIT);

}

// MatrixSetter.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include "ArraySetter.h"

#include "ColorSetter.h"

#include "FileWork.h"

#include "Input.h"

#include "Menu.h"
using namespace std;
void SetMatrix() { // функция создания матрицы с помощью массива.

// Начинаем построение матрицы.

int size; // размер массива

int *arr = nullptr;

SetArr(size, arr); // Вызов функции SetArr, задающей массив.

if (arr == nullptr) {

return;

}

int columns, rows; // columns - количество элементов строки, rows - количество строк

cout << "\n\nТеперь из этих значений построим матрицу." << endl

<< "Какой будет длина её строки?( не более 10 ):" << endl; // columns

columns = GetInput(); // используем GetArrSize, чтобы матрица не "расползалась" в консоли

if (cin.fail() || columns < MIN_STRING_SIZE_VALUE || columns > MAX_STRING_SIZE_VALUE) {

while (cin.fail() || columns < MIN_STRING_SIZE_VALUE || columns > MAX_STRING_SIZE_VALUE) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

columns = GetInput();

}

}

int **matrix = nullptr;

rows = size / columns; // Количество строк = длина массива / количество столбцов
if (size % columns != 0) {

rows++; // Если длина массива / количество столбцов не равны 0 - прибавляем 1 строку в матрице.

}

matrix = new int*[size]; // Выделение памяти под матрицу размером columns.

for (int i = 0; i < rows; i++) {

matrix[i] = new int[rows];

}

// Задание матрицы.

for (int i = 0; i < rows; i++) {

for (int j = 0; j < columns; j++) {

if (i * columns + j < size) {

matrix[i][j] = arr[i * columns + j];

}

else {

matrix[i][j] = 0;

}

}

}

// Вывод матрицы.

cout << endl;

SetColor(Green, Black); // установка зелёного цвета на чёрном фоне для выводимого текста

for (int i = 0; i < rows; i++) {

for (int j = 0; j < columns; j++) {

cout << matrix[i][j] << "\t";

}

cout << endl;

}

SetColor(White, Black); // возврат исходного цвета текста

cout << "Хотите ли вы сохранить результаты работы программы в файл?" << endl

<< "1. Да" << endl

<< "2. Нет" << endl << endl

<< "Ваш выбор:" << endl;

int savechoice = GetInput();

if (cin.fail() || savechoice < SAVE || savechoice > NOTSAVE) {

while (cin.fail() || savechoice < SAVE || savechoice > NOTSAVE) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

savechoice = GetInput();

}

}

if (savechoice == SAVE) {

OutputData(matrix, rows, columns); // функция вывода данных в файл

}

DisplayGoodbyeMenu(); // вывод меню завершения программы

for (int i = 0; i < rows; i++) {

delete[] matrix[i];

matrix[i] = nullptr;

}

delete[] matrix;

matrix = nullptr;

}

// Menu.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include "MenuItems.h"

#include "FileWork.h"

#include "MatrixSetter.h"

#include "Input.h"
using namespace std;
void MainMenu(int &choice) {

cout << "Выберите способ задания массива:" << endl

<< "1. Ввод с клавиатуры" << endl

<< "2. Случайные числа от 1 до 1000" << endl

<< "3. Подкачка данных из файла" << endl

<< "\n\n-----------------------\n" << "0. Выход из программы" << endl

<< "\nВаш выбор:" << endl;

choice = GetChoice();

switch (choice) {

case KEYBOARD:

break;

case RANDOM:

break;

case MYFILE:

break;

case QUIT:

cout << "До свидания!" << endl;

system("pause");

choice = QUIT;

return;

default:

break;

}

}
void DisplayFileMenu() {

cout << "Начинаем работу с файлами." << endl << endl;

cout << "Выберите пункт меню:" << endl;

cout << "1. Загрузить данные из файла" << endl;

cout << "2. Выйти из программы" << endl << endl;

cout << "Ваш выбор: ";

}
void DisplayGoodbyeMenu() {

cout << "\nПрограмма завершена. Выберите дальнейшее действие:\n" << endl << endl

<< "0. Выйти из программы." << endl

<< "1. Запустить программу заново." << endl

<< "2. Запустить программу заново и очистить консоль." << endl << endl

<< "Ваш выбор:" << endl;

int filechoice;

filechoice = GetInput();

if (cin.fail() || filechoice < QUIT || filechoice > SAVEANDREPLAY) {

while (cin.fail() || filechoice < QUIT || filechoice > SAVEANDREPLAY) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

filechoice = GetInput();

}

}

switch (filechoice) {

case QUIT:

cout << "До свидания!" << endl;

system("pause");

return;

case REPLAY:

SetMatrix();

case REPLAYCLS:

system("cls");

SetMatrix();

default:

break;

}

}
// Input.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include "MenuItems.h"

#include
using namespace std;
#define MIN_ARRAY_SIZE_VALUE 1 // минимальный размер массива

#define MAX_ARRAY_SIZE_VALUE 1000 // максимальный размер массива

#define MIN_STRING_SIZE_VALUE 1 // минимальный размер строки матрицы

#define MAX_STRING_SIZE_VALUE 10 // максимальный размер строки матрицы
template
T GetInput() {

T userInput;

cin >> userInput;

if (cin.fail() || userInput < 0) {

while (cin.fail() || userInput < 0) {

cout << "Ещё бы чуть-чуть и всё пропало, но разработчик позаботился о Вас. Попробуйте ещё разок." << endl;

cin.clear();

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

cin >> userInput;

}

}

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

return userInput;

}

int GetInt() {

return GetInput();

}
bool GetBool() {

bool userInput;

cin >> userInput;

while (cin.fail()) {

cout << "Повторите ввод." << endl;

cin.clear();

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

cin >> userInput;

}

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

return userInput;

}
MenuItem GetMenuItem() {

int userInput;

cin >> userInput;

if (cin.fail() || userInput < LOAD || userInput > EXIT) {

while (cin.fail() || userInput < LOAD || userInput > EXIT) {

cout << "Такое значение не поддерживается программой." << endl;

cin.clear();

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

cin >> userInput;

}

}

cin.ignore(INT_MAX, '\n');

return static_cast(userInput);

}

// ColorSetter.cpp

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#include

#include "ConsoleColors.h"

#include
void SetColor(ConsoleColor text, ConsoleColor background)

{

HANDLE hConsole = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);

SetConsoleTextAttribute(hConsole, (WORD)((background << 4) | text));

}

// ArraySetter.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once

void SetArr(int &size, int *&arr);

// ColorSetter.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once

#include "ConsoleColors.h"

void SetColor(ConsoleColor text, ConsoleColor background);

// ConsoleColors.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once
enum ConsoleColor {

Black = 0,

Blue = 1,

Green = 2,

Cyan = 3,

Red = 4,

Magenta = 5,

Brown = 6,

LightGray = 7,

DarkGray = 8,

LightBlue = 9,

LightGreen = 10,

LightCyan = 11,

LightRed = 12,

LightMagenta = 13,

Yellow = 14,

White = 15

};

// FileWork.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once

void OutputData(int **&arr, int rows, int columns);

int* InputData(int &myArraySize);

// Input.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once

#include "MenuItems.h"

template

T GetInput();

int GetArrSize();

int GetStringSize();

int GetInt();

int GetFileChoice();

bool GetBool();

MenuItem GetMenuItem();

int GetChoice();

int GetSave();

// MatrixSetter.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once

void SetMatrix();

// Menu.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once
void MainMenu(int &choice);

void DisplayFileMenu();

void DisplayGoodbyeMenu();

// MenuItems.h

// Лабораторная работа №1.

// Студент группы 484, Криштоп Артём Александрович. 2019 год
#pragma once
enum MenuItem {

KEYBOARD = 1, RANDOM, MYFILE,

QUIT = 0, REPLAY, REPLAYCLS, SAVEANDEXIT, SAVEANDREPLAY,

LOAD = 1, EXIT,

SAVE = 1, NOTSAVE

};
[--- Конец программы ---]