Шафеева. Программирование на языке СИ

24.Используя динамическую структуру стек, распечатать элементы в обратном порядке.

25.Используя динамическую структуру "очередь", зашифровать содержимое текста: каждый символ заменить его кодом+1.

26.Используя динамическую структуру "стек", зашифровать содержимое текстового файла.

27.Используя динамическую структуру список, сохранить ряд чисел. Удалить элементы с заданным ключевым полем.

Задание 2 (программа 14_2)

Реализовать задачу с использованием другой динамической структуры или придумать свою задачу, написать и отладить для нее программу.

Лабораторная работа 15

Графика

Цель работы: знакомство с графическими процедурами и функциями.

Пример: Пусть необходимо построить график циклоиды. Зададим ее математическое описание:

x = a t - b sin t, y = a - b cos t,

при b<a циклоида получается укороченной, при b>a - удлиненной, b = a дает обычную циклоиду.

При разработке программы необходимо перед выводом графической информации на экран дисплея инициализировать графический режим с указанием пути к графическому драйверу, а в конце программы его следует закрыть.

Поскольку в графическом режиме работы дисплея верхняя левая точка экрана имеет координаты (0,0), сместим ось 0Х на середину экрана, а ось 0У - на 10 пикселей вправо. Для наглядности увеличим график путем использования масштабных коэффициентов по каждой оси координат. Кроме того, нужно помнить, что координаты точки в графическом режиме могут быть только целого типа.

С учетом вышесказанного программа построения циклоиды имеет

вид

#include <graphics.h> #include <conio.h> #include <math.h> void main()

{

int a = DETECT, b, k; float x, y, t;

51

initgraph(&a,&b,"C:\\TC\\BGI\0");

setgraphmode(2);

setbkcolor(0);

setcolor(4); moveto(0, 240); linerel(625, 0);

getch();

setcolor(2); line(10, 0, 10, 478);

setcolor(5);

getch(); moveto(10, 240);

t=0.0; // текущее значение параметра t из задания for ( k =0; k<200; ++k )

{

x = 0.4 * t - 0.5*sin(t); y = 0.4 - 0.5*cos(t);

lineto(100*x + 10, 100*y + 240); t = t + M_PI/32;

}

getch(); settextstyle(0, 0, 3);

outtextxy(50, 440, "График циклоиды"); getch();

closegraph();

}

Поскольку вычисляемые в программе координаты являются вещественными, то для их преобразования к целым значениям использована функция TRUNC().

При разработке графических программ необходимо следить, чтобы значения координат не выходили за пределы экрана. Для этого рекомендуется рассчитывать коэффициенты увеличения или уменьшения, а также параметры смещения изображения.

Задание 1 (программа 15_1)

Начертить графики функций F1(x) и F2(x) для результатов, полученных в программе 3_2.pas. На экран должен выводиться график с надписью выводимой функции.

Задание 2 (программа 15_2)

Напишите и отладьте программу для одной следующих задач.

52

1.Подготовить и отладить программу вычерчивания квадрата, вписанного в окружность. Запрограммировать изменение цветов окружности.

2.Организовать вывод на экран разноцветных цифр поочередно горизонтально и вертикально.

3.Отладить программу вычерчивания нескольких окружностей заданного радиуса в произвольном месте экрана разными цветами. Предусмотреть их мерцание.

4.Разработать программу изображения точки, движущейся по косину-

соиде (y = cos(x)).

5.Отладить программу рисования квадрата с диагоналями, пресекающимися в центре экрана. Создать иллюзию его уменьшения.

6. Начертить на экране картинку «круги на воде».

7.Изобразить движущийся на зрителя экран (прямоугольник).

8.Подготовить и отладить программу изображения правильного треугольника, вращающегося вокруг своей (любой) медианы.

9.Разработать программу вывода на экран компьютера пяти квадратов по углам и в середине экрана. Запрограммировать поочередный вывод их разными цветами.

10.Разными цветами в различных точках экрана выводить надпись «TurboPascal» с изменением размера шрифта.

11.Изобразить трубу, образованную разноцветными окружностями.

12.Организовать вывод на экран названия континентов разными цветами в различных точках экрана готическим и обычным шрифтами.

13.Изобразить спутник (точку), вращающийся вокруг планеты.

14.Изобразить НЛО, приземляющийся в различных точках экрана.

15.Организовать вывод на экран разноцветных русских букв разных размеров поочередно высвечивая или заполняя экран в хаотическом порядке.

16.Отладить программу вычерчивания графиков функций y = sin(x) и y = sin(2x) разными цветами с разными осями координат.

17.Организовать вывод на экран формул химических элементов разными цветами в различных точках экрана.

18.Начертить на экране ряд геометрических фигур: квадрат, круг, треугольник, прямоугольник, используя разные цвета.

19.Изобразить схематично на экране движущегося человечка.

20.Изобразить движение объекта по прямоугольной спирали.

ЗАДАНИЕ К РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

Разработать схему алгоритма, написать и отладить программу для расчета и построения графиков двух функций (результаты расчетов должны храниться в виде массивов и распечатываться в виде таблицы)

53

[5] необходимо выделить наибольшее и наименьшее значения для каждой из функций. Добавить в нее решение нелинейного уравнения и вычисления приближенного значения определенного интеграла по заданию преподавателя.

Разработать программу нахождения корней уравнения f(x)=0 на интервале [a,b] с точностью e=0.001 (интервал подобрать или рассчитать самостоятельно). При реализации можно использовать метод половинного деления (бисекции) или метод хорд [9]:

	x - 2e-x -						x2 - ln(x+1) + sin x -2 = 0.
1.		x = 0.				2.
	5x - ex -2x
3.				x = 0.		4.	2x lg x - 3 = 0.
5.	2x - 3x - 2 = 0.					6.	0,5 + cos x - 2x sin x = 0.
7.	sin x + x - 3 = 0.					8.	x ex – 2 x2 - 1 = 0.

9.		ln(x2 3) + 2x - 3 = 0.				10. 2 ln(x+1) - x + 1 = 0.
11. tg x - ex+1 = 0.						12. 2 ln(x+1) + arctg x -3 = 0.
13. x3 - 2x2 - 4 = 0.						14. 5x2 - 2x ln x-7 = 0.
15.	2 3 x 2 1 - 3 sin x = 5.					16. 2x3 - 3x2 - 4 = 0.
17.	4x - sin2x -3 = 0.					18. 2x sin2 x-3 x cosx = 0.
19.	2 ln(x+1)-3 sin2x = 4.					20. x3 + 3x + 2 = 0.

Разработать программу для вычисления значения определенного интеграла на интервале [a,b] (a, b подобрать самостоятельно) численными методами прямоугольников и трапеций [9] для следующих вариантов:

b

b

b

1.

3 x 1dx

1

2.

x

2

3 dx

3.

dx

a

a

a (

2 x 3 )

b

b

b

x

cos

x

2

e

dx

x 2 tgdx

dx

4.

5.

6.

( x 2

1)

a

a

a

b

b

b

lg( x 1)

cos xe

x

x

2

dx

7.

dx

8.

ln

xdx

9.

(1

x

2

)

a

a

a

b

b

b

e x

ln( x 1)dx

11.

e 2 x

sin 2 xdx

sin

x

dx

10.

12.

x 3

1 )

a

a

a (

54

b

13. (e x e x )dx a

b

16. x sin( x ) dx a

b

1

19. a (1 ln( x ) ) dx

b

a

14.

2

cos

x

x

arctg ( x ) dx

dx

15.

(sin x cos

x )

a

b

b

arctg 2 ( x )

b

17.

dx

ln( 1 x )

dx

18.

x

(1

x

2

)

a

a

b

1

20.

dx .

( x

cos x )

a

Интервал интегрирования разбить равномерно на N>50 частей.

Библиографический список

1.Березин, Б.И. Начальный курс Си и С++ / Б.И. Березин, С.И. Березин. – М.: Диалог-МИФИ, 1996. – 288 с.

2.ГОСТ 19.701-90. ЕСПД. Схемы алгоритмов, пpогpамм, данных и систем. – М.: Изд-во стандартов, 1991. – 26 с.

3.Кpячков, А.В. и дp. Пpогpаммиpование на С и С++. Практикум. / А.В. Кpячков и дp. – М.: Радио и связь, 1997. – 344 с.

4.Макогон, В.С. Язык программирования Си для начинающих / В.С. Макогон. – Одесса: НПФ "АСТРОПРИНТ", 1993. – 96 с.

5.Методы проектирования программ: Метод. указания / Сост. О. П. Шафеева. –Омск: Изд-во ОмГТУ, 2004. – 32 с.

6.Павловская, Т.А. С/С++. Программирование на языке высокого уровня / Т.А. Павловская. – СП-б: Питер, 2002. – 462 с.

7.Подбельский, В.В. Программирование на языке Си / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. – М.: 2000 – 600 с.

8.Флоренсов, А.Н. Введение в программирование. Семантический подход: учеб. пособие / А.Н. Флоренсов. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. – 220 с.

9.Численные методы: Метод. указания. / Сост.: О. Б. Малков, Е. Т. Гегечкори. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 1995. – 28 с.

10.Шафеева, О.П. Технологии программирования. С++: учеб. пособие / О.П. Шафеева. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 80 с.

11.Шилд, Г. Справочник программиста по С/С++. Учеб. Пособие / Г. Шилд – М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. – 448 с.

55

Приложение А

Г л а в н о е м е н ю

File	Edit	Search	Run	Compile
(Alt+F)	(Alt+E)	(Alt+S)	(Alt+R)	(Alt+C)
Файл	Редактор	Поиск	Выполнение	Компиляция

	NEW	UNDO
	Создать	Alt+BkSp
	новый	Удалить
	файл	изменения
	OPEN F3	REDO
	Открыть
	файл	Восстановить
	SAVE F2	изменения
	Сохранить
		_____________
	файл
		CUT Shift-Del
	SAVE as...
		Убрать
	Сохранить
		фрагмент
	под име-
		в буфер
	нем …
		COPY Ctrl-Ins
	SAVE ALL	Копировать
	Сохранить	в буфер
	все
		PASTE
	__________
		Shift-Ins
	CHANGE	Вставить из
		буфера
	DIR
		CLEAR
	Смена
		Ctrl-Del
	каталога
		Удалить
	PRINT
		фрагмент
	Распечатать
		COPY
	DOS
		EXAMPLE
	SHELL
		Копировать
	Выход
		пример
	в DOS
	DOS QUIT	SHAW
	ALT+X	CLIPBOARD
		Открыть окно
		буфера

FIND

Найти

фрагмент

REPLACE

Заменить

фрагмент

SEARCH

AGAIN

Повторить

поиск

Ctrl+F2

__________

GO TO LINE

NUMBER

Перейти к строке с номером

PREVIOUS

ERROR

Предыдущая

ошибка

NEXT

ERROR

Следующая

ошибка

LOCATE FUNCTION

Разместить

функцию

RUN Ctrl-F9

Запуск на выполнение

PROGRAM

RESET

Ctrl-F2

Перезапуск

программы

GO TO

CURSOR F4

Выполнение до курсора

TRACE INTO

F7

Трассировка с заходом в п/п

STEP OVER

F8

Выполнение по строкам без захода в п/п

ARGU-

MENTS

Аргументы

COMPILE

Alt-F9

Компиляция файла из

окна

MAKE F9

Условная

рекомпиляция

LINK Компоновать

____________

BUILD ALL

Безусловная

рекомпиляция всей программы

INFOR-

MATION

Информация

REMOVE MESSAGE

Убрать отчет об ошибках

56

с р е д ы Турбо Cu

Debug

Alt+D

Отладка

INSPECT

наблюдать

ALT+F4

EVALUATE/ MODIFY

Ctrl-F4

Вычислить/ изменить

CALL

STACK

Ctrl-F3

Oкнo подпрограммы

WATCHES

Параметры

TOGGLE BREAKPOINT

Обозначить точку прерывания

Ctrl+F8

BREAK-

POINTS

Точки

прерывания

Project

проектирова

ние

(ALT+P)

OPEN PROJECT

Открыть

проект

CLOSE PROJECT

Закрыть

проект

ADD ITEM

Добавить

пункт

DELETE ITEM

Удалить

пункт

LOCAL

OPTOIN

Отдельные

опции

INCLUDE FILES

Включить в программу файлы

Options	Window
Alt+O	Alt+W
Параметры	Окна
APPLICA-	SIZE/MOVE
TION	Ctrl +F5
Приложение	Перемещение,
COMPILER	изменение
Параметры	размеров
TRANSFER	ZOOM	F5
Переместиться	Раскрыть
в выбранное	на экран
MAKE	CASCADE
Выполнить	Окна каскадом
выбранные	TILE
действия	Непересека-
LINKER	ющиеся
Параметры	NEXT	F6
компоновщи-	Следующее
ка	CLOSE
LIBRARIAN	Alt-F3 За-
Библиотечные	крыть текущее
параметры	CLOSE ALL
DEBUGGER	Закрыть все
Отладчик	окна
DIRECTO-	MESSAGE
RIES	Окно
Каталоги EN-	сообщений
VIRONMENT	OUTPUT
Условия	Окно результата
работы	WATCH
SAVE	Окно отладки
Сохранение	USER
параметров	SCREEN
	Пользов. экран
	PROJECT
	Окно проекта
	LIST ALL
	Список всех
	окон

Help

Alt+H

Помощь

CON-

TENTS

Содержание

INDEX

Ключевые

слова

Shift+F1

TOPIC SEARCN

Поиск

темы

Ctrl+F1

PREVIOUS

TOPIC

Предыдущая тема

Alt+F1

Help on Help

Справка о пользователе

ACTIVE FILE

Действующий файл помощи

ABOUT

Версия

языка

57

Приложение Б

Операции языка С/С++

Вес	Знак	Наименование операции	Тип	Порядок
			операции
1	( )	вызов функции	Выражение	Слева
	[]	выделение элемента массива		направо
	.	выделение элемента структуры
		или объединения
	->	выделение элемента структуры
		или объединения (объединения),
		адресуемой (го) указателем
2	!	логическое отрицание	унарные	Справа
	~	побитовое отрицание		налево
	-	изменение знака (унарный минус)
	++	увеличение на 1 (инкремент)
	--	уменьшение на 1 (декремент)
	&	определение адреса
	*	обращение по адресу
	(тип)	преобразование типа
	sizeof	определение размера в байтах
3	*	умножение	бинарные	Слева
	/	деление	арифмети-	направо
	%	остаток от деления	ческие
4	+	сложение	бинарные	Слева
	-	вычитание	арифмети-	направо
			ческие
5	<<	сдвиг влево	сдвига	Слева
	>>	сдвиг вправо		направо
6	<	меньше чем	отношения	Слева
	<=	меньше или равно		направо
	>	больше чем
	>=	больше или равно
7	==	равно	отношения	Слева
	!=	неравно		направо
8	&	поразрядная операция "И"	побитовая
9	^	«исключающее "ИЛИ"»	побитовая
10	|	поразрядная "ИЛИ"	побитовая
11	&&	логическая операция "И"	логическая
12	||	логическая операция "ИЛИ"	логическая
13	? :	условная операция	тернарная

58

14

=

простое присваивание

присваи-

Справа

составные присваивания:

вания

налево

+=

сложение с присваиванием

бинарные

-=

вычитание с присваиванием

*=

умножение с присваиванием

/=

деление с присваиванием

%=

остаток от деления с присваиванием

<<=

сдвиг двоичного числа влево с

(для дво-

присваиванием

ичных

>>=

сдвиг двоичного кода вправо с пр.

операндов)

&=

побитовая

операция "И" с присв.

|=

поразрядная операция "ИЛИ" c

присваиванием

^=

исключающее "ИЛИ" с присваив.

15

,

операция "запятая" (соединения)

тернарная

Приложение В

Типы данных

Обозначение

Размер

Диапазон

Тип данных

(байт)

1

char,

1

-128...127

Символьный

signed char

со знаком

2

unsigned char

1

0...255

Символный без знака

3

short, short int,

2

-32768...

Короткое целое со зна-

signed short ,

32767

ком

signed short int

4

unsigned short,

2

0...65535

Короткое целое без зна-

unsigned short int

ка

5

int, signed,

1, 2,

4

Зависит от

Целое

signed int

реализации

6

unsigned,

1, 2,

4

Зависит от ре-

Целое без знака

unsigned int

ализации

7

long, signed

4

-2147483648

Длинное целое со знаком

long, long int

…2147483647

8

unsigned long

4

0...4294967295

Длинное целое без знака

9

float

8

-3.4e-38...

Вещественное число с

3.14e+38

плавающей точкой

10

double

8

-1.7е-

Вещественное число

308..1.7е308

удвоенной точности

11

long double

10

-3.4e-4932...

Длинное вещественное

.4e4932

число удвоенной точности

59

Приложение Г

Обозначения графические в схемах алгоритмов (ГОСТ 19.701-90)

Символ

Наименование

Назначение

Данные

Определяет ввод или вывод на внешнее

устройство или любой носитель данных

Отражает обработку данных: выполнение от-

Процесс

дельной операции или группы операций

Предопреде-

Отображает предопределённый процесс, состо-

ленный про-

ящий из одной или нескольких операций про-

цесс

граммы, которые определены в другом месте

(подпрограмме, модуле)

Подготовка

Отражает инициализацию и модификацию па-

раметра для управления циклом со счётчиком

Решение

Описывает проверку условия и выполняет пе-

реключение по одному из условий. Имеет один

вход и два или более альтернативных выходов,

один из которых активизируется после вычис-

ления условия внутри символа

Границы цикла

Состоит из двух частей: начала и конца цикла.

Обе части имеют один и тот же идентификатор.

Изменение значения идентификатора, условия

для выполнения или завершения помещаются

внутри символов в начале или в конце цикла

Соединитель

Используется для обрыва линии и продолжения

её в другом месте. Должен содержать уникаль-

ное обозначение

Терминатор

Определяет начало и конец структурной схемы

алгоритма программы или подпрограммы

Основная

Отображает

последовательность выполнения

линия

действий в алгоритме

Комментарий

Используется

для добавления пояснительных

записей. Связывается с символом или группой

символов, обведённых пунктиром

60