- •Курс лекций по дисциплине “Основы программирования и алгоритмические языки” Бондарев в.М., Марченко ю.С. Введение
- •Основы алгоритмизации
- •1 Основные этапы решения задачи на эвм
- •1.1 Постановка задачи
- •1.2 Проектирование программы
- •1.3 Разработка алгоритма
- •1.4 Кодирование
- •1.5 Отладка и тестирование программы
- •2 Элементарные алгоритмические структуры
- •2.1 Последовательная алгоритмическая структура
- •2.2 Алгоритмическая структура выбора
- •2.3 Алгоритмическая структура повторения
- •2.4 Комбинация структур
- •2.5 Пошаговая детализация алгоритма
- •2.6 Разработка алгоритма вычисления Sin X
- •2.7 Разработка алгоритма подсчета простых чисел
- •3 Алгоритмы поиска
- •3.1 Поиск наибольшего среди вводимых чисел
- •3.2 Поиск наибольшего числа в массиве
- •3.3 Поиск заданного числа в массиве
- •3.4 Поиск с порогом
- •3.5 Двоичный поиск
- •4 Алгоритмы сортировки
- •4.1 Обменная сортировка
- •4.2 Сортировка слиянием
- •4.3 Сравнение двух алгоритмов сортировки
- •5 Рекурсивные алгоритмы
- •5.1 Простая рекурсия
- •5.2 Ханойские башни
- •5.3 Быстрая обменная сортировка
- •6.2 Простейшая программа
- •6.3 Составление простой программы
- •6.4 Программа сложение двух чисел
- •6.5 Организация повторений
- •6.6 Условный оператор
- •If (выражение) оператор [else оператор].
- •6.7 Оператор цикла for
- •7 Указатели и массивы
- •7.1 Указатели
- •7.2 Разыменование и разадресация
- •7.3 Операции new и delete
- •7.4 Массивы
- •7.5 Многомерные массивы
- •7.6 Связь между массивами и указателями
- •7.7 Массивы в динамической памяти
- •8 Строки и структуры
- •8.1 Встроенный тип char
- •8.2 Строки символов как массивы
- •8.3 Строковые библиотечные функции
- •8.4 Структуры
- •8.5 Объявление структур
- •8.6 Битовые поля
- •8.7 Объединения
- •9 Функции
- •9.1 Функция для сложения чисел
- •9.2 Ссылки
- •9.3 Выходные параметры функции
- •9.4 Ссылка — возвращаемое значение
- •9.5 Одномерные массивы как параметры
- •9.6 Двумерные массивы как параметры
- •10 Еще о функциях
- •10.1 Параметры по умолчанию
- •10.2 Произвольное число параметров
- •10.3 Неиспользуемые параметры
- •10.4 Перегруженные функции
- •10.5 Указатель на функцию
- •Void error(char* p) { /*тело ф-ции*/} ,
- •10.6 Спецификатор inline
- •Inline void error(char* p) { /*тело ф-ции*/}
- •10.7 Макросы
- •11 Ввод и вывод
- •11.1 Разновидности ввода и вывода
- •11.2 Открытие и закрытие потока
- •11.3 Ввод и вывод символов
- •11.4 Ввод и вывод строк
- •11.5 Ввод и вывод записей
- •11.6 Управление указателем файла
- •11.7 Состояние потока
- •11.8 Форматированный вывод
- •11.9 Форматированный ввод
- •11.10 Другие функции форматного ввода и вывода
- •12 Уточнение понятий языка
- •12.1 Объявление, определение, инициализация
- •12.2 Область видимости и время жизни
- •12.3 Типы
- •12.4 Производные типы
- •12.5 Числовые константы
- •12.6 Именные константы
- •12.7 Перечисление
- •12.8 Порядок вычисления выражений
- •13 Операции и операторы
- •13.1 Сводка операций
- •13.2 Сводка операторов
- •13.3 Оператор выражения
- •13.4 Оператор switch
- •13.5 Операторы break и continue
- •13.6 Оператор goto и метки
- •14 Классы
- •14.1 Определение класса
- •14.2 Инкапсуляция
- •14.3 Конструктор
- •14.4 Деструктор
- •14.5 Пример класса — список в динамической памяти
- •14.6 Указатель на себя
- •15 Производные классы
- •15.1 Простое наследование
- •15.2 Списки инициализации
- •15.3 Ключи доступа
- •15.4 Виртуальные функции
- •15.5 Реализация виртуальных функций
- •15.6 Полиморфизм
- •16 Еще о класcах
- •16.1 Статические элементы
- •16.2 Друзья класса
- •16.3 Перегрузка операций
- •16.4 Множественное наследование
- •17.1 Библиотека потоков
- •17.2 Предопределенные потоки
- •17.3 Операции помещения в поток и извлечения из потока
- •17.4 Форматирующие функции-элементы
- •17.5 Флаги форматирования
- •17.6 Манипуляторы
- •18 Еще о потоках
- •18.1 Ошибки потока
- •18.2 Опрос состояния потока
- •18.3 Файловый ввод-вывод с применением потоков
- •18.4 Конструкторы файловых потоков
- •18.5 Функции для открытия и закрытия файлов
- •18.6 Замена буфера потока
- •18.7 Текстовый и бинарный ввод-вывод
- •18.8 Бесформатный ввод и вывод
- •18.9. Часто применяемые функции потока
- •18.10 Форматирование в памяти
- •18.11 Дополнительные возможности ostrstream
- •19 Шаблоны
- •19.1 Шаблоны функций
- •19.2 Перегрузка и специализация шаблонов
- •19.3 Шаблоны классов
- •20 Директивы препроцесора
- •20.1 Директива #define
- •20.2 Директива #include
- •20.3 Условная компиляция
- •20.4 Директива #error
- •20.5 Директива #line
- •20.6 Директива #pragma
- •21.1 Адресация памяти
- •21.2 Модели памяти
- •21.3 Спецификация указателей
- •Int near* var_name;
- •Int* near var_name;
- •21.4 Макросы для указателей
- •21.5 Модификаторы переменных
- •21.6 Модификаторы функций
- •21.7 Соглашения о вызове
- •21.8 Встроенный код ассемблера
- •21.9 Псевдорегистры
- •Литература
- •Содержание
- •21.8 Встроенный код ассемблера ........................................................
- •21.9 Псевдорегистры ............................................................................
7.2 Разыменование и разадресация
Основной операцией при работе с указателями является получение доступа к значению, адрес которого хранится в указателе. Например,
int *pn, n;
*pn = 5;
n = *pn;
В операторе *pn = 5; “*” означает операцию, посредством которой из имени указателя получается “имя” того значения, на которое он указывает. Операция называется разыменование .
Операция, обратная к разыменованию, позволяет получить адрес переменной по ее имени. Например,
pn = &n;
Эта операция называется разадресацией.
7.3 Операции new и delete
Операция new, выполненная над некоторым типом, резервирует место в динамической памяти, необходимое для хранения значения этого типа. Результатом операции является адрес выделенной памяти или NULL, если выделить память не удалось. Тип результата — “указатель на заданный тип”.
float* pf;
pf = new float;
После того, как динамическая память выделена, ее можно использовать при помощи разыменования.
*pf = 3.14;
float f = *pf + 1.414;
Операция new не инициализирует выделяемую память, т.е. не заполняет ее никакими значениями.
Когда надобность в выделенной памяти отпадет, ее надо освободить при помощи операции delete.
delete pf;
З а м е ч а н и е. При неудаче операции new вызывается функция-обработчик ошибки. Ссылка на требуемый обработчик передается в качестве параметра функци
set_new_handler(&функция-обработчик),
описаной в заголовочном файле new.h.
7.4 Массивы
З а д а ч а.Ввести 10 чисел и сохранить их в памяти.
Р е ш е н и е.
#include <iostream.h>
void main(){
float a[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) cin>>a[i];
}
При определении массива количество элементовзадается константным выражением. Элементы массива всегда нумеруются от 0 до n-1.
В определении “float a[10]” [ ] означают операцию над базовым типом float и целым значением 10. Результатом операции является новый тип — массив из 10 вещественных чисел. Необычным является лишь то, что обозначение типа “массив” не предшествует имени переменной, как в
int n; или float* pf
а окружает его. Логичнее было бы
float[10] a
но это противоречит традиции языков программирования.
Новому типу можно дать собственное имя.
typedef float TFArray [10];
TFArray a;
При необходимости инициализация массивав С++ выполняется так:
int m[ ] = {1,2,3}; // определен и инициализирован массив из 3 элементов.
Чтобы обратитьсяк 5-му элемента массива a, надо написать a[5]. Здесь [ ] адресная операция, которая из имени (адреса) массива и числа 5 вырабатывает адрес шестого по порядку элемента массива.
7.5 Многомерные массивы
Двумерный массив — это массив из одномерных массивов. Пример определения двумерного массива:
typedef int ARR[100];
ARR m[10];
или по другому
int m[10][100];
З а д а ч а. Ввести матрицу размера 2х3. Поменять местами начальную и последнюю строки и вывести результат на экран.
7.6 Связь между массивами и указателями
Хотя указатель char* M и массив char M[100] — разные типы данных, имя M рассматривается транслятором как указатель на начальный (нулевой) элемент массива. Адресные выражения M[n] и *(M+n) эквивалентны.
З а д а ч а. Скопировать содержимое массива А в массив В.
Р е ш е н и е.
void main(){
int A[ ]={1,2,3,4,5,6,7,8,9}, B[9];
int i;
// 1-й способ
for (i=0; i<9; i++) B[i] = A[i];
// 2-й способ
for (i=0; i<9; i++) *(B+i) = *(A+i);
// 3-й способ
int *a, *b;
for (a=A, b=B, i=0; i<9; i++) *(b++) = *(a++);
}
Вычитание указателей имеет смысл, только если оба они указывают на элементы одного массива.