Методическое пособие
К лабораторным работам
По дисциплине
«Основы алгоритмизации и программирования»
Часть 1
для специальности:
Программное обеспечение Вычислительной техники и Автоматизированных систем»
Челябинск 2009г.
| Одобрено Предметной комиссией 230105 Программное обеспечение ВТ и АС | Рекомендовано для использования преподавателям и студентам специальности 230105 «Программное обеспечение Вычислительной Техники и Автоматизированных Систем» при проведении лабораторных работ по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» |
| Заместитель директора по УР ________________ (Л.Б. Фролов) | |
| Председатель ____________(Ершова К.Н.) | Заместитель директора по НМР ________________ (Е.Ю. Бердникова) |
| Авторы: преподаватели спецдисциплин ПЦК 230105: _______________ Родионова М.В. _______________ Устьянцева Н.В. |
Аннотация
Данное методическое пособие предназначено для студентов и преподавателей при выполнении лабораторных работ в среде TURBO PASCAL по дисциплине «Основы алгоритмизации и программирования» II курса специальности 230105 «Программное обеспечение ВТ и АС».
Методическое пособие содержит краткие теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторных работ, индивидуальные задания на лабораторные работы по вариантам. Специально подобранные задания позволят студентам закрепить теоретический материал и приобрести практические навыки создания, редактирования и отладки программ в среде TURBO PASCAL.
Первая часть методического пособия содержит лабораторные работы для выполнения в I семестре по темам:
- Знакомство со средой Турбо Паскаль.
- Составление и отладка линейных программ.
- Составление, редактирование и отладка разветвляющихся программ.
- Задача табулирования функции.
- Составление, редактирование и отладка программ с простейшими арифметическими циклами.
- Составление, редактирование и отладка программ для вычисления суммы бесконечного ряда.
- Решение нелинейных уравнений.
- Вычисление корней n – степени.
- Сложные циклы.
Вторая часть методического пособия содержит лабораторные работы для выполнения в II семестре по темам:
- Нахождение min, max, суммы и произведения элементов одномерных массивов;
- Составление программ со сложными циклами с использованием переменных с индексами.
- Работа с матрицами.
- Включение и исключение строки и столбца из матрицы.
- Умножение матриц.
- Составление и отладка программ с использованием процедур.
- Составление и отладка программ с использованием процедур-функций.
- Составление и отладка программ с использованием подпрограмм.
- Строковые процедуры и функции.
- Обработка текстовых данных
Содержание отчета лабораторной работы:
1. Тема, цель, задание.
2. Математическое описание задачи.
3. Контрольный счет.
4. Схема алгоритма.
5. Описание переменных.
6. Текст простой и модифицированной программы с результатами работы программы.
7. Вывод.
Лабораторная работа №1
Тема: «Знакомство со средой Турбо-Паскаль ».
Цель:
1. Овладеть навыками работы в среде ТП.
2. Научиться писать простейшие программы и отлаживать их.
Задание: Составление, редактирование, отладка простейшей линейной программы.
Порядок действий:
1. Загрузить ТП.
2. Набить программу.
3. Запомнить её (записать в память) под своим именем.
4. Откомпилировать.
5. Исправить ошибки.
6. Снова записать программу под тем же именем.
7. Запустить программу, результаты сравнить с контрольным счётом.
8. Выдать текст программы на печать (F10, File, Print).
9. Подготовить программу для выдачи для выдачи результатов на печать: запомнить её под другим именем и отредактировать. Вставить Uses Printer перед Var и в каждый оператор вывода вставить lst, например:
Writeln(lst,’…’,x);
10. Закрыть программу (Alt+F3).
11. Закрыть ТР (Alt+X).
12. Отключить принтер.
Теория:
Знакомство со средой TP.
1. Запуск программы. Найти на диске C или D каталог LANGUAGE, в котором найти подкаталог Turbo, далее найти файл Turbo.exe и запустить его (Enter).
2. Выход из системы. Для того, чтобы закрыть текущее окно, нужно нажать комбинацию клавиш Alt+F3. Мы выйдем в среду TP. Для выхода в Norton нужно нажать комбинацию клавиш Alt+x.
3. Первое знакомство. После запуска файла turbo.exe на экране появиться окно.
Выход в меню можно осуществить двумя способами:
1. Нажать F10, с помощью стрелок переместиться на нужный пункт и нажать Enter.
2. Нажать Alt+ первая буква нужного пункта меню.
(Опции) Пункты MENU.
1. FILE – действие с файлами и выход из системы.
2. EDIT – (редактирование) – восстановление исп. строки.
3. SEARCH – поиск нужной информации по ключевому слову.
4. RUN – прогон программы: компиляция, компоновка и выполнение программы.
5. COMPILE – компиляция программы.
6. DEBUG – отладка программы.
7. OPTIONS – установка параметров среды.
8. WINDOWS – работа с окнами. Среда позволяет использовать до 9 окон
одновременно.
9. HELP – обращение к справочной службе.
Несколько клавиш для редактирования:
PgDn – смещение курсора на страницу вверх.
PgDn – смещение курсора на страницу вниз.
Home – смещение курсора к началу текущей строки.
End – смещение курсора к концу текущей строки.
Ctrl+PgUp – смещение к началу текста.
Ctrl+PgDn – смещение к концу текста.
Команды редактирования:
Ctrl+Y – удаление строки, где стоит курсор.
Ctrl+Q+L – появление случайно удалённой строки.
Ctrl+K+B – пометить начало блока.
Ctrl+K+Y – удалить блок.
Ctrl+K+C – скопировать блок.
Ctrl+K+V – переместить блок.
Ctrl+K+P – напечатать блок.
Ctrl+K+R – считать блок из дискового файла.
Ctrl+K+W – записать блок в дисковый файл.
Работа с файлами.
Создание программы.
1. Нажать F10 – выход в главное menu.
2. Найти пункт Menu File.
3. Нажать Enter – появится вертикальное окно.
4. Выбрать опцию NEW -на экране появиться пустое окно с именем NONAME00. PAS.
5. Набиваем текст программы. Если повторить операцию, то откроется следующее окно с именем NONAME01.PAS.
Сохранение программы.
Для сохранения программы выбираем опцию Save as из пункта File, открывается диалоговое окно. Диалоговое окно содержит:
1. Входной бокс.
2. Бокс файлов.
3. Стандартные переключатели.
4. Информационная панель.
Переключение между элементами окна осуществляется с помощью клавиши TAB.
Во входном боксе записывается имя, под которым хотим сохранить файл.
Бокс файлов содержит список имён файлов в текущем каталоге.
Стандартные переключатели.
OK – подтверждение имени файла.
CANCEL – отмена.
HELP – помощь.
Информационная строка отображает путевое имя файла, его размер, время, дату создания.
1. F10, COMPILE, COMPILE.
2. ALT+F9.
В случае правильной компиляции появится сообщение:
Compilation succesfull Press any key.
Для получения результатов работы программы существует два способа:
1. F10, RUN,RUN.
2. Ctrl+F9.
Рассмотрим результаты работы программы:ALT+F5.
Для того, чтобы открыть уже существующий дисковой файл существует два способа:
1. F10, FILE, OPEN.
2. F3.
Задание: Составить программу решения нахождения функции:
 |
F(x)=, при a=2.7, b=-3.2
Лабораторная работа №2
Тема: Составление и отладка линейных программ.
Цель: Овладеть навыками программирования вычислительных процессов линейной структуры. Закрепить навыки по тестированию и отладке программ.
Теория:
Линейные алгоритмы.
Предполагается следование блока в том же порядке, в каком до того выполнялись предписываемые ими действия. Такой порядок действий называется естественным.
Задача:
Известны стороны треугольника.
Найти S-?.
 | |||
 |
Program pl;
Writeln(‘Введите значения a,b,c’);
Readln(a,b,c);
P=(a+b+c)/2;
S=Sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c))
Writeln(’S=’,S:6:3);
End.
Задание: Составление, редактирование и отладка линейных программ. Работа по индивидуальным заданиям.
Задание 1
В1.
Найти объём куба и площадь его боковой поверхности, если задана длина ребра куба.
В2.
В окружность радиуса R вписан правильный треугольник. Определить длину его стороны a, площадь S и площадь круга So ,вписанного в треугольник:
a=R 
; S= 
; So= 
В3.
Даны катеты прямоугольного треугольника. Найти его гипотенузу и площадь.
В4.
Вычислить высоты треугольника по сторонам a,b,c.
В5.
Даны действительные числа x,y,z. Вычислить:
В6
Известна длина окружности. Найти площадь круга, ограниченного этой окружностью.
В7.
Написать программу вычисления значения меньшей из двух величин a и b, используя формулу:
В8.
Составить программу вычисления корней квадратного уравнения.
В9.
Даны гипотенуза и катет прямоугольного треугольника. Найти второй катет и радиус вписанной окружности.
В10.
Дана сторона равностороннего треугольника. Найти его площадь.
В11.
Вычислить координаты центра тяжести трёх материальных точек с массами
и координатами по формулам:
В12.
Треугольник задан координатами вершин. Найти периметр треугольника.
В13.
Определить время падения камня на поверхность земли с высоты h.
В14.
Вычислить расстояние между двумя точками с координатами
В15.
Найти площадь равнобочной трапеции с основаниями a и b и углом a при большем основании.
В16.
Известна длина окружности. Найти площадь круга, ограниченного этой окружностью.
В17.
Для треугольника с заданными координатами вершины
найти радиус вписанной и описанной окружности.
В18.
Треугольник задан величинами своих углов и радиусом описанной окружности.
Написать программу вычисления сторон треугольника.
В19
 |
Вычислить значения выражения
В20.
Вычислить значения выражения:
Задание 2
В1.
В2.
|
В3.
|
В4.
|
В5.
В6.
В7.
В8.
В9.
В10.
В11.
В12.
В13.
В14.
В15.
В16.
В17.
В18.
В19.
В20.
Лабораторная работа №3
Тема: Составление, редактирование и отладка разветвляющихся программ.
Цель: Овладеть навыками программирования вычислительных процессов разветвляющейся структуры.
Теория:
Алгоритмы с разветвленной структурой.
В большинстве вычислительных процессов мы сталкиваемся с тем, что, выбор хода дальнейших вычислений определения предыдущим результатом. Более точно можно сказать что, вычислительный процесс разбивается на ряд этапов и периодов от одного этапа к другому осуществляется при выполнении некоторого условия. Проверка выполнения этих условий тоже может рассматриваться, как некоторый этап вычислительного процесса.
Такие задачи состоят:
а) из общей части;
б) анализ логического уровня;
в) в зависимости от результата анализа - расчёт по той или иной формуле.
Схема разветвления
Разветвляющиеся вычислительные процессы
Вычислительный процесс называется разветвляющимся, если в зависимости от выполнения определённых условий он реализуется по одному из нескольких, заранее предусмотренных направлений.
Каждое отдельное направление называется ветвью вычислений. Выбор той или иной ветви осуществляется при выполнении программы в результате проверки некоторых условий и определяется исходными данными и промежуточным результатом. При составлении программы должны быть учтены все ветви вычислений. Разветвляющийся вычислительный процесс можно подразделить на несколько этапов:
1. Общая часть.
2. Анализ логического уровня.
3. В зависимости от результата анализа расчёт по той или иной формуле.
Разветвляющимся вычислительным процессам соответствует разветвляющиеся вычислительные программы.
Задание: Составление, редактирование и отладка разветвляющихся программ по индивидуальным заданиям.
 |
В1.
В2.
В3.
 |
В4.
В5.
 |
В6.
В7.
В8.
В9.
В10.
В11.
 |
В12.
В13.
В14.
В15. 
В16.
Определить попадает ли точка с координатами x, y, в круг радиуса r (уравнение окружности). Вывести признак N=1, если точка находится внутри круга и признак N=0, если точка находиться вне круга.
В17.
Определить, является ли значение целочисленной переменной x кратным 3. Если является, то вывести значение x на печать, в противном случае отпечатать НЕТ.
В18.
Вычислить площадь треугольника со сторонами a,b,c по формуле Герона, проверив условие корректности исходных данных (длины всех сторон положительны, суммы любых двух сторон больше длины третьей).
В19.
Даны действительные числа x, y, z. Вычислить:
В20.
Даны действительные числа x, y, z. Вычислить:
 |
Лабораторная работа №4
Тема: Задача табулирования функции.
Цель: Изучить возможности языка для реализации приёма программирования табулируемой функции.
Теория:
Циклические алгоритмы.
Имеют определённую логическую схему которая состоит из следующих частей:
1. подготовка цикла.
2. рабочее тело цикла.
3. изменение цикла.
4. Проверка окончания цикла.
Циклические вычислительные процессы.
Циклическими вычислительными процессами называются процессы, в которых группа операций выполняется многократно.
Циклы являются частями всяких практических программ, поэтому организация цикла есть наиболее встречающаяся задача программирования.
Составить схему алгоритма для вычисления и печати таблицу значения функции
Y= A sin x+β cos x для всех xє[0.1;1.6] с шагом 0.2.
Эта задача относится к классу задач табулирования. Табулирование функции это вычисление значения функции для каждого значения аргумента, изменяющего равномерно с определённым шагом.
Особенность языка PASCAL в том, что указать шаг изменения аргумента невозможно.
Схема
Посчитаем количество повторений цикла.
Логическая схема всякой циклической программы состоит из следующих составных частей:
- подготовка цикла;
- рабочая часть (тело цикла);
- проверка окончания цикла.
Из всех переменных в цикле можно выделить только одну, которая собственно и управляет работой цикла. По такой переменной всегда осуществляется выход из цикла. Она называется управляющей переменной или параметром цикла. В первой схеме выход из цикла произойдёт когда x будет равен 1.8, а в схеме при i=10.