Лабораторная работа № 1. Программирование линейных алгоритмов

 

Цель работы: овладеть практическими навыками работы с интегрируемой средой Borland C++, изучить правила составления текстов программ, структуру программы, стандартных функций, оператора присваивания и процедур ввода-вывода.

 

Краткие теоретические сведения

Каждая программа начинается с одного или нескольких операторов #include. Эти операторы указывают компилятору включить содержимое заголовочного файла в программу. Заголовочные файлы содержат определения, используемые компилятором для операций различных типов, и представляют собой файлы в формате ASCII, содержимое которых можно просмотреть или напечатать.

Замечание: никогда не изменяйте содержимое заголовочных файлов. Это может привести к ошибкам компиляции в каждой создаваемой программе.

При создании программы на С++ исходный файл будет содержать множество операторов. Порядок, в котором операторы появляются в программе, не обязательно должен совпадать с порядком, в котором операторы будут выполняться при запуске программы. Каждая программа на С++ имеет один вход, с которого начинается выполнение программы, - главную программу. Оператор void main (void) указывает начальные операторы программы, которые выполняются первыми.

Использование комментариев облегчает процесс понимания программы любым программистом. Большим удобством при написании комментариев является возможность располагать их на той же строке, что и операции, которые они поясняют. Длинный комментарий может помещаться на отдельной строке или даже занимать несколько строк. Для записи комментария могут использоваться следующие символы:

• два символа / (//) - все символы, расположенные после этой лексемы, игнорируются компилятором. Однако таким образом можно задавать только " однострочный" комментарий. Если требуется расположить комментарий на нескольких строках, то перед началом каждой части комментария нужно располагать этот символ.
• символы /* и */ - отмечают, соответственно, начало комментария (/*) и его конец (*/). Компилятор " игнорирует" все символы, находящиеся между указанными конструкциями.

Слово cout представляет собой выходной поток, который C++ назначает на стандартное устройство вывода операционной системы. По умолчанию операционная система назначает стандартное устройство вывода на экран дисплея. Например, для следующих операторов программы:

cout < < " Это сообщение появляется первым, ";

cout < < " а за ним следует настоящее сообщение.";

операционная система выводит поток символов следующим образом:

Это сообщение появляется первым, а за ним следует настоящее сообщение.

Оператор вставки (< <) называется так, потому что позволяет программе вставлять символы в выходной поток. В дополнение к использованию символа новой строки для продвижения курсора в начало следующей строки программы могут использовать символ endl (конец строки).

Точно так же как выходной поток cout позволяет программам записать вывод на экран, входной поток cin позволяет программам читать ввод с клавиатуры. Когда программы используют cin для чтения ввода с клавиатуры, они должны указать переменную, в которую cin поместит данные. Затем используйте оператор извлечения (> >) для направления данных, как показано ниже:

cin > > some_variable;

Если применяете cin для чтения чисел с клавиатуры, cin использует левый пустой символ (пробел, табуляцию, возврат каретки), чтобы определить, где начинается одно значение, а где второе. Оператор извлечения называется так, потому что он извлекает (удаляет) данные из входного потока, присваивая значение указанной переменной.

В С++ определены в заголовочном файле < math.h> функции, выполняющие некоторые часто используемые математические задачи. В таблице 1 показаны основные математические функций, прототипы которых содержатся в заголовочном файле < math.h>;.

Таблица 1

Математические функции в С++

Функция	Описание	Пример
abs(a)	модуль или абсолютное значение	abs(-3.0)= 3.0
sqrt(a)	корень квадратный	sqrt(9.0)=3.0
pow(a, b)	возведение а в степень b	pow(2, 3)=8
ceil(a)	округление а до наименьшего целого, но не меньше чем а	ceil(2.3)=3.0 ceil(-2.3)=-2.0

 

 

продолжение табл. 1

floor(a)	округление а до наибольшего целого, но не больше чем а	floor(12.4)=12
fmod(a, b)	вычисление остатка от a/b	fmod(4.4, 7.5) = 4.4
exp(a)	вычисление экспоненты еа	exp(0)=1
sin(a)	a задаётся в радианах
cos(a)	a задаётся в радианах
log(a)	натуральный логарифм a (основанием является экспонента)	log(1.0)=0.0
log10(a)	десятичный логарифм а	Log10(10)=1
asin(a)	арксинус a, где -1.0 < а < 1.0	asin(1)=1.5708

 

Задание

1. Загрузить среду программирования. Ознакомиться с назначением основных пунктов меню, содержанием строки состояния и работой в справочной системе.

2. Составить блок-схему алгоритма и программу c использованием стандартных функций языка С++ в соответствии с заданным вариантом.

3. Составить отчет о проделанной работе. Отчет о проделанной работе должен содержать:

- название и цель работы;

- номер варианта для выполнения задания и условие варианта;

- блок-схему решения задачи;

- текст программы;

- полученные при расчетах численные результаты.

 

Пример выполнения работы

Условие: Дано вещественное число x. Вычислить значение функции y = sin ² x + sin³ x.

Блок схема алгоритма изображена на рисунке 1.

Рис. 1 Блок –схема алгоритма

# include < iostream.h>

#include< math.h>

#include< conio.h>

#include < windows.h>

void main(void)

{

SetConsoleOutputCP(1251); // русификация консоли

float x, y, temp; // объявление переменных

clrscr();

cout < < " Введите с клавиатуры число x= ";

cin > > x;

temp = sin(x)*sin(x);

y = temp + temp *sin(x);

cout < < " Значение y= " < < y < < " \n";

getch();

}

 

Задания для самостоятельного выполнения

1. Найти объем и площадь полной поверхности шара, радиус которого известен.

2. Найти объем и площадь полной поверхности конуса, если известны его высота и радиус основания.

3. Найти полное сопротивление цепи, состоящей из двух резисторов R1 и R2, при их а) последовательном; б) параллельном соединении.

4. Определить объем и площадь полной поверхности прямоугольного параллелепипеда, если известны его измерения.

5. Вычислить расстояние между двумя точками плоскости, если известны координаты этих точек.

6. Треугольник задан координатами вершин. Найти длину всех медиан.

7. Равнобедренная трапеция задана координатами вершин. Найти длину высоты.

8. Треугольник задан координатами вершин. Найти длину всех высот.

9. Параллелограмм задан координатами вершин. Найти координаты точки пересечения диагоналей.

10. Вычислить объем и площадь полной поверхности прямого цилиндра, если известны его высота и радиус основания.

11. Определить путь, пройденный телом за t секунд при постоянном ускорении а, если его начальная скорость v_o.

12. Переставить две средние цифры четырехзначного числа.

13. Переставить две последние цифры четырехзначного числа.

Контрольные вопросы

1. Какие типы величин используются в языке программирования?

2. Указать диапазон значений величин целого и действительного типов.

3. Какие имена переменных допустимы в программе?

4. Как задать тип переменной в программе?

5. Можно ли в качестве операнда в арифметическом выражении использовать:

а) имя массива;

б) имя стандартной функции;

в) имя символьной переменной или переменной логического типа?

6. Указать старшинство выполнения операций при вычислении арифметического выражения.

7. Указать средства, имеющиеся в языке программирования, для управления размещением данных на строке монитора. Как организовать вывод значений, сопровождая выводимое числовое значение наименованием переменной? Как организовать пропуск одной, двух строк при выводе?

8. Чем различаются программы, написанные на языках высокого уровня и на машинном языке?

9. Если в программе пропущена закрывающая скобка), в какой момент будет обнаружена эта ошибки? К какому виду относятся подобные ошибки?

10. С чего начинается выполнение программы С++? Что такое cout?

11. Какое действие выполняет инструкция #include < iostream.h>?

12. Необходимо ли переменную объявлять до ее использования?

13. Можно ли в одной инструкции объявить сразу несколько переменных?

14. Какой оператор используется в С++ для ввода данных?

15. С каким устройством по умолчанию связан идентификатор cin?

16. Что означает код \n?

17. Как обозначается блок кода?

18. Что является признаком завершения инструкции в С++?

19. Все инструкции С++ должны начинаться и завершаться на одной строке. Верно ли это?