48599 (Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных"), страница 2

2016-07-30СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Разработка обучающей программы, поддерживающей изучение темы "Структуры данных"", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "информатика" из 1 семестр, которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "информатика, программирование" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "48599"

Текст 2 страницы из документа "48599"

При этом комментируется каждое слово в этой записи. При встрече описания массива, транслятор отводит для него столько последовательных ячеек, сколько указано в квадратных скобках, и такого формата, каков тип массива.

Описание из примера означает, что для массива а отведено 10 ячеек по 6 байт каждая. Имена ячеек: в Паскале будут записаны: a[1],a[2],…,a[10].

Ввод и вывод данных массива осуществляется через цикл, например:

For i:=1 to n do read(a[i]);

Базовые задачи на массивы

  1. вычисление суммы элементов массива

Вычисление ничем не отличается от суммирования значений простых пере­менных.

Этапы решения:

  • ввод данных;

  • вычисление суммы;

  • печать результатов;

{1} For i:=1 to n do read(a[i]);

{2} S:=0; For i:=1 to n do s:=s+a[i];

{3} Writeln(s);

Пример решения представлен в таблице:

Исходные данные: 3, -2, 9, 7, -1, 6, 1

i

1

2

3

4

5

6

7

a[i]

3

-2

9

7

-1

6

1

S

0

1

10

17

16

22

23

  1. нахождение наибольшего элемента массива

Чтобы лучше представить себе, как последовательно рассматривать и сравни­вать между собой числа, записанные в памяти, в учебнике предлагается вооб­разить, что каждое число написано на отдельной карточке и карточки сло­жены стопкой:

    • первое число запомним, перевернем карточку

    • сравниваем числа: первое видим, второе помним

    • запомним большее, перевернем карточку

ТО на каждом этапе мы будем помнить большее из рассмотренных чисел и решим задачу.

Пример программы:

Max:=a[1];

For i:=2 to n do

if max

  1. упорядочивание массива по возрастанию

При решении задачи используется сортировка методом пузырька.

  1. поиск элемента в массиве

пример поиска методом сплошного перебора, используется оператор goto.

Задания по разделу

  1. чем отличается массив от файла

  2. для чего необходимо описание массива

  3. может ли массив содержать разнородные данные

  4. в заданном массиве

  • замените нулем наибольший элемент

  • найдите полупроизведение всех положительных элементов

  • замените все отрицательные числа их модулями и т. п.

1.2.5. Алгоритмы обработки таблиц

В этом параграфе рассматривается двумерный массив(таблица), его описа­ние, основные задачи:

  • вычисление суммы элементов главной диагонали квадратной таб­лицы

  • нахождение наибольших элементов каждой строки таблицы

  • нахождение сумм элементов столбцов таблицы

  • перестановка строк таблицы

Описание двумерного массива

Для лучшего наглядного представления двумерный массив представляется в учебнике, как таблица, в которой номер строки обозначается первым индек­сом двумерного массива, столбцы – вторым. Объясняется так же, как хра­нится массив в памяти компьютера (построчно, строка за строкой).

Если число строк таблицы = числу столбцов, то таблица – квадратная.

Основные задачи

  1. вычисление суммы элементов главной диагонали квадратной таб­лицы

алгоритм:

  1. ввести таблицу в память

  2. найти сумму элементов главной диагонали

  3. напечатать результат

при решении диагональ рассматривается, как одномерный массив

  1. нахождение наибольших элементов каждой строки таблицы.

Идея: рассматривать каждую строку, как одномерный массив

  1. нахождение сумм элементов столбцов таблицы

идея та же + операции можно совершать как над строками, так и над столб­цами таблицы

  1. перестановка строк в таблице

воспользоваться алгоритмом обмена значений 2х переменных + цикл по столбцам

Задания по разделу

  1. в квадратной неотрицательной таблице найдите квадратный корень произведения диагональных элементов

  2. найдите наибольший элемент квадратной таблицы

  3. в прямоугольной таблице замените все элементы их квадра­тами

  4. в квадратной таблице найдите наибольший элемент диаго­нали

  5. поменяйте местами первую и последнюю строки прямоуголь­ной таблицы

1.2.6. Обработка строк на языке Pascal

В этом параграфе рассказывается о 2х новых для школьников типах данных – символах и строках, а также об основных операциях над ними

Символы

Для записи символа используется 1 байт памяти. Для данного, описывающего 1 символ используется описатель char. Символы объединяются в массивы. Значение символьного данного – любой символ клавиатуры в апострофах.

Символьные массивы обрабатываются теми же алгоритмами, что и числовые.

Строки

Строка – ограниченная апострофами последовательность любых символов.

Длина строки в паскале не должна превышать 255 символов.

Операции над строками (объединение, сравнение, присваивание)

  1. объединение

операция позволяет объединить 2 строки в одну, приписав к концу первой на­чало второй.

Пример

X:=’тепло’;

Y:=’ход’;

Z:=x+y;{получим - теплоход}

  1. сравнение

‘=’ – означает посимвольное совпадение строк

‘’ – относятся к длинам строк

  1. присваивание – строковой переменной присваивается строковое выражение

  2. основные процедуры и функции

a:=length(s) – длина строки

s:=copy(строковое выражение, начальный символ, количество символов) – копирование части строки

a:=pos(подстрока, исх. строка) – поиск подстроки в строке(а-номер первого символа подстроки в исходной строке)

insert(вставляемая строка, исходная строка, целое число) – вставка подстроки в строку после данного символа

delete(строка, номер начала, количество символов) – удаление из строки дан­ное количество символов после данного элемента.

Пример программы

В качестве примера использования строковых процедур и функций использу­ется программа пословного перевода с английского языка.

Задания по разделу

  1. чем отличается символьный тип данных от строковых

  2. используя символьный массив, определите, сколько слов в данном тексте, сколько букв «а» в данном слове

  3. дана строка с несколькими запятыми, получите слово между пер­вой и второй запятыми

1.2.7. Записи

В этом параграфе дается определение записи, описание её структуры на Паскале и простейшие примеры применения.

Определение записи

С одной стороны запись – последовательность байтов на носителе, ограни­ченная с двух сторон специальными признаками, с другой стороны, в связи со сложной её внутренней структурой, запись – совокупность разнородных дан­ных, описываемых и обрабатываемых, как единое целое.

Данные из которых состоит запись – поля.

Описание записи

Type

A = record

N:integer;

K:string;

F:array[1..5,5..10]of real;

End;

Var rec:a;

Примеры записей

  1. объект – физическое тело с измерениями a,b,c – длина, ширина, высота

  2. объект – товар, характеризующийся названием и ценой

  3. объект – дата рождения: день, месяц, год

Записи могут объединяться в массивы, например:

Type

A = record

N:integer;

K:string;

F:array[1..5,5..10]of real;

End;

Mas = array[1..n] of A;

Var masrec:mas;

Для обращения к полю записи используются сложные имена из имени записи из раздела var и имени поля, разделенных точкой: rec.n; rec.f[1,5]; mas­rec[1].f[2,8];

  1. Массив сведений о работниках предприятия(имя, должность, дата рождения, зарплата).

Операции над записями

В программе ввод и вывод записи производится по полям, но можно присво­ить одной записи значение другой, при этом происходит копирование области памяти.

Оператор присоединения – используется для краткости. Он позволяет при об­работке записи указать её имя только 1 раз: with список имен do оператор.

1.2.8. Файлы

В параграфе описаны основные этапы операций обработки файлов – чтения и записи

Операция записи

Запись в файл – помещение в него новых данных. Данное для занесения в файл формируется в оперативной памяти как значение некоторой перемен­ной. Операцией записи это значение копируется из оперативной памяти во внешнюю. Следовательно, форма представления данного, его тип и структура должны быть одинаковы и для записей файла и для переменной, из которой это данное копируется.

Этапы записи в файл

  1. описание файла – в разделе описания типов или переменных. При­мер: var f:file of integer; a:integer;

  2. Установление соответствия между физическим и логическим име­нем файла. Оператор установления соответствия: assign(логическое имя, ‘фи­зическое имя’); например assign(f,’file.dat’);

  3. открытие файла для операции запись – rewrite(f); если открыть для записи файл с имеющимися данными – они все пропадут.

  4. запись данных в файл – write(f,a);

  5. закрытие файла – close(f);

Операция чтения. Этапы:

Описание файла и установление соответствия между его именами также, как для записи.

  1. открытие файла для чтения – reset(f);

  2. читать данные из файла – read(f,a); количество записей в файле может быть неизвестно. По этому при чтении удобно использовать функцию признака конца файла – eof(f);

  3. закрыть файл

На каждую из операций показан простой пример чтения или записи в файл чисел.

Также показан прием дозаписи файла, использующий вспомогательный файл.

Задания по разделу

  1. какие операции можно производить с данными файла

  2. почему второй параметр операторов write и read должен быть того же типа, что и данные файла

  3. чем отличается физическое имя файла от логического

  4. как открыть файл для записи

  5. что будет, если ранее созданный файл с данными открыть для за­писи

  6. чем отличается файл от массива

  7. как прочесть данные из файла, не зная их количества

  8. как добавить данные в имеющийся файл

1.3. «Информатика и информационные технологии» Н. Угринович

В этом учебнике, в отличие от вышеописанных, изучение темы ведется не по­путно с другими темами, а отдельно, для этого выделено несколько парагра­фов. Поскольку в этом учебнике изучается другая среда программирования, остановимся только на структуре изложения материала.

1.3.1. Тип, имя и значение переменной

В этом параграфе даются основные понятия о переменных, их именах, зна­чениях, данных и типах.

Понятие переменной

Переменные задаются именами, определяющими области памяти, в которых хранятся значения переменных. Значениями переменных могут быть данные различных типов (целые, вещественные числа, последовательности символов и так далее).

Переменная в программе представлена именем и служит для обращения к данным определенного типа. Конкретное значение переменной хранится в ячейках оперативной памяти.

Тип переменной

Тип переменной определяется типом данных, которые могут быть значениями переменной. Значениями переменных числовых типов являются числа, логи­ческих – True или False, строковых – последовательности символов и так да­лее.

Над различными типами данных допустимы различные операции. Над число­выми – арифметические операции, над логическими – логические операции, над строковыми – операции преобразования символтных строк и так далее.

Различные типы данных требуют для своего хранения в памяти различное ко­личество ячеек (байтов).

{таблица типов данных и их размеров в памяти}

Задания по разделу

  1. В чем разница между типом, именем и значением переменной?

  2. Определить, какой диапазон чисел может храниться в переменной типа {тип} с учетом выделения одного байта для хранения знака числа.

  3. Определить, какое количество ячеек памяти потребуется для хране­ния строк “ЭВМ”, “информатика”.

1.3.2. арифметические, строковые и логические выражения При­сваивание

В параграфе описаны выражения, которые можно составить с основными типами данных – числовой, логический, строковый.

Арифметические выражения

В состав арифметических выражений могут входить кроме переменных чи­слового типа, также и числа, над переменными и числами могут произво­диться различные арифметические операции, выраженные с помощью функ­ций.

Строковые выражения

В состав строковых выражений могут входить переменные строкового типа, строки и строковые функции.

Над переменными и строками может производиться операция конкатенации, она заключается в объединении строки или значения строковых переменных в единую строку. Операция обозначается знаком «+».

Логические выражения

В состав логических выражений кроме логических переменных могут входить числа, числовые или строковые переменные или выражения, которые сравни­ваются между собой при помощи операций сравнения.

Например (5>3) = true; (2*2 = 5) = false;

Над элементами логических выражений могут производиться логические опе­рации – логическое умножение(and), логическое сложение(or), логическое от­рицание(not).

Задания по разделу

  1. Могут ли в состав одного выражения входить переменные различ­ных типов?

  2. В чем разница между операцией логического сложения и опера­цией конкатенации?

1.3.3. Функции в языке Visual Basic

В этом параграфе описаны основные функции, употребляемые для каждого из используемых типов данных.

Функции перевода типов данных

Применительно к Pascal в этом разделе можно упомянуть такие процедуры, как STR(a); VAL(s,a,b);

Математические функции

Здесь упомянуты такие математические числовые функции, как

Sin, cos, tan, atn, sqr, sqrt, log, exp, random, abs.

Строковые функции

  • Функция длины строки

  • Функция вырезания подстроки

Функции ввода и вывода

Аналог в паскале – readln, writeln

1.3.4. массивы

Изложение материала мало отличается от предыдущих учебников.

Задания по разделу

  1. в чем различие между переменной и массивом

    1. Вывод

Сравнительная характеристика вышеописанных учебников по изучаемым те­мам приведена в таблице:

учебники

темы

учебник Кузнецова

учебник Семакина

учебник|Угриновича

Основные поня­тия

раскрытие темы в равной степени наблюдается во всех учебниках, да­ется определение основных понятий, перечислены и охарактеризованы основные числовые типы

Арифметические выражения

перечислены 4 основ­ных операции (+,-,/,*) и правила их записи, операторы ввода, вы­вода, присваивания кратко – раздел опи­сания

4 основных операции + sin, cos, ln, sqr, sqrt,abs, пример за­писи выражения, раз­дел описания, опера­торы ввода, вывода, присваивания

даны все, используе­мые в среде VB, типы, их диапазоны, применяемые опера­ции, в том числе пре­образования типов

логические выра­жения

не вводится как тип, но показаны примеры использования логи­ческих выражений в условиях циклов и условного оператора

не вводится как тип, но рассмотрены ос­новные логические операции и примене­ние их в сложных ус­ловиях

выделен логический тип, рассмотрены все правила логики и их применение в коде программы

массивы

(1-о и 2-мерные)

определение 1мерного массива, его описание, ввод-вывод данных, нахождение среднего значения.

определение 1,2мерного массива, ввод, вывод, описание, задачи на нахождение суммы, наи­большего элемента, упорядочивание и поиск

строки

не вводятся как тип, используются только как подсказки для операторов вывода и ввода

определение типов char и string, операции объединения, срав­нения, присваивания, удаления части строки

определение строко­вого типа, опера­ции сложения, опре­деле­ния длины, выре­зания подстроки, преобра­зования типов

записи

Не рассматриваются

Определение, при­меры описания и ис­пользования

не рассматриваются

файлы

определение, описа­ние, операции чтения, записи, функция конца файла, при­меры

Более полное раскрытие тем наблюдается в учебнике Кузнецова.

В учебнике Семакина изложение ведется применительно к нескольким разде­лам (программирование, БД и Электронные таблицы).

В процессе изучения типов данных более полно во всех учебниках изучаются числовые типы данных – integer и real. Также, в каждом учебнике изучаются одномерные массивы, даются основные понятия и неявное применение пере­менных логического типа.

В учебнике Кузнецова, в отличие от Семакина, рассматриваются двумерные массивы, строки, записи и файлы.

В обоих учебниках, в отличие от учебника Угриновича, тема раскрывается параллельно с другими структурами языка, по мере необходимости примене­ния нового материала, есть разделы, которые можно дополнить, расширить и систематизировать.

В качестве контрольных заданий применяются, вместе с теоретическими во­просами на знание материала такие задания, как:

  • Написать программу для реализации какой либо ситуации

  • Определить результат действия программы.

На основании сделанных выводов решено создать дополнительное обучаю­щее средство в виде обучающей программы, поддерживающей индивидуаль­ное изучение всех вопросов темы, а также, дополнительные сведения о типах данных. Кроме того, в программу будет встроен блок самоконтроля, поддер­живающий проверку усвоения каждой изучаемой темы.

Глава 2. Описание и принцип работы обучающей программы по теме «структуры данных»

2.1. Общие сведения о программе

П рограмма представляет собой электронный учебник со встроенным средством самокон­троля и проверки знаний.

После запуска программы открывается окно регистра­ции, в котором пользователь может зарегистрироваться, нажав соответствующую кнопку, или продолжить ра­боту, выбрав свое имя из списка и введя свой пароль.

Для контроля работы пользователей, в про­грамме пре­дусмотрена функция «показать оценки».


Далее, после регистрации, пользователю предлагается выбрать тему для изу­чения.

Здесь также показаны оценки за каждую из изученных тем.

Предполагается, что изучение тем происходит в порядке их расположения в списке тем. При нарушении этого условия пользователю будет выведено со­общение об ошибке.

П осле выбора темы открывается окно с обучающим текстом. Процесс работы с ним мало отличается от просмотра страниц Internet.

Переходы по страницам материала осуществляются тремя способами:

  1. кнопки «назад» и «вперед»

  2. гиперссылки в тексте материала

  3. список тем и разделов в левой части формы

Функции всех кнопок дублируются в строке меню программы.

Пользователю доступен также словарь, составленный из новых слов, упот­ребляемых в тексте.

После прочтения очередного раздела программа предлагает пройти тест для проверки усвоения темы.

В программе предусмотрено 5 вариантов теста для каждой темы, вариант вы­бирается случайно при каждом открытии теста.

Количество вопросов и вариантов ответа может быть различным (в зависимо­сти от составленного теста), оценка выставляется по формуле:

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Нет! Мы не выполняем работы на заказ, однако Вы можете попросить что-то выложить в наших социальных сетях.
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4100
Авторов
на СтудИзбе
670
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее