Московский государственный технический университет

имени Н. Э. Баумана

Схаба М.З.

ПРАКТИКУМ

ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ

НА ЯЗЫКЕ BORLAND PASCAL-7.0

(Часть II)

Издание второе, переработанное

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

МГТУ –2003г.

Схаба М.З.

Пособие «Практикум по программированию на ВР-7.0.» © (часть II) предлагается студентам младших курсов ВУЗов для практических занятий по программированию на языке Pascal.

Данное пособие содержит 12 лабораторных работ для второго семестра обучения студентами первого курса , обучающихся по «Информатике». Каждая лабораторная работа включает в себя:

• теоретические сведения,

• демонстрационные примеры,

• задачи для самостоятельного решения.

Приведенные в пособии лабораторные работы охватывают лишь часть лабораторного практикума по программированию на языке Pascal.

Авторы заранее приносят извинения за возможные ошибки и выражают признательность за оказание помощи в их устранении.

Огромную благодарность выражаем в тиражировании данного пособия Серегину Андрею Андреевичу и Каткову Андрею Юрьевичу.

Формат 84х108/32. Бумага типографская ф.№2. Шрифт Times New Roman,12 размер. Печать высокая. Стиль обычный. Корректор и редактор, встроенный в ПЭВМ. Тираж 25 шт. Выпуск первый, пробный. Сдано в печать 23.10.2002г. Отпечатано 23.12.2002г.

СОДЕРЖАНИЕ.

•Предисловие.

•Лабораторная работа 1. Процедурные типы.

•Лабораторная работа 2. Модули.

•Лабораторная работа 3. Меню.

•Лабораторная работа 4. Двухуровневые меню.

•Лабораторная работа 5. Указатели. Связанные списки.

•Лабораторная работа 6. Рубежный контроль №1.

•Лабораторная работа 7. Объектно-ориентированное программирование.

•Лабораторная работа 8. Построение графиков функций.

•Лабораторная работа 9. Статические объекты.

•Лабораторная работа 10. Объект, движущийся по некоторой кривой.

•Лабораторная работа 11. Масштабирование, поворот, управление объектами.

•Лабораторная работа 12. Рубежный контроль №2.

•Список используемой литература.

Предисловие

Предлагаемое Вашему вниманию пособие предназначено для обучения программированию студентов младших курсов вузов, обучающихся по специальности информатика. В нем содержатся лабораторные работы по программированию на языке Pascal, для второго семестра обучения.

Все лабораторные работы имеют следующую структуру:

• краткие теоретические сведения,

• демонстрационные примеры,

• задачи для самостоятельного решения.

Такая форма выбрана на основании удобств, которые создает использование программ – демонстрационных примеров.

Каждая лабораторная работа имеет варианты задач, рассчитанных на группу обучаемых.

Авторы не ставили цели упорядочения задач по сложности. Поэтому при изучении примеров, все зависит от способностей и уровня математической подготовки студентов.

Данное пособие является продолжение пособия «Практикум по программированию на языке Pascal » (часть I), тематический план которого следующий:

1. Процедурные типы.

2. Модули.

3. Меню.

4. Двухуровневые меню.

5. Связанные списки.

6. Рубежный контроль №1.

7. Объектно-ориентированное программирование.

8. Построение графиков функций.

9. Статические объекты.

10. Объект, движущийся по некоторой кривой.

11. Масштабирование, вращение объектов.

12. Рубежный контроль №2.

Лабораторная работа №1

Процедурные типы

Цель работы – овладение практическими приемами разработки программ с помощью процедурных типов, дающих программисту гибкие средства передачи функций и процедур в качестве фактических параметров при обращении к другим процедурам и функциям.

1. Теоретические сведения

Для объявления процедурного типа используется заголовок процедуры (функции), в котором опускается ее имя, например:

Type

Proc1 = Procedure (a, b, c : real; var d: real);

Proc2 = Procedure ( var a, b);

Proc3 = Procedure;

Func1 = Function : string;

Func2 = Function ( var s: string) : real;

Как видно из приведенных примеров, существует два процедурных типа:

тип-процедера и тип-функция.

Рассмотрим пример, иллюстрирующий механизм передачи процедур в качестве фактических параметров вызова. Программа выводит на экран таблицу двух функций: sin1(x) = (sin(x) + 1) * e^-x

и cos1(x) = (cos(x) + 1) * e^-x.

Вычисление и печать значений этих функций реализуется в процедуре PrintFunc, которой в качестве параметров передаются номер позиции N на экране, куда будет выводиться очередной результат (с помощью этого параметра реализуется вывод в две колонки), и имя нужной функции.

Пример 1.1

Program VichFunc;

Uses Crt;

Type Func = Function (x: real) : real;{объявление процедурных типов: типа функций}

{$F+}; {включение директивы “дальнего” вызова}

Function sin1(x:real): real;

begin

sin1 := (sin(x)+1) * exp(-x);

end;

Function cos1(x:real): real;

begin

cos1 := (cos(x)+1) * exp(-x);

end;

{$F-};

Procedure PrintFunc(n: byte; F: Func);{вычисление и печать значений функций реализуется в данной процедуре, в которой в качестве параметра передается номер позиций n на экране, куда будет выводиться очередной результат (с помощью этого параметра реализуется вывод в две колонки), и имя нужной функции}

const np=5; {количество вычислений функций}

Var x: real; i: integer;

Begin

for i:=1 to np do

begin

x:= i * (2 * 3.14/np);

GotoXY(n,whereY);{перемещаем курсор к элементу экрана с координатами Х,У., whereY – возвращает текущую координату Yтекущего положения курсора в окне}

writeln (x:5:3; F(x):10:5);

end;

End;

Begin {Основная программа}

ClrScr;

PrintFunc(1,sin1);

GotoXY(1,1);

PrintFunc(35,cos1);

KeyPressed;

End.

Обратим внимание: для установления правильных связей функций sin1 и cos1 с процедурой PrintFunc они должны компилироваться с расчетом на дальнюю модель памяти. В этом режиме при вызове подпрограмм используются длинные 4-байтовые адреса (для записи адреса в память отдельно сохраняется сегментный адрес = 2 байтам, и смещение = 2 байтам). 2-х байтовые адреса применяются обычно для адресации подпрограмм, объявленных в основной программе или ее подпрограмма.

Вот почему в программе вставлены ключи компилятору {$F+ }либо вставляются стандартные функции Far сразу за заголовками функций. В таком режиме должны компилироваться любые процедуры и функции, которые будут передаваться в качестве фактических параметров вызова.

Стандартные (встроенные) процедуры и функции ТР не могут передаваться рассмотренным способом.

В программе могут быть объявлены переменные процедурных типов, например, так:

Var

P1 : Proc1;

f1,f1: Func2;

ap: array [1..N] of Proc2;

Переменным процедурных типов допускается присваивать в качестве значений имена соответствующих подпрограмм. После такого присваивания имя переменной становится синонимом имени подпрограммы, например:

Type

Proc = Procedure ( n: word; var a : byte);

Var

ProcVar : Proc;

X, Y : byte;

Procedure Proc1 (x : word; var y : byte); far;

begin

if x > 255 then y:= x mod 255 else y := byte (x)

end;

begin

ProcVar := Proc1;

for x := 150 to 180 do

begin

ProcVar (x + 100, y);

Write ( y : 8)

end

end.

Разумеется, такого рода присваивания допустимы и для параметров-функций, например:

Type

FuncType = Function ( i : integer) : integer;

Var

VarFunc : FuncType;

i : integer;

Function MyFunc ( count : integer) : integer; far;

begin

…….

end; {MyFunc}

begin {Основная программа}

……..

i : MyFunc ( i ); {Обычное использование результата функции}

……

VarFunc := MyFunc;{Присваивание переменной процедурного типа

имени функции MyFunc}

……

Отметим, что присваивание VarFunc:= MyFunc(1) будет недопустимым, так как слева и справа от знака присваивания используются несовместимые типы: слева – процедурный тип , а справа – Integer; имя функции со списком фактических параметров MyFunc(1) трактуется ТР как обращение к значению функции, в то время как имя функции без списка параметров рассматривается как имя функции.

Отличие от стандартного Паскаля, в ТР разрешается использовать в передаваемой процедуре (функции) как параметры-значения, так и параметры-переменные.

Основное предназначение процедурных типов – дать программисту гибкие средства передачи функций и процедур в качестве фактических параметров обращения к другим процедурам и функциям.

2.Задачи для самостоятельного решения

Задача 1.Разработать подпрограмму, которая возвращает массив значений произвольной функции при заданных интервале изменения аргумента [a,b] и количество точек n.

Задача 2.Разработать процедуру определения корня функции на заданном отрезке. Поместить процедуру в модуль. Разработать тестирующую программу.

Задача 3.Разработать подпрограмму, которая определяет корни уравнения y = x² – 2 на заданном отрезке методом половинного деления.

Задача 4. Разработать программу с использованием подпрограммы-функции. Вычислить

Z = (X_m + Y_m) / 2.

X_m ,Y_m – наименьшие элементы массивов Х(25) и У(25).

Задача 5. Разработать программу с использованием подпрограммы-функции. Подсчитать число нулевых элементов для матриц А(m,n) и В(k,l).

Задача 6. Разработать программу с использованием подпрограммы-функции. Вычислить среднее арифметическое положительных элементов для массивов А(n), B(m), C(k).

Задача 7. Разработать программу с использованием подпрограммы-функции. Вычислить

Z = (V₁ + V₂ + V₃) / 3.

V₁,V₂,V₃ – объемы шаров с радиусами R₁,R₂,R₃. Объемы вычислять в подпрограмме.

Задача 8. Выполнить на ПЭВМ программу с использованием подпрограммы-функции. Вычислить сумму положительных элементов для массивов X(N), Y(M), Z(К).

Задача 9. Cоставить подпрограмму-функцию TRAP для вычисления определенного интервала по формуле трапеций.