Экзаменационных вопросов (1 семестр)

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ (1 СЕМЕСТР)

Теоретическая часть:

Структурная схема ЭВМ. Основные функциональные устройства машины.

Согласно принципам фон Неймана компьютер должен иметь следующие устройства:

· процессор, осуществляющий арифметические и логические операции, а также организующий процесс выполнения программ;

· запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;

· внешние (периферийные) устройства для ввода/вывода информации.

Память должна состоять из некоторого количества пронумерованных ячеек, в каждой из которых могут находиться или обрабатываемые данные, или инструкции программ. Все ячейки памяти должны быть одинаково доступны для других устройств компьютера.

В общих чертах работу компьютера можно описать так. Вначале с помощью какого-либо периферийного устройства в память компьютера вводится программа. Процессор считывает содержимое ячейки памяти, где находится первая инструкция (команда) программы, и организует её выполнение. Эта команда может задавать выполнение арифметических или логических операций, чтение из памяти данных для выполнения арифметических или логических операций или запись их результатов в память, ввод данных из внешнего устройства в память или вывод данных из памяти на внешнее устройство.

Как правило, после выполнения одной команды процессор начинает обрабатывать команду из ячейки памяти, которая находится непосредственно за только что выполненной командой. Однако этот порядок может быть изменен с помощью команд управления (перехода). Эти команды указывают процессору, что ему следует продолжить выполнение программы, начиная с команды, содержащейся в некоторой другой ячейке памяти. Такой "скачок", или переход, осуществляется в программе не всегда, а только при соблюдении некоторых условий. Например, если некоторые числа равны, если в результате предыдущей арифметической операции получился нуль. Это позволяет использовать одни и те же последовательности команд в программе много раз (организовывать циклы), выполнять различные последовательности команд в зависимости от соблюдения определенных условий и т.д., одним словом, создавать сложные программы.

Таким образом, процессор выполняет инструкции программы автоматически, без вмешательства человека. Он может обмениваться информацией с памятью и внешними устройствами компьютера. Поскольку внешние устройства, как правило, работают значительно медленнее, чем остальные части компьютера, процессор может приостанавливать выполнение программы до завершения операции ввода-вывода с внешним устройством. Все результаты выполненной программы должны быть ею выведены на внешние устройства компьютера, после чего компьютер переходит к ожиданию каких-либо сигналов внешних устройств.

Определение алгоритма. Свойства алгоритмов.

Алгори́тм — набор инструкций, описывающих порядок действий исполнителя для достижения результата решения задачи за конечное число действий.

1. Универсальность (массовость) - применимость алгоритма к различным наборам исходных данных.

2. Дискретность - процесс решения задачи по алгоритму разбит на отдельные действия.

3.Однозначность - правила и порядок выполнения действий алгоритма имеют единственное толкование.

4. Конечность - каждое из действий и весь алгоритм в целом обязательно завершаются.

5. Результативность - по завершении выполнения алгоритма обязательно получается конечный результат.

6. Выполнимость - результата алгоритма достигается за конечное число шагов.

Способы записи алгоритмов (словесный, графический, на алгоритмическом языке).

Словесный способ

Словесный способ записи алгоритмов представляет собой описание последовательных этапов обработки данных. Алгоритм задаётся в произвольном изложении на естественном языке.

Графический способ

При графическом представлении алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой функциональных блоков, каждый из которых соответствует выполнению одного или нескольких действий. Такое графическое представление называется схемой алгоритма, или блок-схемой. В блок-схеме каждому типу действий соответствует геометрическая фигура, представленная в виде блочного символа. В таблице приведены наиболее часто употребляемые символы.

Алгоритмический способ

На алгоритмической языке каждое действие алгоритма записывается строго по правилам этого языка. Алгоритм, записанный на одном из языков программирования называется программой. В таком виде алгоритм может быть выполнен ЭВМ автоматически без участия человека.

Алфавит

Множество символов языка C++ включает:

· прописные буквы латинского алфавита;

· строчные буквы латинского алфавита;

· арабские цифры;

· разделители: , . ; : ? ! ' " | / \ ~ _ ^ ( ) { } [ ] < > # % & - = + *

Остальные символы могут быть использованы только в символьных строках, символьных константах и комментариях. Язык C++ различает большие и маленькие буквы, таким образом, name и Name – разные идентификаторы

Литералы

Литералы в языке C++ могут быть целые, вещественные, символьные и строковые.

Целые:

· десятичные: 10, 132, -32179;

· восьмеричные (предваряются символом «0»): 010, 0204, -076663;

· шестнадцатеричные (предваряются символами «0х»): 0хА, 0x84, 0x7db3.

Вещественные: 15.75, 1.575e1, .75, -.125

Символьные: 'a', 'e', '.', '?', '2'.

Строковые: "строка".

Комментарии

Комментарий – это последовательность символов, которая игнорируется компилятором языка C++. Комментарий имеет следующий вид: /*<символы>*/. Комментарии могут занимать несколько строк, но не могут быть вложенными. Кроме того, часть строки, следующая за символами //, также рассматривается как комментарий.

Разумное использование комментариев (и согласованное употребление отступов) может сделать чтение и понимание программы более приятным занятием. При неправильном использовании комментариев читабельность программы может, напротив, серьезно пострадать. Компилятор не понимает смысл комментариев, поэтому не существует способа проверить, что комментарий:

· содержателен;

· имеет какое-то отношение к программе;

· не устарел.

Удачно подобранный и написанный набор комментариев является существенной частью хорошей программы. Написание «правильных» комментариев может оказаться не менее сложной задачей, чем написание самой программы.

6. Классификация типов, «дерево» типов в языке программирования С++.

В языке С++ обрабатываются переменные различных типов. Тип любого объекта определяет множество допустимых значений и множество допустимых операций над этими значениями. Любой идентификатор, используемый в исполняемых операторах, должен быть предварительно описан в любом месте программы, но обязательно до начала применения.

В этом строгом требовании языка С++ проявляется тенденция развития языков программирования в сторону повышения надежности создаваемых программ. При описании переменные можно инициализировать.

дерево типов:

Классификация:

Типы данных бывают следующие:

v Простые.

Ø Перечисляемый тип. Может хранить только те значения, которые прямо указаны в его описании.

Ø Числовые. Хранятся числа. Могут применяться обычные арифметические операции.

§ Целочисленные: со знаком, то есть могут принимать как положительные, так и отрицательные значения; и без знака, то есть могут принимать только неотрицательные значения.

§ Вещественные: с запятой (то есть хранятся знак и цифры целой и дробной частей) и с плавающей запятой (то есть число приводится к виду m*be, где m — мантисса, b — основание показательной функции, e — показатель степени (порядок) (в англоязычной литературе экспонента), причём в нормальной форме 0<=m<b, а в нормализованной форме 1<=m<b, e — целое число и хранятся знак и числа m и e).

§ Числа произвольной точности, обращение с которыми происходит посредством длинной арифметики. Примером языка с встроенной поддержкой таких типов является UBASIC, часто применяемый среди криптографов.

Ø Символьный тип. Хранит один символ. Могут использоваться различные кодировки.

Ø Логический тип. Имеет два значения: истина и ложь, при троичной логике может иметь и третье значение — «не определено» (или «неизвестно»). Могут применяться логические операции. Используется в операторах ветвления и циклах. В некоторых языках является подтипом числового типа, при этом ложь=0, истина=1.

Ø Множество. В основном совпадает с обычным математическим понятием множества. Допустимы стандартные операции с множествами и проверка на принадлежность элемента множеству. В некоторых языках рассматривается как составной тип.

v Составные (сложные).

Ø Массив. Является индексированным набором элементов одного типа. Одномерный массив — вектор, двумерный массив — матрица.

§ Строковый тип. Хранит строку символов. Аналогом сложения в строковой алгебре является конкатенация (прибавление одной строки в конец другой строки). В языках, близких к бинарному представлению данных, чаще рассматривается как массив символов, в языках более высокой абстракции зачастую выделяется в качестве простого.

Ø Запись (структура). Набор различных элементов (полей записи), хранимый как единое целое. Возможен доступ к отдельным полям записи. Например, struct в C или record в Pascal.

Ø Файловый тип. Хранит только однотипные значения, доступ к которым осуществляется только последовательно (файл с произвольным доступом, включённый в некоторые системы программирования, фактически является неявным массивом).

Ø Класс.

v Другие типы данных. Если описанные выше типы данных представляли какие-либо объекты реального мира, то рассматриваемые здесь типы данных представляют объекты компьютерного мира, то есть являются исключительно компьютерными терминами.

Ø Указатель. Хранит адрес в памяти компьютера, указывающий на какую-либо информацию, как правило — указатель на переменную.

Ø Ссылка.

7. Вещественные и целые типы в языке программирования С++.

Целые типы:

Длина, байт	Название типа	Назначение типа	Диапазон значений
	unsigned char	Небольшие целые числа и коды символов	от 0 до 255
	char	Очень малые целые числа и ASCII-коды	от -128 до 127
	unsigned int	Большие целые и счетчики циклов	от 0 до 65535
	int	Небольшие целые	от -32768 до 32767
	short int	Небольшие целые	от -32768 до 32767
	unsigned long	Астрономические расстояния	от 0 до 4294967295
	long	Большие числа	от -2147483648 до 2147483647

Вещественные типы:

Длина, байт	Название	Диапазон десятичного порядка	Количество значащих цифр
	float	от -38 до +38	от 7 до 8
	double	от -308 до +308	от 15 до 16
	long double	от -4932 до +4932	от 19 до 20

8. Перечисляемый тип в языке программирования С++.

Перечисляемый тип представляет собой ограниченную упорядоченную последовательность скалярных констант, составляющих данный тип. Значение каждой константы задается ее именем. Имена отдельных констант отделяются друг от друга запятыми, а вся совокупность констант, составляющих данный перечисляемый тип, заключается в круглые скобки.

В языках линии Си под тем же термином "перечисляемый тип" понимается нечто другое, поскольку при определении такого типа можно явно сопоставить имени значения некоторое целое (не обязательно положительное) число; при отсутствии явного задания целого первому элементу перечисляемого типа неявно соответствует 0, а каждому следующему — целое значение, на единицу большее целого значения предыдущего элемента. При этом (a) использование имени перечисляемого типа для объявления переменной эквивалентно использованию типа integer, и такая переменная может содержать любое целое значение; (b) имена значений перечисляемого типа на самом деле понимаются как имена целых констант, и к этим значениям применимы все операции над целыми числами, даже если они выводят за пределы множества целых значений элементов перечисляемого типа. Так что перечисляемый тип в смысле языка Си — это не совсем тип в строгом смысле этого слова, а скорее удобное задание группы именованных констант целого типа.

9. Использование указателей в языке программирования С++.

Известно, что данные хранятся в ячейках памяти компьютера. Все ячейки памяти пронумерованы. Номера ячеек памяти называются адресами. Указатели используются для работы с адресами. Указатель – это некоторое си мволическое представление адреса. Это означает, что будем работать с переменными, хранящими эти адреса. Описываются такие переменные следующим образом:

<тип> *<идентификатор>;

Такое описание синтаксически отличается от описания простой переменной только наличием знака * перед именем переменной. Как видно из описания, указатель всегда связывается с переменной какого-то определенного типа. Это позволяет определить, сколько байт памяти необходимо выделить по указанному адресу. В переменной типа указатель хранится адрес первого байта, выделенного участка памяти:

int *ptr, *ptr1;

float *p, *p1;

Над указателями можно выполнять следующие операции:

– Одному указателю можно присвоить значение другого указателя, если они ссылаются на один и тот же тип:

ptr = ptr1;

p1 = p;

– Значение указателя можно увеличить или уменьшить на константную величину:

ptr++;

ptr1 = ptr1-5;

p1 = p1+2;

– На самом деле ptr увеличивается не на 1, а на столько, сколько байт занимает целое число. Переменная ptr1 уменьшается на 5 умноженное на количество байт, выделяемых под целое число.

– Указателю можно присвоить значение адреса. Для получения адреса используется знакомый значок &:

int a, *ptr;

ptr = &a;

– Можно использовать операцию косвенной адресации. Эта операция обозначается значком * и позволяет получить доступ к значению перемен-ной, на которую ссылается указатель:

int n = 12, *ptr, a ;

ptr = &n;

а = *ptr;

После выполнения этого фрагмента переменная а будет иметь значение 12.

– Можно получить разность двух указателей. Это используется чаще всего для указателей, ссылающихся на один и тот же массив.

Здесь следует обратить внимание на то, что символы * и & имеют разное назначение в зависимости от контекста, в котором они используются.

10.Ввод данных (scanf, cin) в языке программирования С++.

(на 10 и 11) Ввод/вывод связан с обменом информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Как уже говорилось, в языке С++ не предусмотрены какие-либо возможности для ввода и вывода. Поэтому, чтобы воспользоваться функциями ввода и вывода, необходимо с помощью директивы препроцессора подключить файл, содержащий заголовки стандартных функций. Функций ввода/вывода много, но в данный момент рассматриваются функции ввода scanf и вывода printf.

Функция ввода scanf служит для чтения информации с клавиатуры и имеет следующий синтаксис:

scanf (управляющая строка, список ввода);

Здесь, управляющая строка строка символов, содержащая спецификации преобразования. Каждому идентификатору из списка ввода должна соответствовать строго одна спецификация преобразования; cписок ввода - это последовательность из одного или более идентификаторов переменных строкового типа, а также любого целого или вещественного типа. Перед каждым идентификатором должен стоять символ &, который означает, что в функцию передается адрес переменной, а не значение. При вводе числовых переменных функция scanf вначале выделяет подстроку во входном потоке по следующему правилу: все ведущие пробелы, символы табуляции и маркеры конца строки пропускаются, выделяется первый значащий символ, признаком конца подстроки является любой из вышеперечисленных символов или символ конец файла. Выделенная таким образом подстрока рассматривается как символьное представление числовой константы, которое преобразуется в соответствии с типом переменной, и полученное значение присваивается переменной. Если значащих символов в строке нет, а список ввода еще не исчерпан, то автоматически осуществляется переход к новой строке.

Чтобы осмысленно пользоваться потоками ввода-вывода, необходимо иметь представление об объектно-ориентированном программировании. Поэтому будем пользоваться таким вводом-выводом формально:

сin – стандартный ввод, по умолчанию клавиатура;

Далее программа выводит запрос-подсказку пользователю, чтобы он ввел число. Число читается с клавиатуры, используя следующую инструкцию:

cin >> i;

В С++ оператор >> сохраняет свое значение сдвига вправо, но если он используется как показано выше, то служит оператором ввода числа с клавиатуры и записи его в переменную i. Идентификатор cin ссылается на клавиатуру. В общем случае можно использовать cin >> для загрузки переменных любого базового типа или строки.

можно свободно использовать любую функцию С для ввода данных, например, функцию scanf(), вместо cin >>.

11.Вывод данных (printf, cout) в языке программирования С++.

Функция вывода printf служит для чтения информации с клавиатуры и имеет следующий синтаксис:

printf (управляющая строка,список вывода);

Список вывода - это последовательность идентификаторов переменных, констант, выражений, вычисляемых перед выводом на печать. Каждому аргументу из списка вывода должна соответствовать одна спецификация преобразования.

Управляющая строка - это строка символов, содержащая информацию, печатаемую текстуально, спецификации преобразования и специальные символы. Управляющая строка определяет, каким образом будет распечатана информация. В С++ чаще всего используются следующие специальные символы:

\n – перевод курсора на новую строку;

\t – символ табуляции;

\b – шаг назад;

\r – возврат каретки.

Также можно использовать константу \007 (выдается короткий звуковой сигнал).

Спецификацию преобразования можно формально определить следующим образом:

%[флаг] [ширина] [.точность] [l, L] символ_формата

При описании синтаксиса в языках программирования принята нотация, означающая, что все, что стоит в квадратных скобках, является необязательным. В данном случае обязательными являются только символ % и символ_формата.

В качестве флага могут выступать следующие символы:

- выравнять значение по левому краю поля (т.е. добавить пробелы справа);

+ выравнять значение по правому краю поля, вывести обязательно знак значения.

При отсутствии флага выравнивание идет по правому краю и для неотрицательных значений знак не выводится.

Ширина определяет минимальный размер поля вывода. Если в выводимом числе символов больше, то поле автоматически увеличится. Точность используется для определения количества выводимых позиций после запятой в поле вывода вещественного числа. Маркер l или L служит для указания целых длинных типов (long).

Чтобы осмысленно пользоваться потоками ввода-вывода, необходимо иметь представление об объектно-ориентированном программировании. Поэтому будем пользоваться таким вводом-выводом формально:

Или

имя_типа (операнд).

Во второй форме не может использоваться составное наименование типа (например, unsigned short). Как и при автоматическом преобразовании типов, ответственность за сохранение значения и точности результата лежит на разработчике программы.

Кроме классической записи оператора присваивания, в языке С++ используются операции увеличения ++ и уменьшения . Операция увеличения увеличивает свой операнд на 1, а операция уменьшения уменьшает свой операнд на 1. Существует две формы этих операций: постфиксная и префиксная. Разница между ними заключается в том, что они показывают, в какой момент осуществляется увеличение или уменьшение операнда:

x++ , x-- постфиксная запись;

++x, --x префиксная запись.

14.Условный оператор if, опеpация условия: ? в языке программирования С++.

Условный оператор служит для ветвлений в программе и имеет следующий синтаксис:

if(<условие>) <оператор1>; else <оператор2>.

Здесь if, else - ключевые слова (пер. с англ. если, иначе соответственно); <условие> - это условное выражение типа сравнения (например, a>b, c<=d, f==1); <оператор1> и <оператор2> ? любые операторы C++.

Оператор работает следующим образом: если условие истинно, то выполняется <оператор1> и управление передается на следующий за условным оператор; если условие ложно, то выполняется <оператор2> и управление передается на следующий за условным оператор. Таким образом, всегда выполняется один из двух операторов: либо <оператор1>, либо <оператор2>.

Существует сокращенная форма условного оператора, в которой отсутствует ветвь else:

if <условие> <оператор1>.

Оператор работает следующим образом: если условие истинно, то выполняется <оператор1> и управление передается на следующий за условным оператор; если условие ложно, то управление сразу передается на следующий за условным оператор. Таким образом, в зависимости от условия, <оператор1> либо выполняется, либо не выполняется.

Вложенные условные операторы уменьшают число необходимых проверок, обеспечивают большую эффективность, но ухудшают читаемость программы, поэтому не рекомендуется слишком увлекаться вложением условных операторов.

При определении последовательности выполнения вложенных условных операторов каждое else соответствует тому if, которое ему непосредственно предшествует. Таким образом, исключается всякая двусмысленность.

Условный оператор может оказаться негибким, так как выполняемые действия могут быть описаны только одним оператором. Если необходимо выполнить в ветви условного оператора несколько операторов, то в этом случае можно использовать составной оператор.

операция условия: "?" имеет три операнда.

(выражение1)?(выражение2):(выражение3);

Вначале вычисляется (выражение1). Если результат имеет ненулевое значение, то вычисляется (выражение2). Результатом операции будет это значение (выражения2).

Если значение (выражения1) равно нулю, то вычисляется (выражение3) и его значение и будет результатом операции. Вы видите, что в зависимости от того, чему равно (выражение1), вычисляется либо (выражение2), либо (выражение3).

15.Составной оператор в языке программирования С++.

Чтобы последовательность операторов работала как единый оператор, можно помещать эту последовательность между открывающейся и закрывающейся фигурными скобками. Такая конструкция называется составным оператором, или операторными скобками. Каждый оператор, входящий в состав составного оператора, заканчивается точкой с запятой.

16.Оператор пеpеключения switch в языке программирования С++.

Оператор выбора предназначен для организации ветвлений в программе, когда возникает необходимость избрания одного из множества различных вариантов дальнейшего хода программы. В общем случае оператор выбора записывается следующим образом:

switch (<выражение>)

{

case <выражение_1>: <операторы>;

case <выражение_2>: <операторы>;

. . .

case <выражение_n>: <операторы>;

[default: <операторы>;]

}

Здесь switch, case, default – ключевые слова (пер. с англ.: переключатель, случай, невыполнение обязательств); <выражение> – выражение любого целого типа; <выражение_1>, <выражение_2>, <выражение_n> – константа или константное выражение того же типа, что и <выражение> ; <операторы> – один или несколько операторов С++.

Работа оператора начинается с вычисления <выражения>. Значение этого выражения является критерием для выбора из нескольких вариантов. Если полученное значение выражения совпадает с одной из констант, то выполняется та группа операторов, которой предшествует эта константа, а потом все группы операторов, расположенные ниже. Но так как часто программист использует этот оператор, чтобы выполнить только одну группу, то в конце каждой группы используется специальный оператор break, осуществляющий выход из оператора switch (а также из всех операторов цикла). Если такой константы не обнаруживается, то выполняется оператор, следующий за ключевым словом default. Ветвь default может отсутствовать, и в этом случае управление передается оператору, следующему за оператором switch.

17.Операторы goto, break, continue в языке программирования С++.

В языке C++ достаточно управляющих операторов, позволяющих написать любую программу. Тем не менее, в языке имеется оператор безусловного перехода. Безусловный переход приводит к передаче управления из одного места в программе в другое. Структура оператора перехода следующая:

goto <метка>

Здесь goto - ключевое слово (англ.: перейти на [метку]).

Метка - это произвольный идентификатор. Метка ставится перед оператором, получающим управление, и отделяется от него двоеточием. Метки в языке С++ не требуют предварительного описания. Перемещаться с помощью оператора перехода можно только внутри текущей функции.

Специальный оператор break, осуществляющий выход из оператора switch (а также из всех операторов цикла). Говоря об операторах цикла, нельзя не сказать и о возможностях, позволяющих изменить привычный ход выполнения операторов цикла. Один из таких операторов, а именно оператор break, уже использовался в операторе выбора. Если оператор break встречается в теле цикла, то управление передается следующему за оператором цикла оператору, т. е. приводит к досрочному выходу из цикла.

Другим оператором, изменяющим обычный ход выполнения оператора цикла, является оператор continue. Этот оператор приводит к пропусканию той части тела цикла, которая расположена после оператора continue, и перехода на новую итерацию цикла.

18.Оператор цикла for в языке программирования С++.

В языке С++ имеется специальная конструкция для организации циклов со счетчиком. Син-таксис оператора цикла со счетчиком в общем случае следующий:

for ( <п.ц.> = <н.з.>; <условие>; <коррекция п.ц.> )

<оператор>;

Здесь for – ключевое слово (перев. с англ. для); <п.ц.> – переменная цикла, которая может быть только простого типа; <н.з.> – начальное значение, выражение такого же простого типа, как и переменная цикла; <условие> – выражение типа сравнения, используемое для выхода из цикла; <коррекция п.ц.> – оператор присваивания, задающий изменение переменной цикла; <оператор> – любой оператор языка C++, в том числе и составной, являющийся телом цикла.

Оператор работает таким образом: сначала вычисляется выражение, соответствующее начальному значению, и присваивается переменной цикла, потом проверяется условие выхода из цикла и, если получается истинное значение, выполняется оператор, являющийся телом цикла. Затем изменяется переменная цикла и снова проверяется условие и т. д. Если значение выражения ложно, то осуществляется выход из цикла. Если начальное значение переменной цикла больше конечного значения, то операторы тела цикла не выполняются. Можно сказать, что оператор цикла со счетчиком – это оператор цикла с предусловием. Если нужно выполнить несколько операторов в теле цикла, то пользуются составным оператором.

19.Оператор цикла do while в языке программирования С++.

Оператор цикла с постусловием. Синтаксис:

do <оператор> while( <условие>)

Здесь do ,while – ключевые слова (перев. с англ.: выполнять и пока);

<оператор> – любой оператор языка С++, в том числе и составной (его называют телом цикла);

<условие> – условное выражение типа сравнения, используемое дл я выхода из цикла.

Оператор работает следующим образом: сначала выполняются операторы, расположенные в теле цикла, затем вычисляется условное выражение и, если получается ложное значение, осуществляется выход из цикла. Если значение выражения истинно, то выполнение операторов тела цикла повторяется, а затем снова проверяется условие. Итак, операторы тела цикла выполняются хотя бы раз, а потом все зависит от условия выхода из цикла. Очевидно, один из операторов тела цикла должен влиять на значение условного выражения, поскольку иначе цикл будет повторяться бесконечно.

20.Оператор цикла while в языке программирования С++.

Оператор цикла с предусловием вычисляет и проверяет условие до выполнения операторов, составляющих тело цикла. Синтаксис этого оператора следующий:

while (<условие>) <оператор>;

Здесь while – ключевое слово (перев. с англ.: пока); <оператор> – любой оператор языка C++, в том числе и составной (этот оператор называют телом цикла); <условие> – условное выражение типа сравнения, используемое для выхода и з цикла.

Оператор работает следующим образом: сначала вычисляется условное выражение и, если получается истинное значение, выполняется оператор, являющийся телом цикла, а затем снова проверяется условие. Если значение условного выражения ложно, то осуществляется выход из цикла. Таким образом, если условие было ложно при первом входе в цикл, то операторы тела цикла не выполнятся ни разу. Очевидно, один из операторов тела цикла должен влиять на значение условного выражения, поскольку иначе цикл будет повторяться бесконечно.

21.Обработка массивов в языке программирования С++.

В программировании используется следующее определение массива: массив– это совокупность однотипных элементов данных.

Массив– не простой тип данных, а структурированный, т. е. имеет один или более компонент и построен на основе других типов. Компоненты массива называют элементами. Все элементы массива имеют общее имя. Обращение к конкретному элементу производится с помощью индекса. Важной отличительной чертой массива является однотипность элементов массива. В качестве типа используется любой простой или структурированный тип (т. е. возможна вложенность типов). В языке С++ количество элементов массиве фиксировано и определяется во время трансляции. Это является недостатком языка, поскольку не во всех задачах можно заранее определить количество элементов в массиве.

Одномерные массивы.

Одномерные массивы имеют аналогию с таким понятием в математике, как вектор. Описание переменной типа массив задается следующим образом:

<тип> <идентификатор массива>[<t>];

Здесь <тип> – тип элементов массива (любой тип языка С++);

<имя массива> – правильный идентификатор;

<t> – количество элементов массива.

В языке программирования С++ индексы элементов массива изменяются от 0. Индекс последнего элемента на единицу меньше количества элементов в массиве. Размерность массива – величина произвольная, но суммарная длина внутреннего представления любого массива не может быть больше 65520 байт. Так как память выделяется под массив во время компиляции программы, гра ницы изменения индексов должны быть константами, или константными выражениями.

Обращение к элементам массива осуществляется по их индексам.

При обработке массивов возникают такие задачи, как ввод элементов массива, нахождение суммы, произведения, среднего и т. д., поиск некоторого элемента в массиве, сортировка элементов массива, вывод элементов массива.

Для формирования массива (во всех случаях, когда требуется перебор всех элементов массива) лучше всего подходит оператор цикла со счетчиком. В каждой итерации оператора цикла очередному элементу массива (индекс элемента является переменной цикла) присваивается псевдослучайное число. Результатом работы программы является сформированный массив и сумма элементов этого массива.

определения максимального элемента массива и произведения положительных элементов, а также замены максимального элемента массива произведением положительных элементов массива

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{

const int N1 = 100; //Максимальный размер массива

int a[N1], // Mассив

i, //Индекс элемента массива

n, p, //Количество элементов в массиве и их

//произведение

imax; //Индекс максимального элемента

printf ("\nВведите число элементов массива:");

scanf ("%d",&n);

printf ("Введите элементы массива");

for ( i = 0; i<n ; i++ )

scanf ( "%d", &a[i] );

p = 1;

imax = 0; //Пpедполагаем, что пеpвый элемент максимальный}

for ( i = 0; i<n; i++ )

{

//Если элемент положительный, то р умножаем на него

if ( a[i]>0 ) p = p*a[i];

//Если текущий элемент массива больше

//максимального, то запоминаем его индекс

if ( a[imax] < a[i] ) imax = i;

}

printf ( "\nМаксимальный элемент массива=%d", a[imax] );

a[imax] = p; // Замена максимального элемента printf ( "\n p = %d", p ); printf ( "\n Обpаботанный массив:" ); for ( i = 0; i<n; i++ ) printf ( "%5d", a[i] ); getch ();

}

В приведенном примере массив вводится с клавиатуры. Для ввода массива используется оператор цикла со счетчиком. За начальное значение для индекса максимального элемента берем 0, т. е. предполагаем, что первый элемент максимальный. Далее в цикле перебираются все элементы массива и сравниваются c нулем для того, чтобы умножать или не умножать на элемент. В этом же цикле каждый элемент сравнивается с a[imax] для выяс-нения, не встретился ли элемент, больший прежнего максимального, и если встретился, то запоминается его индекс, чтобы в следующий раз сравнивать текущий элемент с большим из перебранных. В условном операторе if a[i]>a[imax] ветвь else отсутствует; это означает, что в случае невыполнения условия imax остается без изменения, что и обеспечивает наличие в области памяти с идентификатором imax значения индекса максимального из перебранных элементов.

сортировки элементов одномерного массива "методом пузырька" в порядке неубывания. Суть этой сортировки состоит в том, что сравниваются два соседних элемента; если они расположены в порядке убывания, то меняются местами, что фиксируется в переменной fl. После сравнения всех элементов массива принимается решение об очередном прохождении по массиву по состоянию fl.

#include <stdio.h>

#include <conio.h>

#include <stdlib.h>

void main()

{

FILE *in = fopen ("in.txt", "r");

FILE *out = fopen ("out.txt", "w");

const int n1 = 100; //Максимальный размер массива

int i, //Индекс элемента массива

n, p, //Количество и произведение элементов в массиве

fl; //Флаг пеpестановок

float a[n1], d; //Дополнительная пеpеменная для

// пеpестановки местами двух элементов массива

fscanf(in, "%d", &n);

for (i = 0; i<n; i++)

fscanf(in, "%f", &a[i]);

/*_______ Соpтиpовка_________*/

do

{

fl = 1;// Флаг поднять

// В очередной раз просматриваем элементы массива

for (i = 0; i<n-1; i++)

if ( a[i] > a[i+1] )

{

//Меняем местами соседние элементы

d=a[i];

a[i]=a[i+1];

a[i+1]=d;

fl=0; //Если был обмен, то флаг опускаем

}

}

while (!fl); //Если fl = 1, то массив отсортирован

for (i=0;i<n;i++)

fprintf ( out, "%7.2f", a[i]);

}

Основной цикл do while прекращает выполняться, когда значение переменной fl остается равной 1 после выполнения вложенного цикла for. Это происходит в том случае, если ни одну пару элементов не удается переставить, что указывает на то,