Общая схема выполнения лабораторной работы

В.А. БОЛЬШАКОВ, Г.И.ВОРОНОВ, Л.А. САВВАТЕЕВА

Информатика

Лабораторный практикум

По программированию

На Турбо-Паскале

Санкт-Петербург

УДК 681.3.06

Большаков В.А., Воронов Г.И. Савватеева Л.А.Информатика. Лабораторный практикум по программированию на Турбо-Паскале. СПб.: Изд. РГГМУ, 2002. – 190 с.

Рецензент: д.т.н., проф. ГЭТУ(ЛЭТИ) Яшин А.И.

В лабораторный практикум по программированию на языке Паскаль в среде Турбо-Паскаль включены лабораторные работы, выполняемые студентами первого курса гидрометеорологического университета при изучении дисциплины "Информатика" в разделе программирование на ПЭВМ.

Практикум рассчитан на обучение основам "классического" алгоритмического программирования, и не рассматривает методы объектного программирования. Полный курс включает девять лабораторных работ, последовательно рассматривающих основные операторы, средства и методы программирования. Каждой лабораторной работе предшествует описание изучаемых аспектов языка и рассматриваемых алгоритмов, так что данный материал может использоваться и для самостоятельного обучения программированию на языке Паскаль. Для каждой работы приведено 30 вариантов заданий и один дополнительный разобранный вариант, по которому составлена программа.

Ó Большаков В.А., Воронов Г.И., Савватеева Л.А. 2002

Ó Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ), 2002

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ.. 3

Предисловие.. 4

Лабораторная работа № 1. 8

Лабораторная работа № 2. 19

Лабораторная работа № 3. 29

Лабораторная работа № 4. 41

Лабораторная работа № 5. 54

Лабораторная работа N 6. 69

Лабораторная работа N 7. 81

Лабораторная работа N 8. 99

Лабораторная работа № 9. 129

Литература.. 151

Приложение А. Система меню и команды Турбо-Паскаля.. 152

Приложение Б. Сообщения об ошибках.. 172

Приложение В. Описание числовых файлов для лабораторных работ 184

Приложение Г. Таблица ASCII-кодов (с альтернативной кодировкой) 189

Предисловие

Сегодня невозможно представить себе современного специалиста, не владеющего персональным компьютером. Особенно ценно при этом умение подчинить персональный компьютер своим требованиям, грамотно поставить, спроектировать и решить профессиональную задачу. Для этих целей в курсе информатики студентов первых курсов знакомят с основами программирования, чтобы с самого начала обучения студент освоил инструмент, который можно было бы в дальнейшем применять для решения как учебных, так и любых других практических задач.

В качестве базового языка программирования выбран один из самых распространенных алгоритмических языков – язык Паскаль, который, благодаря своей простоте и стройности, с нашей точки зрения, наиболее подходит для обучения студентов.

Лабораторный практикум предназначен в первую очередь для обучения основам и принципам программирования, во вторую – для реализации программирования на конкретном алгоритмическом языке Паскаль и в третью – для освоения средства программирования – среды Турбо-Паскаль. Лабораторный практикум ориентирован на освоение идей структурного программирования, начиная от простейших линейных алгоритмов, и до использования внешних подпрограмм и функций.

Задания к лабораторным работам проходили "обкатку" на студентах первого курса всех факультетов гидрометеорологического института. Никаких специальных вопросов, относящихся к профильным дисциплинам института, в практикуме не предусмотрено.

Это также связано с тем фактом, что обучение программированию проводится на первом курсе, когда студенты еще не обладают достаточными знаниями в высшей математике, не проходили разделов теории вероятностей и математической статистики, не начали изучать специальные дисциплины (приемы и методы которых студентам и приходится впоследствии реализовывать на ЭВМ). Поэтому основное внимание уделяется обучению и закреплению навыков по использованию типовых алгоритмов, рекомендуемых приемов и правил программирования, и, главное, умению построить алгоритм решения задачи.

Как уже упоминалось ранее, задания к лабораторным работам не ориентированы на какую-либо конкретную версию Турбо-Паскаля (за исключением лабораторных, посвященных изучению библиотеки Турбо-Паскаля), и могут быть использованы и при изучении других языков. Однако пояснения и примеры программ выполнены на языке Паскаль, а все программы проверялись в среде Турбо-Паскаль 6-ой версии.

Полный курс лабораторных работ включает девять заданий (по одному варианту каждой лабораторной). В каждой лабораторной изучается несколько новых синтаксических конструкций языка и структурных компонентов программных модулей и закрепляются ранее рассмотренные вопросы.

В лабораторных работах изучаются следующие темы:

· Линейные алгоритмы

· Алгоритмы с ветвлениями

· Алгоритмы простейших циклов

· Работа с одномерным массивом

· Обработка двумерных массивов

· Итеративные циклы

· Процедуры. Функции пользователя

· Графика в Турбо-Паскале

· Динамические переменные (списки)

Дополнительно рассмотрены некоторые вычислительные алгоритмы и соответствующие им программы. В данном курсе не рассматриваются вопросы объектного программирования из-за ограниченных возможностей по выделяемым на обучение временным и техническим ресурсам.

Все варианты подобраны так, чтобы в серии работ с одним номером встретились различные типы алгоритмов (итеративные и арифметические циклы, вычисления сумм и поиски экстремумов, сортировки массивов и обработки двумерных массивов) и обрабатывались данные разных типов – числовые (целочисленные и вещественные), символьные и логические. В конце каждого набора заданий приведен 31-й вариант средней сложности, который подробно разбирается и по нему составляется программа.

В начале каждой лабораторной работы рассматриваются основные моменты, связанные с изучаемыми в данной работе особенностями программирования. Поэтому лабораторный практикум может быть использован и для самостоятельного изучения как принципов программирования, так и их конкретной реализации на языке Паскаль.

Авторы выражают благодарность старшему преподавателю кафедры МИТ Волгину Д.И. за помощь, оказанную при проверке лабораторных работ и оформлении настоящего практикума.

Общая схема выполнения лабораторной работы

Выполнение каждой лабораторной обязательно включает несколько этапов, ни один из которых не должен пропускаться. Начинаться работа должна с разбора задания и составления списка объектов, которые будут встречаться в программе (в изображении алгоритма). Этот список объектов в виде таблицы идентификаторов (таблицы распределения памяти) особенно важен в первых работах. Как показал опыт, неумение выделить и описать используемые в программе данные в 90% случаев приводит к ошибкам в программах, например, порядковый номер путают со значением элемента в последовательности, общее количество объектов – с количеством объектов, удовлетворяющих какому-либо критерию и так далее.

Изображение алгоритмов следует выполнять максимально подробно, особенно в первых работах. Нельзя опускать изображения блоков алгоритма, если они "само собой разумеются". Можно позволить объединять в блоке несколько однотипных действий (например, очистку нескольких переменных), но запрос на ввод какого-либо значения и собственно ввод этого значения в переменную с клавиатуры необходимо изображать двумя отдельными блоками, пока обучающиеся не привыкнут, что всякому вводу данных пользователем программы должен предшествовать запрос со стороны программы (ПЭВМ).

Очевидно, что каждая лабораторная должна быть выполнена на компьютере, и только после этого может быть оформлена и представлена к защите. Отчет должен содержать титульный лист, задание, таблицу идентификаторов, блок-схему алгоритма, листинг программы и протокол работы программы (в виде распечатки текстового файла с исходными данными и результатами работы программы). Рекомендуемое оформление каждого раздела приведено ниже. Важно отметить, что с первой же лабораторной работы следует придерживаться порядка и аккуратности в оформлении лабораторной работы. Это важный фактор обучения программированию, так как такой стиль работы в дальнейшем существенно уменьшает количество ошибок и ускоряет процесс написания и отладки программ.

При наличии достаточного количества технических ресурсов (принтера и расходных материалов к нему) все части лабораторной работы (кроме блок-схемы алгоритма) могут распечатываться на принтере. Как минимум, в отчете должна присутствовать распечатка текста программы и результатов ее работы, остальные разделы могут быть выполнены вручную.

При написании текста программы следует придерживаться некоторых рекомендаций. В частности, текст программы должен содержать:

· Комментарий с указанием фамилии программиста и номера группы.

· Описание всех используемых в программе идентификаторов (имен).

· Ввод требуемого количества данных из указанного в задании файла или иной способ задания исходных данных, как сказано в задании.

· Вывод в выводной текстовый файл (до четвертой работы – на экран) введенных исходных числовых значений под заголовком "Исходные данные".

· Проведение обработки числового материала в соответствии с заданием.

· Вывод результатов обработки в выводной текстовый файл (до четвертой работы – на экран) под заголовком "Результаты расчета", с пояснениями, если результат не может быть выведен.

Текст программы (листинг) рекомендуется писать с выделением вложенных циклов, составных операторов и структур смещением на две – три позиции, что облегчает чтение программы и упрощает отладку (поиск пропущенных программных скобок и несоответствий алгоритму).

Листинг и вывод результатов следует размещать так, чтобы в дальнейшем был возможен вывод на печать. Для этого следует учитывать, что ширина стандартного листа бумаги реально позволяет печатать текст шириной до 75 символов в строке, листа из тетради – до 60 символов в строке, двойного листа из тетради – до 76 символов в строке (как правило, это стандартный шрифт матричного принтера).

Наконец, несколько слов о рекомендуемой литературе. Для работы желательно иметь описание языка и инструментальной среды используемой системы программирования. В частности, удобно пользоваться книгами [1,2,4], где описано и то, и другое.