Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение:

Лагутнинская средняя общеобразовательная школа

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по выполнению практических работ по программированию на языке С++

Автор: Прутко И.В.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В школьном курсе информатики основное количество часов отводится на изучение прикладного программного обеспечения, а такие разделы как «Алгоритмизация» и «Программирование» либо полностью исключаются, либо изучаются поверхностно. В результате современный школьник приобретает лишь навыки работы с программным обеспечением компьютера, которые зачастую теоретически не подкреплены. Суть многих операций понимается ими поверхностно, главным становится технологический навык, а не владение методом.

Велика роль изучения программирования и для развития мышления обучающихся, формирования многих общеучебных, общеинтеллектуальных умений и навыков.

Кроме того, задания из разделов «Алгоритмизация» и «Программирование» включаются в предметные олимпиады и КИМы ЕГЭ по информатике. Такие задачи рассматриваются и при изучении курса информатики в ВУЗах и ССУЗах. Поэтому в школьном курсе информатики необходимо уделять больше времени на проведение практических работ по основам алгоритмизации и программированию.

Разработанные методические рекомендации по выполнению практических работ по программированию на языке С++ могут использоваться не только на уроках информатики, но и во внеурочной деятельности, на занятиях элективного курса.

Главные цели методических рекомендаций состоят в следующем:

• помочь учащимся самостоятельно освоить язык С++;
• научить создавать и читать тексты программ;
• развивать алгоритмическое мышление у обучающихся;
• формировать интерес к изучению профессии, связанной с программированием.

Для решения поставленных целей учитель может построить свою работу, опираясь на конкретный опыт учеников, а также использовать междисциплинарный подход, который интегрирует содержание предметов и позволяет учесть способности каждого. Поэтому любой обучающийся имеет возможность овладевать учебным материалом на разном уровне, не ниже базового, в зависимости от его способностей и индивидуальных особенностей личности.

В методические рекомендации включены пятнадцать практических работ. Каждая работа содержит:

• цель;
• описание материально-технического оснащения;
• используемое программное обеспечение;
• краткие сведения из теории;
• порядок выполнения практической работы;
• задания для самостоятельного выполнения;
• контрольные вопросы и содержание отчета.

В методическую разработку включены вопросы к зачету и список литературы.

ПЕРЕЧЕНЬ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ

Практическая работа №1

«Создание программы для работы с переменными»

Цель: освоить работу с переменными.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Переменная — это именованная область памяти, в которой хранятся данные определенного типа. У переменной есть имя и значение. Имя служит для обращения к области памяти, в которой хранится значение. Во время выполнения программы значение переменной можно изменять. Перед использованием любая переменная должна быть описана.

Пример описания целой переменной с именем a  и вещественной переменной x:

int a; float x;

Общий вид оператора описания переменных:

[класс памяти] [const] тип имя [инициализатор];

Константа должна быть инициализирована при объявлении. В одном операторе можно описать несколько переменных одного типа, разделяя их запятыми.

Например:

short int a = 1;

const char C = 'C';

Если тип инициализирующего значения не совпадает с типом переменной, выполняются преобразования типа.

Класс памяти определяет время жизни и область видимости программного объекта. Для задания класса памяти используются следующие спецификаторы:

auto — автоматическая переменная.

extern — означает, что переменная определяется в другом месте программы.

static — статическая переменная. Время жизни такой переменной — постоянное.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

I вариант

Написать программу, которая вычисляет сумму и произведение трех вещественных чисел, которые вводятся из клавиатуры. Результаты вычислений, а также сумму результатов вывести на экран.

II вариант

Написать программу, которая вычисляет разность и произведение четырех вещественных чисел, которые вводятся из клавиатуры. Результаты вычислений, а также сумму результатов вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Что называется переменной?
2. Напишите пример описания вещественной переменной.
3. Каков общий вид оператора описания переменных?
4. Какие спецификаторы используются для задания класса памяти?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №2

«Создание программы для вычисления значений функции y = y(x)»

Цель: освоить работу с переменными и операциями.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

В соответствии с количеством операндов, которые используются в операциях, различают унарные (один операнд), бинарные (два операнда) и тернарную (три операнда) операции.

Ниже перечислены основные операции языка С++.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Дана функция . Написать программу для вычисления значений функции. Степени представить в виде произведения. Вычислить значения функции в десяти различных точках, значения координат х вводятся с клавиатуры. Результаты вычислений должны выводиться в консоль в формате: значение координаты х; значение координаты y.

Вариант I

Дана функция . Написать программу для вычисления значений функции. Степени представить в виде произведения. Вычислить значения функции в двенадцати различных точках, значения координат х вводятся с клавиатуры. Результаты вычислений должны выводиться в консоль в формате: значение координаты х; значение координаты y.

Контрольные вопросы

1. Что называется операцией?
2. Какие типы операций в С++ вы знаете?
3. Какие формы записи увеличения и уменьшения на 1 вы знаете, в чем их различия?
4. Напишите операцию, которая находит остаток от деления х/y.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

   ---

Практическая работа №3

«Работа с конструкцией следования»

Цель: освоить работу с конструкциями следования.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Программу для решения задачи любой сложности можно составить только из трех структур, называемых следованием, ветвлением и циклом.

Следование, ветвление и цикл называют базовыми конструкциями структурного программирования. Следованием называется конструкция, представляющая собой последовательное выполнение двух или более операторов (простых или составных). Ветвление задает выполнение либо одного, либо другого оператора в зависимости от выполнения какого-либо условия. Цикл задает многократное выполнение оператора. Особенностью базовых конструкций является то, что любая из них имеет только один вход и один выход, поэтому конструкции могут вкладываться друг в друга произвольным образом, например, цикл может содержать следование из двух ветвлений, каждое из которых включает вложенные циклы.

Целью использования базовых конструкций является получение программы простой структуры. Такую программу легко читать, отлаживать и при необходимости вносить в нее изменения. Структурное программирование часто называют «программированием без оператора goto», потому как частое использование оператора передачи управления в произвольные точки программы затрудняет прослеживание логики ее работы.

В языке С++ есть три вида циклов и два вида ветвления. Они введены для удобства программирования, и в каждом случае надо выбирать наиболее подходящие средства. Главное, о чем нужно помнить даже при написании самых простых программ – они должны состоять из четкой последовательности блоков строго определенной конфигурации.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Разработать программу для вычисления значений функции:

,

где

,

.

Входными данными являются значения z, они вводятся с клавиатуры, выходными – значения y.

Вычислите значение функции в семи различных точках, результаты выведите на экран в формате: Значение параметра z; Значение y.

Вариант II

Разработать программу для вычисления значений функции:

,

где

,

.

Входными данными являются значения z, они вводятся с клавиатуры, выходными – значения y.

Вычислите значение функции в семи различных точках, результаты выведите на экран в формате: Значение параметра z; Значение y.

Контрольные вопросы

1. Что называется базовыми конструкциями?
2. Что называется следованием?
3. Что называется ветвлением?
4. Что называется циклом?
5. Нарисуйте схемы следования, ветвления и цикла, объясните суть их работы.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №4

«Работа с операторами ветвления»

Цель: освоить работу с операторами ветвления.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Условный оператор if.

 Условный оператор if используется для разветвления процесса вычислений на два направления. Формат оператора:

if (выражение) оператор_1; [else оператор_2;]

Сначала вычисляется выражение, которое может иметь арифметический тип или тип указателя. Если оно имеет значение true, выполняется первый оператор, иначе – второй. После этого управление передается на оператор, следующий за условным.

Одна из ветвей может отсутствовать, логичнее опускать вторую ветвь вместе с ключевым словом else. Если в какой-либо ветви требуется выполнить несколько операторов, их необходимо заключить в блок, иначе компилятор не сможет понять, где заканчивается блок. Блок может содержать любые операторы, в том числе описания и другие условные операторы. Необходимо учитывать, что переменная, описанная в блоке, вне блока не существует.

Пример:

if (a > 0) b = 1;

else b = 2;

Если требуется проверить несколько условий, их объединяют знаками логических операций

Пример:

if(a > 0 && b < 0)

{

c = a + b;

d = a + 2 * d;

}

else

{

c = a – b;

d = a – 2 * b;

}

Оператора switch

Оператор switch (переключатель) предназначен для разветвления процесса вычислений на несколько направлений. Формат оператора:

switch (выражение) {

case константное_выражение_1: [список_операторов_1]

case константное_выражение_2: [список_операторов_2]

....

[default: операторы ]

}

Выполнение оператора начинается с вычисления выражения (оно должно быть целочисленным), а затем управление передается первому оператору из списка, помеченного константным выражением, значение которого совпало с вычисленным. После этого, если выход из переключателя явно не указан, последовательно выполняются все остальные ветви.

Выход из переключателя обычно выполняется с помощью операторов break или return. Оператор breаk выполняет выход из самого внутреннего из объемлющих его операторов switch, for, while и do. Оператор return выполняет выход их функций, в теле которой он записан.

Все константные выражения должны иметь разные значения, но быть одного и того же целостного типа. Несколько меток могут следовать подряд. Если совпадения не произошло, выполняются операторы, расположеные после слова default (а при его отсутствии управление передается следующему switch оператору).

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Производится выстрел по квадратной мишени, координаты левого нижнего угла равны (0, 0), а правого верхнего угла – (3, 10). Напишите программу, которая определяет количество очков за 10 выстрелов, если за каждое верное попадание начисляется одно очко. Результат выведите на экран в формате: Количество выстрелов равно ___, количество очков равно ___. Координаты выстрелов вводятся с клавиатуры.

Вариант II

Производится выстрел по квадратной мишени, координаты левого нижнего угла равны (-2, -3), а правого верхнего угла – (30, 20). Напишите программу, которая определяет количество очков за 10 выстрелов, если за каждое верное попадание начисляется одно очко. Результат выведите на экран в формате: Количество выстрелов равно ___, количество очков равно ___. Координаты выстрелов вводятся с клавиатуры.

Контрольные вопросы

1. Каково назначение условного оператора?
2. Напишите формат оператора if.
3. Опишите принцип работы оператора if.
4. Каково назначение оператора switch?
5. Напишите формат оператора switch.
6. Опишите принцип работы оператора switch.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №5

«Работа с операторами цикла»

Цель: освоить работу с операторами цикла.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Операторы цикла используются для организации многократно повторяющихся вычислений. Любой цикл состоит из тела цикла, то есть тех операторов, которые выполняются несколько раз, начальных установок, модификации параметра цикла и проверки условия продолжения и выполнения цикла.

Один проход цикла называется итерацией. Проверка условия выполняется на каждой итерации, либо до тела цикла (того говорят о цикле с предусловием), либо после тела цикла (цикл с постусловием). Разница между ними состоит в том, что тело цикла с постусловием всегда выполняется хотя бы один раз, после чего проверяется, надо ли его выполнять еще раз. Проверка необходимости выполнения цикла с предусловием делается до тела цикла, поэтому возможно, что он не выполнится ни разу.

Переменные, изменяющиеся в теле цикла и используемые при проверке условия продолжения, называются параметрами цикла. Целочисленные параметры цикла, изменяющиеся с постоянным шагом на каждой итерации, называются счетчиками.

Начальные установки могут явно не присутствовать в программе, их смысл состоит в том, чтобы до входа в цикл задать значения переменным, которые в нем используются.

Цикл завершается, если условие его продолжения не выполняется. Возможно принудительное завершение как текущей итерации, так и цикла в целом. Для этого служат операторы break, continue, return и goto.

В С++ есть три разных оператора цикла – while, do while и for.

Цикл с предусловием имеет вид:

while (выражение) оператор

Цикл с постусловием имеет вид:

do оператор while выражение;

Цикл с параметром имеет следующий формат:

for (инициализация; выражение; модификации) оператор;

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Напишите программу для вычисления квадратного корня вещественного аргумента x с заданной точностью  Eps по итерационной формуле: , где – предыдущее приближение к корню (в начале вычислений выбирается произвольно). Для вычисления абсолютной величины используется стандатная функция fabs(), объявление которой находится в заголовочном файле math.h. Входными данными является число x и величина точности Eps (вводятся с клавиатуры), выходные данные – вычисленное значение квадратного корня (выводятся на экран).

Контрольные вопросы

1. Для чего используются операторы цикла?
2. Из чего состоит цикл?
3. Что называется итерацией?
4. Что называется счетчиком цикла?
5. Какие операторы служат для завершения как текущей итерации, так и цикла в целом?
6. Какие операторы цикла вы знаете? Объясните их различия.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №6

«Работа с операторами передачи управления»

Цель: освоить работу с операторами передачи управления.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

В С++ есть четыре оператора, изменяющих естесственный порядок выполнения вычислений:

• оператор безусловного перехода goto;
• оператор выхода из цикла break;
• оператор перехода к следующей итерации цикла continue;
• оператор возврата из функции return.

Оператор goto

Оператор безусловного перехода goto имеет формат:

goto метка;

В теле той же функции должна присутствовать ровно одна конструкция вида:

метка: оператор;

Оператор goto передает управление на помеченный оператор. Метка – это обычный идентификатор, областью видимости которого является функция, в теле которой он задан.

Оператор break

Оператор break используется внутри операторов цикла или switch для обеспечения перехода в точку программы, находящуюся непосредственно за оператором, внутри которого находится break.

Оператор continue

Оператор перехода к следующей итерации цикла continue пропускает все операторы, оставшиеся до конца тела цикла, и передает управление на начало следующей итерации.

Оператор return

Оператор возврата из функции return завершает выполнение функции и передает управление в точку ее вызова. Вид оператора:

return [выражение];

Выражение должно иметь скалярный тип. Если тип возвращаемого функцией значения описан как void, выражение должно отсутствовать.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Напишите программу для вычисления значения гиперболического синуса вещественного аргумента x с заданной точностью  Eps с помощью разложения в бесконечный ряд:

 ,

Входными данными является число x и величина точности Eps (вводятся с клавиатуры), выходные данные — вычисленное значение гиперболического синуса (выводятся на экран).

Контрольные вопросы

1. Какие вы знаете операторы передачи управления?
2. Напишите формат оператора безусловного перехода goto.
3. Что называется меткой?
4. Для чего служит оператор break?
5. Для чего служит оператор continue?
6. Для чего служит оператор return?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №7

«Создание и работа со статическими одномерными массивами»

Цель: освоить работу со статическими одномерными массивами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

При использовании простых переменных каждой области памяти для хранения данных соответствует свое имя. Если с группой величин одинакового типа требуется выполнить однообразные действия, им дают одно одно имя, а различают по порядковому номеру. Это позволяет компактно записывать множество операций с помощью циклов. Конечная именованная последовательность однотипных величин называется массовом. Описание массива в программе отличается от описания простой переменной наличием после имени квадрантных скобок, в которых задается количество элементов массива (размерность):

float a[10];

Элементы массива нумеруются с нуля. При описании массива используются те же модификаторы, что и для простых переменных. Инициализирующие значения для массивов записываются в фигурных скобках. Значение элементам присваиваются по порядку.

Для доступа к элементам массива после его имени указывается номер элемента (индекс) в квадрантных скобках.

Размерность массива задается с помощью именованных констант.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать программу, подсчитывающую сумму элементов одномерного массива размерностью 10. Элементы массива ввести с клавиатуры. Результат вывести на экран.

Вариант II

Написать программу, подсчитывающую произведение элементов одномерного массива размерностью 15. Элементы массива ввести с клавиатуры. Результат вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Что называется массивом?
2. Каково назначение массивов?
3. Что называется размерностью массива?
4. Как нумеруются элементы массива?
5. Как производится доступ к элементам массива?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №8

«Создание и работа со статическими двумерными массивами»

Цель: освоить работу со статическими двумерными массивами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Многомерные массивы задаются указанием каждого измерения в квадрантных скобках, например, оператор

int matr [6][8];

задает описание двумерного массива из 6 строк и 8 столбцов. В памяти такой массив располагается в последовательных ячейках построчно. Многомерные массивы размещаются так, что при переходе к следующему элементу быстрее всего изменяется последний индекс. Для доступа к элементу многомерного массива указываются все его индексы, например, matr [i][j].

При инициализации многомерного массива он представляется либо как массив из массивов, при этом каждый массив заключается в свои фигурные скобки (в этом случае левую размерность при описании можно не указывать), либо задается общий список элементов в том порядке, в котором элементы располагаются в памяти.

Для создания динамического многомерного массива необходимо указать в операции new все его размерности (самая левая размерность может быть переменной), например:

int n = 5;

int ** m = (int **) new int [n][10];

Более безопасный и универсальный способ выделения памяти под двумерный массив, когда обе его размерности задаются на этапе выполнения программы, приведен ниже:

int a, b;

cout << «Введите количество строк и столбцов»;

cin >> a >> b;

int **a = new int *[a];

for (int i = 0; i < a; i++)

{

a[i] = new int [b];

}

Освобождение памяти из-под массива с любым количеством измерений выполняется с помощью операции delete []. Указатель на константу удалять нельзя.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Найти сумму всех диагональных элементов двумерного массива размерностью 6x6. Элементы массива ввести с клавиатуры, результат вычислений вывести на экран.

Вариант II

Найти произведение всех диагональных элементов двумерного массива размерностью 6x6. Элементы массива ввести с клавиатуры, результат вычислений вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Что называется двумерным массивом?
2. Каково назначение двумерных массивов?
3. Как производится доступ к элементам двумерного массива?
4. Как создаются динамические двумерные массивы?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №9

«Сортировка одномерных массивов»

Цель: освоить работу со статическими двумерными массивами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Сортировка целочисленного массива методом выбора.

 Алгоритм сортировки состоит в том, сто выбирается наименьший элемент массива и меняется местами с первым элементом, затем рассматриваются элементы, начиная со второго, и наименьший из них меняется местами со вторым элементом, итак далее n-1 раз (при последнем проходе цикла при необходимости меняются местами предпоследний и последний элементы массива). Процесс обмена происходит через буферную переменную.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получит задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать программу для сортировки методом выбора одномерного массива размерностью 10. Результат сортировки вывести на экран, элементы массива ввести с клавиатуры.

Вариант II

Написать программу для сортировки методом выбора одномерного массива размерностью 10. Результат сортировки вывести на экран, элементы массива ввести с клавиатуры.

Контрольные вопросы

1. Для чего применяется сортировка массивов?
2. В чем заключается принцип сортировки массива методом выбора?
3. Нарисуйте блок-схему сортировки массива методом выбора.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №10

«Поиск минимального значения функции на заданном промежутке»

Цель: освоить работу со динамическими двумерными массивами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

При инициализации многомерного массива он представляется либо как массив из массивов, при этом каждый массив заключается в свои фигурные скобки (в этом случае левую размерность при описании можно не указывать), либо задается общий список элементов в том порядке, в котором элементы располагаются в памяти.

Для создания динамического многомерного массива необходимо указать в операции new все его размерности (самая левая размерность может быть переменной), например:

int n = 5;

int ** m = (int **) new int [n][10];

Более безопасный и универсальный способ выделения памяти под двумерный массив, когда обе его размерности задаются на этапе выполнения программы, приведен ниже:

int a, b;

cout << «Введите количество строк и столбцов»;

cin >> a >> b;

int **a = new int *[a];

for (int i = 0; i < a; i++)

{

a[i] = new int [b];

}

Освобождение памяти из-под массива с любым количеством измерений выполняется с помощью операции delete []. Указатель на константу удалять нельзя.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать программу для нахождения наименьшего значение функции на интервале [-9; 15], разбив его на n частей. Число n вводится с клавиатуры. Результат вывести на экран.

Вариант II

Написать программу для нахождения наименьшего значение функции на интервале [-19; 20], разбив его на n частей. Число n вводится с клавиатуры. Результат вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Для чего применяется динамические массивы?
2. Опишите алгоритм поиска наименьшего значения?
3. Нарисуйте блок-схему поиска наименьшего значения.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №11

«Работа с функциями»

Цель: освоить работу с функциями.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Функция – это именованная последовательность описаний и операторов, выполняющая какое-либо законченное действие. Функция может принимать параметры и возвращать значение.

Любая программа на С++ состоит из функций, одна из которых должна иметь имя main (с нее начинается выполнение любой программы). Функция начинает выполняться в момент вызова. Любая функция должна быть объявлена и определена.

Объявление функции задает ее имя, тип возвращаемого значения и список передаваемых параметров. Опеределение функции содержит, кроме объявления, тело функции, представляющее собой последовательность операторов и описаний в фигурных скобках:

[класс] тип имя ([ список_параметров])[throw (исключения) ]

{тело функции}

Составные части определения.

• С помощью необязательного модификатора класс можно явно задать область видимости функции, используя ключевые слова extern и static.
• Тип возвращаемого функцией значения может быть любым, кроме массива и функции. Если функция не должна возвращать значение, указывается тип void.

В определении, в объявлении и при вызове одной и той же функции типы и порядок следования параметров должны совпадать.

Для вызова функции в простейшем случае нужно указать ее имя, за которым в круглых скобках через запятую перечисляются имена передаваемых аргументов. Вызов функции может находиться в любом месте программы, где по синтаксису допустимо выражение того типа, который формирует функция.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать функция, вычисляющую значение выражения . Произвести ее вызов из функции main() и вывести на экран значение y(1), y(2), y(10).

Вариант II

Написать функция, вычисляющую значение выражения . Произвести ее вызов из функции main() и вывести на экран значение y(10), y(-2), y(1).

Контрольные вопросы

1. Что называется функцией?
2. Из чего состоит программа на языке С++?
3. Что называется объявлением функции?
4. Напишите структуру функции.
5. Какие типы возвращаемого значения могут быть у функции?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №12

«Передача массивов в функцию в качестве параметров»

Цель: научиться передавать массивы в функцию в качестве параметров.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

При использовании в качестве параметра массива в функцию передается указатель на его первый элемент, иными словами, массив всегда передается по адресу. При этом информация о количестве элементов массива теряется, и следует передавать его размерность через отдельный параметр (в случае массива символов, то есть строки, ее фактическую длину можно определить по положению нуль-символа).

При передаче многомерных массивов все размерности, если они не известны на этапе компиляции, должны передаваться в качестве парметров. Внутри функции массив интерпретируется как одномерный, а его индекс пересчитывается в программе.

Для того чтобы работать с двумерным массивом естественным образом, можно применить альтернативный способ выделения памяти: сначала память выделяется под столбец указателей на строки массива, а затем в цикле под каждую строку. Освобождение памяти должно выполняться в обратном порядке.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать функцию, которая возвращает сумму элементов целочисленного одномерного массива в которую заданный массив передается в качестве параметра. Произвести вызов ее из функции main() и вывести на экран найденную сумму. Элементы массива вводятся с клавиатуры, размерность массива 10.

Вариант II

Написать функцию, которая возвращает сумму элементов целочисленного одномерного массива в которую заданный массив передается в качестве параметра. Произвести вызов ее из функции main() и вывести на экран найденную сумму. Элементы массива вводятся с клавиатуры, размерность массива 15.

Контрольные вопросы

1. Как производится передача одномерных массивов в качестве параметров?
2. Как производится передача многомерных массивов в качестве параметров?
3. Назовите способ выделения памяти для работы с двумерным массивом в функции.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №13

«Работа с рекурсивными функциями»

Цель: освоить работу с рекурсивными функциями.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Рекурсивной называется функция, которая вызывает саму себя. Такая рекурсия называется прямой. Существует еще косвенная рекурсия, когда две или более функций вызывают друг друга. Если функция вызывает саму себя, в стеке создается копия значений ее параметров, как и при вызове обычной функции, после чего управление передается первому исполняемому оператору функции. При повторном вызове этот процесс повторяется. Для завершения вычислений каждая рекурсивная функция должна содержать хотя бы одну нерекурсивную ветвь алгоритма, заканчивающуюся оператором возврата. При завершении функции соответствующая часть стека освобождается, и управление передается вызывающей функции, выполнение которой продолжается с точки, следующей за рекурсивным вызовом.

Рекурсивные функции чаще всего применяются для компактной реализации алгоритмов, а также для работы со структурами данных, описанными рекурсивно, например, двоичными деревьями. Любую рекурсивную функцию можно реализовать без применения рекурсии, для этого программист должен обеспечить хранение всех необходимых данных самостоятельно. Достоинством рекурсии является компактная запись, а недостатками — расход времени и памяти на повторные вызовы функции и передачу ей копий всех параметров, и, главное, опасность переполнения стека.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

С использованием рекурсивных функций написать программу, вычисляющую факториал числа (следует помнить, что 0! = 1 и 1! = 1), которое вводится с клавиатуры. Результат вычислений вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Какая функция называется рекурсивной?
2. Какие существуют виды рекурсий, в чем их различие?
3. Каков алгоритм работы рекурсивной функции?
4. Где применяются рекурсивные функции?
5. Какими достоинствами и недостатками обладают рекурсивные функции?

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №14

«Работа с файлами»

Цель: освоить работу с файлами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows XP, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Физический поток представляет собой файл или устройство.

Работа с потоком начинается с его открытия. Поток можно открывать для чтения и/или записи в двоичном и текстовом режиме. Функция открытия потока имеет формат:

FILE* fopen (const char* filename, const char* mode);

При успешном открытии потока функция возарвщает указатель на предопределенную структуру типа FILE, содержащую всю необходимую для работы с потоком информацию, или NULL в противном случае. Первый параметр — имя открытого файла в виде С-строки, второй — режим открытия файла:

• «r» – файл открыт для чтения;
• «w» – открывается пустой файл для записи (если файл существует, он стирается);
• «а» – файл открывается для добавления информации в его конец;
• «r+» – файл открывается для чтения и записи (файл должен существовать);
• «w+» – открывается пустой файл для чтения и записи (если файл существует, он стирается;
• «а+» – файл открывается для чтения и добавления информации в его конец.

Режим открытия также может содержать символы t (текстовый режим) или b (двоичный режим), отличающиеся обработкой символов перехода на новую строку. По умолчанию файл открывается в текстовом режиме.

Ввод/вывод в поток можно осуществить различными способами: в виде последовательных байтов, в виде символов и строк или с использованием форматных преобразователей.

Операции ввода/выводы выполняются с текущей позиции потока, определяемой положением указателя потока. Указатель устанавливается при открытии на начало или конец файла (в соответствии с режимом открытия) и изменяется автоматически после каждой операции ввода/вывода. Текущее положение указателя можно получить с помощью функций ftell и fgetpos и задать явным образом с помощью функций fseek и fsetpos. Эти функции нельзя использовать для стандартных потоков. Ниже перечислены основные функции ввода/вывода потока.

• Чтение и запись потока байтов выполняют функции fread и fwrite.
• Чтение символа из потока — getc, fgetc, из стандартного потока stdin — getchar.
• Запись символа в поток — putc, fputc, в стандартный поток stdout — putchаr.
• Чтение строки из потока — fgets, из стандартного потока stdin — gets.
• Запись строки в поток — fputs, в стандартный поток stdout — puts.
• Форматированный ввод из потока — fscanf, из стандартного потока stdin — scanf, из строки — sscanf.
• Форматированный вывод в поток — fprintf, в стандартный поток stdout — printf, в строку — sprintf.

Поток закрывается либо при завершении работы программы, либо явным образом с помощью функции fclose:

int fclose (FILE*);

Перед закрытием потока информация из связанных с ним буферов выгружается на диск. Рекомендуется всегда явным образом закрывать потоки, открытые для записи, чтобы избежать потери данных.

Функции работы с потоком возвращает значения, которые рекомендуется анализировать в программе и обрабатывать ошибочные ситуации, возникающие, например, при открытии существующих файлов или чтении из потока. При работе с файлами часто используют функции feof и ferror:

int feof(FILE*) -- возвращает не равное нулю значение, если достигнут конец файла, в противном случае 0;

int ferror (FILE*) -- возвращает не равное нулю значение, если обнаружена ошибка ввода/вывода, в противном случае 0.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Написать программу, которая создает новый текстовый файл и записывает в него следующие данные (данные вводятся с клавиатуры):

open

file

1

2

3

close

file

Вариант II

Написать программу, которая создает новый текстовый файл и записывает в него следующие данные (данные вводятся с клавиатуры):

open1

file1

11

21

31

close1

file1

Контрольные вопросы

1. Что называет потоком?
2. Назовите синтаксис функции открытия потока.
3. Какие существуют режимы открытия файла?
4. Напишите пример функции, которая открывает файл только для чтения.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

Практическая работа №15

«Работа со строками и символами»

Цель: освоить работу со строками и символами.

Материально-техническое оснащение: персональный компьютер.

Программное обеспечение: ОС Windows, IDE Borland C++.

Краткие сведения из теории

Строка представляет собой массив символов, заканчивающийся нуль-символом. В С++ есть две возможности работы со строками: функции, унаследованные из библиотеки С (заголовочный файл или ), и библиотечный класс С++ string, предоставляющий более широкие возможности представления, обработки и контроля строк.

Библиотека С содержит функции копирования строк (strcpy, strncpy), сравнение (strcmp и strncmp), объединение строк (strcat, strncat), поиска подстроки (strstr), поиска вхождения символов (strchr, strrchr, strpbrk), определение длины строки (strlen) и другие.

В заголовочных файлах и содержатся полезные функции преобразования строк в числа (обратные преобразования можно сделать с помощью функции sprintf):

double alof (const char *p) — преобразует переданную строку в double.

int atoi (const char *p) — преобразует переданную строку в int.

long atol (const char *p) — преобразует переданную строку в long.

Пробелы и табуляция в начале строки пропускаются. Преобразование прекращается при встрече недопустимого символа или конца строки. Если строку нельзя преобразовать в число, возвращается ноль. Если число выходит за пределы диапазона данного типа, переменной errno (заголовочный файл ) присваивается значение ERANGE и возвращается допустимое число.

Порядок выполнения практической работы

1. Повторить теоретический материал по данной теме.
2. Получить допуск к практической работе.
3. Получить задание.
4. Выполнить задание.
5. Подготовить ответы на теоретические вопросы.
6. Оформить отчет.
7. Защитить практическую работу.

Задание

Вариант I

Дана строка «2, 38, 5, 56, 98, 0, 0, 1, 1, 56, 98, 23». Напишите программу, которая заполняет числами массив типа double из этой строки. Результаты вывести на экран.

Вариант II

Дана строка «12, 328, 15, 526, 8, 10, 20, 12, 13, 556, 988, 293». Напишите программу, которая заполняет числами массив типа double из этой строки. Результаты вывести на экран.

Контрольные вопросы

1. Что представляет из себя строка?
2. Какие функции содержит библиотек С для работы со строками?
3. Напишите синтаксис функций преобразования строк в числа.
4. Напишите программу, которая преобразует строку в число, если преобразование невозможно, программа должна вывести на экран соответствующее сообщение.

Содержание отчета

1. Тема занятия.
2. Цель работы.
3. Предъявление выполненного задания преподавателю.
4. Текст программы.

ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ

1. Состав языка С++.
2. Алфавит языка С++.
3. Константы, типы констант.
4. Типы данных С++.
5. Структура программы в С++.
6. Переменные, виды переменных.
7. Область действия переменных, время жизни.
8. Виды операций в языке С++.
9. Базовые конструкции структурного программирования.
10. Основные виды конструкций.
11. Оператор ветвления if: назначение, синтаксис.
12. Оператор ветвления switch: назначение, синтаксис.
13. Оператор цикла с предусловием: назначение, синтаксис.
14. Оператор цикла с постусловием: назначение, синтаксис.
15. Оператор цикла с параметром: назначение, синтаксис.
16. Оператор передачи управления goto: назначение, синтаксис.
17. Указатели: понятие указателя.
18. Назначение и виды указателей.
19. Операции с указателями.
20. Ссылки: определение и назначение.
21. Одномерные массивы: определение, назначение.
22. Описание одномерного массива, нумерация элементов, ввод массива.
23. Работа с элементами одномерного массива.
24. Динамические одномерные массивы: определение, создание, работа с элементами одномерных динамических массивов.
25. Многомерные массивы: определение, создание статического двумерного массива.
26. Работа с элементами многомерного массива.
27. Динамические одномерные массивы: создание и работа с элементами двумерных динамических массивов.
28. Строки: определение, способы работы со строками.
29. Функции: определение, назначение.
30. Базовая структура функций в С++, тип возвращаемого значение,
31. Использование глобальных переменных в функции.
32. Параметры функции в С++, виды параметров.
33. Способы передачи параметров в функцию.
34. Передача массивов в качестве параметров в функцию.
35. Функции с переменным числом параметров.
36. Рекурсивные функции: определение, виды рекурсий.
37. Структура рекурсивной функции.
38. Область применения рекурсивных функций.
39. Функция main(): форматы и параметры функции main().
40. Функции стандартной библиотеки.
41. Директивы препроцессора.
42. Область действия идентификаторов, виды областей действия.
43. Особенности и рекомендации для создания программ.
44. Этапы создания программ.
45. Постановка задачи и разработке программы.
46. Разработка внутренних структур данных.
47. Структурное программирование.
48. Нисходящее тестирование программы.
49. Динамические структуры данных.
50. Виды динамических структур данных.
51. Элемент динамической структуры данных, его состав.
52. Линейные списки: определение, назначение.
53. Основные операции на списком.
54. Стеки: определение, назначение.
55. Основные операции над стеками.
56. Очереди: определение, назначение.
57. Основные операции над очередью.
58. Бинарные деревья: определение, структура.
59. Операции над бинарными деревьями.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. С/С++. Программирование на языке высокого уровня / Т.А. Павловская. – СПб.: Питер, 2002. – 464 с.: ил.
2. Язык программирования С++ / Бьерн Страуструп. – Бином, Невский Диалект , 2008. – 1104.