Практикум для изучения дисциплины «Основы программирования»
жүктеу/скачать 1,55 Mb. Pdf көрінісі
|
А.А. Тюгашев
| Файл test.txt
(пример): "абитуриент сможет перейти через барьер, и наконец стать настоящим человеком, который поступит в вуз и будет переходить с курса на курс, так что абитуриент в конце концов станет настоящим специалистом — инженером!" Обратите внимание на использование в этой программе функций rename и remove из стандартной библиотеки, описываемой заголовочным файлом stdio.h, для переименования и удаления файлов. В программе сначала создается промежуточный файл test.bak, в который из исходного файла копируется вся информация, но слова «абитуриент» 106 заменяются словами «студент», потом исходный файл удаляется, а промежуточный получает имя исходного файла — test.txt. Контрольные вопросы 1. Что такое файловый дескриптор в программе на языке Си? В чем отличие дескриптора от имени файла? 2. Как открыть файл в программе на языке Си? Как задать режим доступа к файлу? 3. Как используется NULL при открытии файла в программах на Си? 4. В чем заключается применение функций remove() и rename()? 5. Нужно ли закрывать файл после использования? C помощью какой функции это можно сделать? Сумма нечетных на языке Си Итак, мы уже располагаем некоторыми знаниями о языке программирования Си. Вернемся к примеру, рассмотренному во введении книги. Напишем программу суммирования нечетных членов числовой последовательности. Предположим, что числа вводятся пользователем с клавиатуры — столько, сколько необходимо, пока не будет введен ноль, служащий ограничителем последовательности. /* Сумма нечетных */ #include int main() { int a,s=0; /*s — сумма, обнуляем*/ printf("Программа нахождения суммы нечетных членов числового ряда\n"); printf("Вводите целые числа или ноль для завершения\n"); do { printf(">");scanf("%d",&a); if (a%2) s+=a; /* экивалентно if (a%2!=0) s=s+a;*/ } while (a!=0); /* можно просто while(a); но это менее понятно*/ printf("сумма нечетных среди введенных =%d\n",s); return 0; } Обратите внимание на некоторые особенности программы. В ней 107 соблюдены правила хорошего тона: после запуска до пользователя доводится краткая информация о ее предназначении и делается приглашение к вводу чисел. При этом для каждого очередного числа выдается >. Вывод приглашения с помощью printf() и ввод с помощью scanf() сгруппированы в одной строке, что вполне логично. Используется цикл do (ДО) для ввода чисел и подсчета суммы нечетных. Для определения четности/нечетности введенного числа используется встроенная в язык операция % взятия остатка от деления. Если остаток от деления на 2 ненулевой — число нечетное, в противном случае — четное. Поскольку в языке программирования Си нет выделенного логического типа и любое ненулевое число воспринимается как логическая ИСТИНА, можно записать if (a%2) вместо if (a%2!=0). Этим, как и сокращенной записью s+=a вместо s=s+a, соблюден дух Си. Однако это несколько ухудшает прозрачность программы, и при проверке ограничителя цикла подобный трюк не применяется. Напишем теперь второй вариант программы. В нем сначала будем запрашивать пользователя о количестве подлежащих обработке чисел. Кроме того, вместо условного оператора if применим условное выражение ?: /* Сумма нечетных вторым способом */ #include #define MAXN 1000 /* максимальная длина последовательности чисел */ int main() { int a,i,n,s=0; /*s — сумма, обнуляем*/ printf("Программа нахождения суммы нечетных членов числового ряда\n"); printf("Введите количество чисел (<%d):",MAXN);scanf("%d",&n); for (i=0;i printf("введите очередное число>");scanf("%d",&a); s+=((a%2)?a:0); /* прибавляем или само число a, или ноль */ } pri ntf("сумма нечетных среди введенных =%d\n",s); return 0; } В этом варианте следует обратить внимание на ввод ограничения сверху на длину обрабатываемой числовой последовательности с помощью директивы #define. Затем у пользователя запрашивается действительное 108 количество чисел, подлежащих обработке, n. Для ввода и обработки используется единый цикл for, в котором переменная цикла i меняется от 0 до n – 1 путем записи for (i=0;i них нумерация начинается с нуля. Всего получится n повторений, что нам и надо. После ввода числа к s добавляется результат вычисления условного выражения. Сначала вычисляется остаток от деления a на 2. Этот результат по правилам языка программирования Си воспринимается как логическая ИСТИНА, если остаток ненулевой, иными словами, число нечетное, и как логическая ЛОЖЬ, если нулевой, то есть число четное. В первом случае все условное выражение принимает значение, указанное до двоеточия, а именно само число a, во втором случае — ноль, указанный после двоеточия. Полученное число прибавляется к s, давая возможность получить нужный результат. Контрольные вопросы 1. Как работает оператор if (a%2)? Какая особенность работы с логическими значениями языка программирования Си используется в данной программе? 2. С какими целями используется директива препроцессора #define? 3. Поясните, как работает оператор s+=((a%2)?a:0). Могли бы вы предложить альтернативные варианты подсчета суммы нечетных на языке программирования Си? Сортировка массивов Весьма важную роль в программировании имеют задачи поиска и сортировки. Неудивительно, что один из томов свого знаменитого труда «Искусство программирования» Дональд Кнут так и назвал — «Сортировка и поиск» [10]. Мы не будем сейчас углубляться в теорию, а интересующихся вопросом отсылаем к упомянутой книге. Заметим лишь, что решать эти задачи можно различными способами, причем существенно различающимися между собой по эффективности — времени выполнения алгоритма и требуемому объему памяти. Приведем здесь лишь один из примеров реализации сортировки на языке программирования Си — не самого эффективный, но прозрачный алгоритм (сортировка выбором), в котором сначала на первое место в массиве ставится наименьший элемент путем перебора всех элементов, сравнения их с первым и перестановки в случае необходимости, а затем процедура повторяется для второго и оставшихся элементов. 109 /* сортировка перестановками на Си */ #define N 10 /* размер обрабатываемого массива */ int main() { int a[N]; int i,j,buf; printf("Программа сортировки массива\n"); printf("Введите %d чисел:",N); for (i=0;i for (i=0;i { buf=a[i]; a[i]=a[j]; a[j]=buf; } printf(" После сортировки:\n"); for (i=0;i return 0; } В программе используется #define для задания размера массива. Поскольку обработка с помощью директив препроцессора происходит до компиляции, запись int a[N] допустима, несмотря на поддержку лишь статических массивов в Си — к моменту выделения памяти N будет заменено в программе конкретным числом. Для сортировки используются два цикла, один из которых вложен в другой. Внешний цикл использует переменную i для выбора сначала первой позиции, куда помещается наименьший в массиве, затем — второй и так до позиции N – 2 (именно это значит запись i N – 1 (j их сравнение с находящимся на выбранном месте, в случае необходимости выполняется перестановка. Поскольку в языке программирования Си нет операции обмена значений переменных, для перестановки используется 110 буфер buf и «трехходовка» через него (в отличие от ассемблера x8086). Контрольные вопросы 1. Как работает оператор if (a%2)? Какая особенность работы с логическими значениями языка программирования Си используется в данной программе? 2. Какие методы сортировки вам известны? Какие свои идеи вы бы использовали для этого? Система управления базой данных о студентах Рассмотрим более сложную, нежели приведенные ранее, программу на языке Си, а именно — систему управления базой данных (СУБД) о студентах. Как правило, в современной практике для создания программ, основными функциями которых являются хранение, поиск и выдача по запросу пользователя информации, — информационных систем используются специализированные средства. Однако с учебными целями мы проиллюстрируем, как реализовать простую базу данных непосредственно на универсальном языке программирования, каковым является Си. Хранить информацию будем в формируемом программой на диске компьютера файле, например Students.dat . Какую информацию нужно хранить о студенте? Очевидно, что нужно запоминать фамилию, имя и отчество, вероятно, год рождения (это может представлять интерес для военкомата). Логично для студента сохранять группу и успеваемость, которую можно выразить средним баллом, полученным в ходе сдачи предыдущей сессии. Добавим — чтобы внести положительных эмоций — еще размер стипендии и этим в нашем учебном примере ограничимся (читателю не возбраняется создать свою версию данной программы с расширенным перечнем характеристик студента, например, указанием пола, длины волос, любимой рок-группы и т. д.). Соответствующая структура данных может выглядеть так: /* Описание структуры данных "Студент" */ struct { char Family[50]; // Фамилия char Imy[50]; // Имя char Otcestvo[50]; // Отчество char NGr[7]; // Номер группы int GodR ; // Год рождения float SrBall ; // Средний балл 111 float Stip ; // Размер стипендии } Stud; Для удобства дальнейшей обработки фамилия, имя и отчество хранятся в виде отдельных строк. Обозначение группы во многих вузах может включать как цифры, так и буквы, поэтому номер группы тоже представлен строкой NGr. Год рождения вполне может представляться целым числом. Средний балл и размер стипендии —числа с плавающей точкой. Предположим, что после запуска программа будет выдавать на экран «меню» — перечень возможных действий с базой данных. Реализуем следующие основные операции с базой: 1. Добавление записи о студенте в базу. 2. Поиск студента по фамилии. 3. Поиск по группе — вывод всех учащихся заданной группы. 4. Поиск по возрасту — с указанием диапазона годов рождения «от» и «до». 5. Поиск по успеваемости с заданием диапазона среднего балла. 6. Удаление данных. 7. Выход из СУБД. Логично соответствующим образом структурировать программу — для каждого основного режима работы реализовать отдельную функцию. Главная программа при этом содержит цикл, в котором производятся запрос выбираемого режима, обработка и т. д., пока не будет выбран пункт «Выход». Уместным в данной ситуации представляется использование так называемого нисходящего проектирования программ при разработке системы. Оно заключается в том, что сначала пишется функция main с меню, из которой вызываются функции Dobavl(), Udal() и т. д. Затем создаются «заглушки» этих функций — заголовки с пустыми телами, имеющими лишь return. Далее разрабатывается и отлаживается одна из подлежащих реализации функций, затем — другая (остальные остаются заглушками) и т. д. При этом на каждом этапе мы имеем работоспособную программу, которую можно запустить на выполнение, хотя и с ограниченной функциональностью! жүктеу/скачать 1,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|