Лекции Практические и лабораторные занятия Курсовая работа (проект) Самостоятельная работа студента

Поиск минимального (максимального) элемента массива

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var i:integer;//номер элемента, сравниваемого с минимальным

a:array[1..10] of integer;

min:integer;//номер минимального элемента

begin

for i:=1 to 10 do

//Преобразуем полученные подстроки в числа

a[i]:=StrToInt(GetSubStr(Edit1.text,' ',i));//используем пробел в качестве разделителя

//Найдем минимальный элемент

min:=1; //пусть номер минимального элемента = 1

for i:= 2 to 10 do // начнем искать со следующего

if a[i]

Form1.caption:=IntToStr(a[min]); // выводим в заголовок

формы минимальный элемент

end;

В этом примере a[min] минимальный элемент массива, а min - номер минимального элемента. Алгоритм очень простой: сравниваем каждый следующий элемент с минимальным, если он меньше минимального, то запоминаем его номер в переменной min, и продолжаем сравнивать уже с ним.

>>>

if a[i] > a[min] then min:=i;

Только теперь a[min] - максимальный элемент, а min - номер максимального элемента.

Поиск заданного элемента в массиве

Элемент, совпадение с которым нам надо найти будем хранить в текстовом поле Edit2. Обработчик события OnClick нашей кнопки будет иметь такой вид:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var i:integer;

a:array[1..10] of integer;

n:integer;//образец

found:boolean;

begin

for i:=1 to 10 do

//Преобразуем полученные подстроки в числа

a[i]:=StrToInt(GetSubStr(Edit1.text,' ',i));//используем пробел в качестве разделителя

n:=StrToInt(Edit2.text);

found:=false;

i:=1;

REPEAT

else i:=i+1;

UNTIL (i > 10) or (found = true);

if found then showmessage('Совпадение с элементом номер '+IntToStr(i));

end;

Сортировка массива

Под сортировкой массива подразумевается процесс перестановки элементов массива, целью которого является размещение элементов массива в определенном порядке. Например, если имеется массив целых чисел а, то после выполнения сортировки по возрастанию должно выполняться условие:

а[1]

где SIZE — верхняя граница индекса массива.

Задача сортировки распространена в информационных системах и используется как предварительный этап задачи поиска, т. к. поиск в упорядоченном (отсортированном) массиве проводится намного быстрее, чем в неупорядоченном (см. рассмотренный ранее метод бинарного поиска).

Существует много методов (алгоритмов) сортировки массивов.

Рассмотрим два из них:

• 
  метод прямого выбора;
  
• 
  метод прямого обмена.
  

Алгоритм сортировки массива по возрастанию методом прямого выбора может быть представлен так:

1. Просматривая массив от первого элемента, найти минимальный элемент и поместить его на место первого элемента, а первый — на место минимального.

2. Просматривая массив от второго элемента, найти минимальный элемент и поместить его на место второго элемента, а второй — на место минимального.

3. И так далее до предпоследнего элемента.

Ниже представлена программа сортировки массива целых чисел по возрастанию, диалоговое окно которой изображено на рис. 5.15.

Процедура сортировки, текст которой приведен в листинге 5.9, запускается нажатием кнопки Сортировка (Button1). Значения элементов массива вводятся из ячеек компонента StringGrid1. После выполнения очередного цикла поиска минимального элемента в части массива процедура выводит массив в поле метки (Label2).

SIZE=10;

a:array[1..SIZE] of integer;

min:integer; { номер минимального элемента в части

массива от i до верхней границы массива }

j:integer; { номер элемента, сравниваемого с минимальным }

buf:integer; { буфер, используемый при обмене элементов массива }

i,k:integer;

begin

// ввод массива

a[i]:=StrToInt(StringGridl.Cells[i-1,0]) ; Iabel2.caption:='';

{ поиск минимального элемента в части массива от а[1] до a[SIZE]} min:=i;

{ поменяем местами a [min] и a[i] }

buf:=a[i]; a[i]:=a[min]; a[min]:=buf;

{ вывод массива }

Label2.caption:=label2.caption+' '+IntTostr(a[k]);

Label2.caption:=label2.caption+#13; end;

Label2.caption:=label2.caption+#13+'MaccMB отсортирован.';

На рис. 5.16 приведено диалоговое окно программы после завершения процесса сортировки.

В основе алгоритма лежит обмен соседних элементов массива. Каждый элемент массива, начиная с первого, сравнивается со следующим, и если он больше следующего, то элементы меняются местами. Таким образом, элементы с меньшим значением продвигаются к началу массива (всплывают), а элементы с большим значением — к концу массива (тонут). Поэтому данный метод сортировки обменом иногда называют методом "пузырька". Этот процесс повторяется столько раз, сколько элементов в массиве, минус единица.

На рис. 5.17 цифрой 1 обозначено исходное состояние массива и перестановки на первом проходе, цифрой 2 — состояние после перестановок на первом проходе и перестановки на втором проходе, и т. д.



Рис. 5.17. Процесс сортировки массива



Рис. 5.18. Диалоговое окно программы Сортировка методом обмена

На рис. 5.18 приведено диалоговое окно программы сортировки массива методом обмена.

Процедура сортировки, текст которой приведен в листинге 5.10, запускается нажатием кнопки Сортировка (Button1). Значения элементов массива вводятся из ячеек компонента stringGrid1. Во время сортировки, после выполнения очередного цикла обменов элементов массива, программа выводит массив в поле метки Label2.

Листинг 5.10. Сортировка массива методом обмена

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

const

SIZE=5;

a:array[1..SIZE] of integer;

k:integer; // текущий элемент массива

i:integer; // индекс для ввода и вывода массива

changed:boolean; // TRUE, если в текущем цикле были обмены

buf:integer; // буфер для обмена элементами массива

// ввод массива

a[i] := StrToInt(StringGrid1.Cells[i-1, 0] );

label2.caption:='';

// сортировка массива repeat

Changed:=FALSE; // пусть в текущем цикле нет обменов

for k:=l to SIZE-1 do

if a[k] > a[k+l] then

begin // обменяем k-й и k+1-й элементы

buf := a[k]; a[k] := a[k+l]; a[k+l] := buf;

changed := TRUE;

end;

// вывод массива

Label2.caption:=label2.caption+' '+IntTostr(a[i]);

Label2.caption:=label2.caption+#13;

until not changed; // если не было обменов, значит

// массив отсортирован

Label2.caption:=label2.caption

+#13+'Maccив отсортирован.';

Следует отметить, что максимальное необходимое количество циклов проверки соседних элементов массива равно количеству элементов массива минус один. Вместе с тем возможно, что массив реально будет упорядочен за меньшее число циклов. Например, последовательность чисел 5 1 2 3 4, если ее рассматривать как представление массива, будет упорядочена за один цикл, и выполнение оставшихся трех циклов не будет иметь смысла.

Поэтому в программу введена логическая переменная changed, которой перед выполнением очередного цикла присваивается значение FALSE. Процесс сортировки (цикл repeat) завершается, если после выполнения очередного цикла проверки соседних элементов массива (цикл for) ни один элемент массива не был обменен с соседним, и, следовательно, массив уже упорядочен.



Рис. 5.19. Пример работы программы сортировки массива методом обмена

На рис. 5.19 приведено диалоговое окно программы сортировки массива методом обмена после завершения процесса сортировки.

1. 
   Создайте одномерный массив, заполните его случайноым образом и отсортируйте по убыванию методом"пузырька". Форма должна содержать компоненты для отображения исходного и отсортированного массива, а также компонент для ввода количества элементов.
   
2. 
   Задана целочисленная матрица А размером NxM, Получить массив B, присвоив его к-му элементу значения 0, если все элементы к-го столбца матрицы -нулевые, и значение в 1 противном случае (k=1,2,...,M).
   

Задание

2. Разработайте тестовые задания, и оттестируйте программу одним из методов тестирования.

Спецификация приложения

2. Организуйте контроль содержимого строки, вводимой в элемент «однострочный редактор». Если вводимая строка не соответствует заданному формату, то необходимо предусмотреть следующее: в окне сообщений вывести сообщение об ошибке, очистить строку, введенную в «однострочный редактор».

3. Визуальный компонент, в который выводится результат, должен быть доступен только для чтения, чтобы пользователь не мог редактировать его содержимое.

4. Установите удобный для пользователя порядок перемещения фокуса по компонентам с помощью клавиши Tab.

Рекомендации к выполнению

2. Описания разрабатываемых в работе подпрограмм помещайте в разделе реализации (раздел модуля, который начинается после зарезервированного слова implementation) модуля формы вашего приложения.

Варианты заданий

2. Разработайте функцию, которая получает через параметры целое значение, соответствующее 16-ичной цифре, и возвращает символ, изображающий эту цифру.

3. Разработайте функцию, которая получает через параметры символ, изображающий 16-ичную цифру, и возвращает целое значение, соответствующее этой цифре.

4. Разработайте функцию, которая получает через параметры длины трех сторон треугольника a, b, c, вычисляет и возвращает в качестве своего результата его площадь s. Площадь треугольника вычисляйте по формуле Герона:

6. Разработайте функцию, которая получает три вещественных параметра R, r, l, вычисляет и возвращает в качестве своего результата площадь s усеченного конуса:

7. Разработайте функцию, которая получает три вещественных параметра R, r, h, вычисляет и возвращает в качестве своего результата объем v усеченного конуса:

8. Разработайте функцию, которая получает через параметры два вещественных значения x₁, x₂, вычисляет и возвращает в качестве своего результата вещественное значение y в соответствии со следующей формулой:

10. Разработайте функцию, которая вычисляет и возвращает в качестве своего результата значение заданного разряда дробной части вещественного числа. Вещественное число и номер разряда функция получает через параметры. Разряды нумеруйте от десятичной точки направо, начиная с единицы. Для решения используйте функции Int, Frac.

11. Выполните приведенные выше варианты заданий, описывая процесс обработки данных в форме процедуры Object Pascal.

12. Разработайте процедуру, которая получает через параметры две вещественные переменные x, y и обменивает переменные их значениями. Например, до вызова процедуры переменные имеют значения: x = 5, y = 8. После вызова процедуры переменные имеют значения: x = 8, y = 5.

Пример

• латиница;

• цифра;

• кириллица;

• другая;

и возвращает строку (значение типа String), содержащую имя этого подмножества.

Для решения этой задачи можно построить приложение, состоящее из одной формы следующего вида (рис. 7):

Рис. 7

unit Unit1;

interface

uses

StdCtrls;

type

TForm1 = class(TForm)

Edit2: TEdit;

Label1: TLabel;

Label2: TLabel;

procedure Edit1KeyPress(Sender: TObject; var Key: Char);

private

public

end;

Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

function Litera(Ch: Char):String;// Описание функции

begin

else if ((Ch>='А') and (Ch='а') and (Ch

Litera:='Кириллица'

else if ((Ch>='0') and (Ch

Litera:='Цифра'

else Litera:='Другой'

end;

begin

else if ((Ch>='А') and (Ch='а') and (Ch

Res:='Кириллица'

else if ((Ch>='0') and (Ch

Res:='Цифра'

else Res:='Другой'

end;

var s: String;

begin

Litera_(Key,s); //вызов процедуры

//Edit2.Text:= Litera(Key); //Вызов функции

Edit1.Clear

end;

Содержание отчета

2. Текст программы на Object Pascal 2.0.

3. Тестовые наборы данных для тестирования приложения.

Контрольные вопросы

2. Назовите синтаксические правила, написания вызова функции.

3. Назовите синтаксические правила, описания процедуры.

4. Назовите синтаксические правила, написания оператора процедуры.

5. В чем отличие процедуры от функции?

6. Что такое локальные переменные подпрограммы?

7. Что такое глобальные переменные?

8. Что такое формальные параметры подпрограммы и для чего они предназначены?

9. Что такое фактические параметры подпрограммы и для чего они предназначены?

10. Как должны соотносится между собой фактические и формальные параметры подпрограммы при ее вызове?

11. Перечислите, какие виды формальных параметров используются в подпрограммах, укажите их назначение и особенности применения.

Создать проект, позволяющий просматривать и редактировать рисунки, а также просматривать простейшие геометрические фигуры

Примерный вид формы:


Shape1

OpenPictureDialog1

SavePictureDialog1

Image1

MainMenu1



ColorBox1

ComboBox1

Выполнение задания:

1. Разместите на форме указанные компоненты.

2. Установите следующие свойства компонентов

Компонент	Свойство	Значение
ComboBox1	Items	квадрат круг
Image1	AutoSuze Stretch	true false

4. Запрограммируйте выбор пункта меню открыть

procedure TForm1.N2Click(Sender: TObject);

begin

end;

procedure TForm1.N3Click(Sender: TObject);

begin

if SavePictureDialog1.Execute then Image1.Picture.SaveToFile(SavePictureDialog1.FileName);

6. Запрограммируйте выбор цвета для рисования с помощью компонента ColorBox1:

procedure TForm1.ColorBox1Change(Sender: TObject);

begin

end;

procedure TForm1.Image1MouseDown(Sender: TObject; Button: TMouseButton;

Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

end;

procedure TForm1.Image1MouseMove(Sender: TObject; Shift: TShiftState; X, Y: Integer);

begin

if ssLeft in Shift then Image1.Canvas.LineTo(X,Y);

9. Запрограммируйте выбор простой геометрической фигуры с помощью компонента ComboBox1:

procedure TForm1.ComboBox1Change(Sender: TObject);

begin

0: Shape1.Shape:=stSquare;

1: Shape1.Shape:=stCircle;

end;

10. Сохраните проект и проверьте его работу.

Доработайте проект следующим образом:

1. 
   добавьте в список ComboBox1 новые пункты: прямоугольник и эллипс и предусмотрите возможность изображения этих фигур;
   
2. 
   запрограммируйте закраску фигуры Shape1 цветом, выбранном в компоненте ColorBox1;
   
3. 
   добавьте на форму две кнопки Button1 и Button2. При щелчке мышью по Button1 размеры компонента Shape1 увеличиваются вдвое, а при щелчке по Button2 – уменьшаются вдвое.
   

Отчет о выполненной самостоятельной работе должен содержать:

1. 
   тему лабораторной работы;
   
2. 
   условие задачи;
   
3. 
   листинг программы;
   
4. 
   результаты ее тестирования.
   

Компонент Chart позволяет строить графики, диаграммы различных видов. Компонент Chart расположен на палитре Additional.

1. 
   Создайте форму следующего вида
   
2. 
   
   

2. Присвойте компонентам следующие значения

Компонент	Свойство	Значение
Label1	Caption	Пролив
Label2	Caption	Длина
Edit1	Text
Edit2	Text
Button1	Caption	Ввод
SrtingGrid1	ColCount RowCount FixedCols	2 10 0

4. Выделите объект Form1 в диспетчере объектов и перейдите на закладку Events в Object Inspector и дважды щелкните в поле справа от события OnCreate

5. Запрограммируйте событие создания формы.

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

end;

1. Создайте форму следующего вида

2. Присвойте компонентам следующие значения

Компонент	Свойство	Значение
CheckBox1	Caption	3D

4. Запрограммируйте событие onClick для button1

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var i:integer;

begin

end;

1. Добавьте еще один элемент Series и постройте график функции Sin, программа должна выглядеть так

2. Настройте вывод графиков в зависимости от выключателя 3D в двухмерном или трехмерном варианте. Изменения должны также происходить и при включении и выключении 3D/

Форма представления отчета:

Отчет о выполненной самостоятельной работе должен содержать:

1. 
   тему лабораторной работы;
   
2. 
   условие задачи;
   
3. 
   листинг программы;
   
4. 
   результаты ее тестирования.
   

Создать в среде DELPHI проект, позволяющий построить график функции

у = х² - 2, x[-10 ; 10].

Для перехода от естественных координат к экранным воспользуемся формулами:

х1 = Ox + Мx*х.

у1 = Oy - Мy*у ,

где х , у - естественные координаты, х1 , у1 - экранные координаты, (Ox, Oy) – экранная точка, выбранная в качестве начала координат, Mx , My - масштаб, т.е. длина единичных отрезков в пикселях.

Разработка проекта:

1. Разместить на форме компоненты PaintBox1, Label1, Label2, Edit1, Edit2, Button1, Button2 следующим образом:

2. Создать процедуру для построения графика функции (двойной щелчок мышкой по Button1)

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

x, y: real;

begin

paintbox1.Canvas.Pen.Color:=clblue; {устанавливаем синий цвет пера}

oy:=paintbox1.Height div 2; компонента paintbox1}

mx:=StrToInt(Edit1.Text); {масштаб по оси x}

my:=StrToInt(Edit2.Text); {масштаб по оси x}

paintbox1.Canvas.moveto(0, oy); {строим оси координат}

paintbox1.Canvas.LineTo(640, oy);

paintbox1.Canvas.moveto(ox, 0);

paintbox1.Canvas.LineTo(ox, 480);

for i:= -10 to 10 do begin {разметка оси ox}

x1:=ox+mx*i;

paintbox1.Canvas.moveto(trunc(x1), oy-5);

paintbox1.Canvas.LineTo(trunc(x1), oy+5);

end;

for i:= -10 to 10 do begin { разметка оси oy }

paintbox1.Canvas.moveto(ox-5, trunc(y1));

paintbox1.Canvas.LineTo(ox+5, trunc(y1));

end;

x:= -10; y:=sqr(x)-2; {вычисляем координаты начальной точки графика}

x1:= trunc(ox+mx*x); y1:= trunc(oy-my*y); {перевод в экранные координаты}

paintbox1.Canvas.moveto(x1, y1); {перемещаем перо в эту точку}

while x{ построение графика функции}

begin

paintbox1.Canvas.LineTo(x1, y1);

x:=x+0.1;

end;

3. Создать процедуру для очистки изображения графика (двойной щелчок мышкой по Button2)

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

paintbox1.Canvas.Brush.Color:=clwhite;

paintbox1.Canvas.Rectangle(0,0,paintbox1.Width,paintbox1.Height);

end;

Доработать данный проект следующим образом:

а) разместить на форме компонент RadioGroup , позволяющий выбирать для построения графика одну из функций у = х² – 2, y=sin x, y = sin(e^x). y= e^{cos x} ;

б) разместить на форме кнопку Выход, при щелчке по которой проект завершает работу.

Форма представления отчета:

Отчет о выполненной самостоятельной работе должен содержать:

1. 
   тему лабораторной работы;
   
2. 
   условие задачи;
   
3. 
   листинг программы;
   
4. 
   результаты ее тестирования.