Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Информатика" Составители: Викентьева О. Л., к т. н., доцент (стр. 1 из 8)
ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Информационных технологий и
автоматизированных систем
Викентьева О. Л.
Информатика
Лабораторные работы
для студентов специальности АЭП заочного отделения
(2 семестр)
Пермь 2007
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "Информатика"
Составители: Викентьева О. Л., к. т. н., доцент,
Приведены методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплине "Информатика", изучаемой во 2 семестре.
ОГЛАВЛЕНИЕ
2.1. Среда программирования Turbo Pascal 6
7. Пример выполнения работы и оформления отчета. 20
Лабораторная работа №2 «Основные операторы языка Паскаль». 22
2.2.1. Арифметический оператор цикла (цикл с параметром) 22
2.2.2. Оператор цикла с предусловием.. 22
3. Оператор цикла с постусловием.. 22
5. Пример выполнения работы и оформления отчета. 24
Лабораторная работа №3 «Работа с массивами». 26
2. Краткие теоретические сведения: 26
2.2. Перебор элементов массива. 26
2.3. Классы задач по обработке массивов. 26
2.4.1. Сортировка с помощью включения. 27
2.4.2. Сортировка методом простого выбора. 27
2.4.3. Сортировка методом простого обмена. 27
2. 5.1. Поиск в неупорядоченном массиве. 28
2.5.2. Поиск в упорядоченном массиве (бинарный или дихотомический) 28
6. Пример выполнения работы и оформления отчета. 31
Лабораторная работа №4 «Использование процедур и функций». 33
2.3. Передача результата из подпрограммы в вызывающую программу. 34
2.4. Локальные и глобальные переменные. 34
2.5. Параметры-массивы и параметры-строки. 35
6. Пример выполнения работы и оформления отчета. 37
Лабораторная работа № 5 «Работа с типизированными и текстовыми файлами». 40
2. Краткие теоретические сведения. 40
2.2. Стандартные процедуры и функции для работы с файлами. 40
6. Методические указания к выполнению работы.. 45
Лабораторная работа №1
«Выполнение программы простой структуры. Вычисление выражений с использованием стандартных функций»
1) Выполнение простой программы в системе программирования Turbo Pascal.
2) Приобретение навыков в записи выражений на языке ТР и использование стандартных функций.
Для того, чтобы овладеть азами программирования, в первую очередь, надо научиться строить и записывать алгоритмы решаемых задач. Алгоритм – это точное предписание, определяющее вычислительный процесс, идущий от изменяемых начальных данных к конечному результату, т. е. это рецепт достижения какой-либо цели. Совокупность средств и правил для представления алгоритма в виде пригодном для выполнения вычислительной машиной называется языком программирования, алгоритм, записанный на этом языке – программой. Для записи алгоритмов существуют разные формы:
1) словесное описание (псевдокоды),
2) графическое описание (блок-схемы),
3) алгоритмические языки.
Для того чтобы составить программу желательно выполнить по порядку следующие этапы:
1) Определить исходные данные задачи и результаты, которые должны быть получены, а также формулы, связывающие исходные данные и результаты.
2) Составить алгоритм в виде блок-схемы, с помощью которого можно от исходных данных перейти к результатам.
3) Записать алгоритм на требуемом языке программирования (т. е. каждому блоку блок-схемы надо поставить в соответствие оператор языка программирования).
4) Выполнить программу, используя какую-то систему программирования.
5) Выполнить отладку и тестирование программы. При выполнении программы могут возникать ошибки трех типов:
Самыми опасными являются именно семантические ошибки, т. к. их достаточно сложно обнаружить. Программа будет работать, но неправильно, причем, ошибки в ее работе могут возникать не все время, а только при каких-то определенных наборах исходных данных. Для обнаружения таких ошибок выполняется тестирование программы. Набор исходных данных, для которых известен результат, называется тестом. Если результаты работы теста не совпадут с известным значением, значит, в программе имеется ошибка. Тест, выявивший ошибку, считается успешным. Отладка программы заканчивается, когда достаточное количество тестов будет выполнено неуспешно. Самым распространенным критерием для определения количества неуспешных тестов является тестирование ветвей: набор тестов в совокупности должен обеспечить прохождение каждой ветви не менее одного раза.
Начинающие программисты должны обязательно выполнять все указанные этапы. В дальнейшем этапы 2-3 можно объединить в один и сразу записывать программу на требуемом языке программирования.
В качестве изучаемого языка программирования выбран Паскаль, т. к. этот язык позволяет выработать алгоритмическое мышление, стоить короткую хорошо читаемую программу, демонстрировать основные приемы алгоритмизации.
2.1. Среда программирования Turbo Pascal
Система программирования Turbo Pascal остается одной из самых популярных в мире. Одной из причин этого является простота лежащего в ее основе языка Паскаль.
Текст программы на Паскале называется исходным модулем (рис. 1). Для перевода исходного модуля в последовательность команд вычислительной машины используется специальная программа, которая называется транслятором. Трансляторы могут быть двух видов: компиляторы и интерпретаторы. Компилятор транслирует текст исходного модуля в машинный код, который называется объектным модулем, за один непрерывный процесс. Объектный модуль выполняться не может, т. к. он может содержать ссылки на другие модули или программы. Поэтому перед выполнением программы объектный модуль должен быть обработан специальной программой – редактором связей, которая создает загрузочный модуль. Загрузочный модуль обрабатывается программой-загрузчиком, которая определяет абсолютные адреса в оперативной памяти. После этого создается выполняемый модуль, который может выполняться вычислительной машиной, он имеет расширение exe.
Рис.3.1. Обработка программы системой программирования
В ряде случаев функции редактора связей и загрузчика может выполнять одна программа – редактируемый загрузчик. Именно такой подход использован в системе Turbo Pascal.
Разбиение процесса подготовки исходного модуля к выполнению на 2 этапа компиляция + редактирование и загрузка позволяет использовать для основной программы подпрограммы из библиотек стандартных программ, реализующих различные функции.
На рис.3.2. показано окно среды Turbo Pascal. Верхняя строка среды представляет собой меню с командами. Рассмотрим основные из них.
File – работа с файлом:
New – создать новый файл с именем Noname0X.pas;
Open – открыть существующий файл, после выбора этой команды появляется диалоговое окно, в котором надо указать имя открываемого файла;
Save – записать файл с тем же именем;
Save as – записать файл с новым именем, имя файла указывается в появляющемся диалоговом окне;
Change dir – смена директории (можно изменить диск, папку, в которых располагается файл), название директории выбирается в появляющемся диалоговом окне;
Exit – выход из среды.
рис. 3.2. Окно среды Turbo Pascal.
Edit – команды редактора:
Undo – отмена предыдущего действия;
Redo- восстановление предыдущего действия;
Cut – вырезать выделенный фрагмент текста в буфер обмена (выделение фрагмента выполняется с помощью левой кнопки мышки – нажать и вести вдоль выделяемого фрагмента, не отпуская, либо с помощью клавиш Shift и клавиш со стрелками – удерживая Shift, выделять нужный фрагмент клавиами со стрелками);