Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

В настоящее время программирование является востребованным практически во всех сферах нашей жизни. В первую очередь, программирование позволяет в принципе существовать современному виртуальному миру. Форумы, социальные сети и т.п. - все это поддерживается исключительно при помощи профессиональных программистов. В наше время компьютеры стали настолько распространенными, что используются практически везде, от простейшего калькулятора, до современной экономики начиная от стадии производства товара и заканчивая его продажей. Без использования компьютеров и специализированных программ достаточно сложно уже представить, как бы все это могло функционировать. Задумываясь над этим, человек начинает осознавать, что, по сути, в современной жизни программирование - это все, и даже если мы не имеем каких-то навыков в этой области, программирование так или иначе нас затрагивает.

Что бы понять, что такое программирование на практике, начинающему программисту стоит попробовать Turbo Pascal. Эта среда разработки достаточно проста и интуитивно понятна, благодаря чему, даже не знакомый с программированием человек сможет достаточно легко написать несколько программ.

В среде Turbo Pascal возможно создать достаточное количество программ, начиная от калькулятора заканчивая шахматами. Это все невозможно представить без различных переменных, операторов и функции, из которых практически и состоит сама программа. В данной курсовой работе приведено описание символьных переменных, которые позволяют вводить текстовый формат данных и взаимодействовать с ним. В практической части представлена, разработанная мною программа проверки устного счёта. символьный переменная программа алгоритм счет



1. Программирование

Программирование -- это процесс создания компьютерных программ. По известному выражению Никлауса Вирта «Программы = алгоритмы + структуры данных»; иными словами, ключевыми непосредственными задачами программирования являются создание и использование алгоритмов и структур данных.

В более широком смысле под программированием понимают весь спектр деятельности, связанный с созданием и поддержанием в рабочем состоянии программ -- программного обеспечения. Эта инженерно-техническая дисциплина называется «программная инженерия». Сюда входят анализ и постановка задачи, проектирование программы, построение алгоритмов, разработка структур данных, написание текстов программ, отладка и тестирование программы (испытания программы), документирование, настройка (конфигурирование), доработка и сопровождение.

Программирование основывается на использовании языков программирования, на которых записываются инструкции для компьютера. Современное приложение содержит множество таких инструкций, связанных между собой.

Текстовый редактор среды программирования может иметь специфичную функциональность, такую, как индексация имен, отображение документации, подсветка синтаксиса, средства визуального создания пользовательского интерфейса. С помощью текстового редактора программист производит набор и редактирование текста создаваемой программы, который называют исходным кодом. Язык программирования определяет синтаксис и изначальную семантику исходного кода.

Программирование занимает одну из значительных ниш в современном мире. Это не просто способ заставить работать «железяки», но и поставить себя на путь развития своих способностей. Но, прежде чем мы разберём все полезные свойства, следовало бы разобраться с терминологией. Программирование -- область деятельности, направленная на разработку программного обеспечения, которое, в свою очередь, направлено на улучшение и облегчение человеческого быта, промышленной деятельности, сферы услуг и технологического прогресса.

Одним из детей программирования можно назвать сервис виртуальный номер для смс. Благодаря ему вы можете отправлять, получать, осуществлять массовую рассылку смс даже без наличия телефона. Аналогично виртуальному номеру телефона существует и факс-номер. Вы можете купить себе для офиса эту услугу и получать факс, например, на электронную почту.

Что касается пользы в изучении и тренировки навыков программирования, то можно смело сказать, что этот род деятельности не только приносит хороший заработок, но и неплохо развивает мышление и логику. Как и любая точная наука, программирование развивает аналитические и дедуктивные способности, абстрактное мышление. Можно смело сказать, что эта отрасль дает развитие человека в целом. Навыки создания программ, позволят обрести такие качества как упорядоченность мыслей, строгая организация и постановка решения проблем практически любого уровня сложности и характера.

Существует множество примеров успешных людей, которые достигли высот профессиональной деятельности, которые никак не связана с программированием, именно благодаря тому, что в своё время имели некоторую практику написания кода в колледжах и университетах.

Нынешнее программирование многогранно и используется в таких важных сферах как строительство, бизнес и экономика, медицина, биология и физика. Большой процент физического труда в промышленности заменен на машинный и роботизированный труд, который управляется посредством программного обеспечения, что обеспечивает существенный прирост скорости, точности операций и эффективности производства. Такое богатство разнообразия применений обеспечивается солидным выбором языков программирования, у каждого из которых есть свои плюсы и минусы.

В частности сам Язык программирования является формальным языком, предназначенным для записи компьютерных программ. Язык программирования определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, определяющих внешний вид программы и действия, которые выполнит исполнитель (обычно -- ЭВМ) под её управлением.

Со времени создания первых программируемых машин человечество придумало более восьми тысяч языков программирования (включая эзотерические, визуальные и игрушечные). Каждый год их число увеличивается. Некоторыми языками умеет пользоваться только небольшое число их собственных разработчиков, другие становятся известны миллионам людей. Профессиональные программисты могут владеть десятком и более разных языков программирования.

Как правило, язык программирования определяется не только через спецификации стандарта языка, формально определяющие его синтаксис и семантику, но и через воплощения (реализации) стандарта -- программные средства, обеспечивающих трансляцию или интерпретацию программ на этом языке; такие программные средства различаются по производителю, марке и варианту (версии), времени выпуска, полноте воплощения стандарта, дополнительным возможностям; могут иметь определённые ошибки или особенности воплощения, влияющие на практику использования языка или даже на его стандарт.



2. Данные символьного типа

В основном, пользователи создают программы, реализующие алгоритмы обработки числовых данных. Однако хоть ЭВМ изначально и были созданы только для этой цели, по мере развития аппаратной части появилась возможность оцифровывать данные других типов, хранить их в памяти машины, перерабатывать, выводить во внешний по отношению к компьютеру мир. Проще всего можно было так поступить с текстовой информацией. Если не ставить перед машиной задачу `понимания' смысла текста, то задача оцифровки сводится к установлению правил замены символов (литер) при вводе в компьютер на их коды и обратной замены при выводе информации на экран или принтер. Такие правила, конечно же, были составлены. Как водится, сначала их было множество (вспомните разнообразие таблиц кодировки), затем весь мир остановился на ASCII.

Все языки программирования высокого уровня имеют средства работы с литерными величинами. Паскаль - не исключение. Как вам уже известно, в стандарте языка описаны два типа переменных для литерных величин. Это - String и Char. Напомню - переменная типа Char может содержать в себе только один единственный символ, тип String предназначен для хранения строковых величин до 255 символов длиною. Кстати, вы знаете не все о типе String. При описании переменной этого типа вы можете сами указать максимальное число символов, которое можно занести в нее. Конечно же, это число не должно превышать 255. Делается это так:

Var S: String[30]

Для чего это нужно?

Дело в том, что при компиляции для каждой переменной отводится свой участок памяти. Если мы будем выделять для всех переменных типа String по 256 байт, то это приведет к тому, что при использовании достаточно большого их количества, памяти может и не хватить? Но если в переменной мы собираемся хранить, например, фамилию пользователя, то тридцати символов (тридцати байт) для этого вполне достаточно. Таким образом, экономится память и увеличивается быстродействие программ. Пример программы использующей символьные переменные смотрите на рисунке 1

Рис. 1. Блок схема программы, использующей символьные переменные.

Переменным строкового типа можно присваивать строковые величины (внутри программы они заключаются в апострофы), значения выражений, которые приводят к строковым величинам. Значения можно также вводить с клавиатуры. При этом апострофы не используются. Как вам известно, в числовую переменную нельзя ввести строковую величину. Сделать наоборот - возможно, однако число, находящееся в строковой переменной представляет собой просто последовательность символов (цифр), поэтому в арифметических выражениях участвовать не может.

Также, новым для вас явится то, что при использовании строковой переменной, к каждому ее символу можно обратиться отдельно. Необходимо только знать номер нужного символа от начала строки. Его достаточно поставить после имени переменной типа String в квадратных скобках.

Пример: S[5] - пятый символ строки S.

С отдельным символом строки можно производить все действия, которые можно производить с любой символьной переменной (ввод, присвоение, вывод на экран, участие в выражениях и т.д.).

Обратите внимание на то, что нумерация символов в строке начинается с единицы. Внутри квадратных скобок вместо числа может находиться выражение, результатом которого является целое число. Главное чтобы символ с таким номером в строке существовал. Но как же узнать, сколько символов в данный момент находится в строковой переменной? Для этого существует специальная функция, которая возвращает длину строковой переменной в символах. Это функция Length. Ее формат: Length(S) Константа строкового типа - это любая цепочка символов языка Паскаль, заключенная в апострофы.

Здесь S - либо строковая величина, либо строковая переменная.

Кстати, строковые типы данных можно перевести в числовой формат полностью, при помощи функции val.

Её синтаксис:

procedure Val(Строка: string; var Переменная; var Ошибка : integer);

Она выполняет преобразование строки, изображающей целое или вещественное число, в число. Полученное значение присваивается переменной, указанной при вызове процедуры. Если преобразование не может быть выполнено, то в переменную Ошибка записывается номер символа строки, который явился причиной неудачи преобразования. Если преобразование выполнено успешно, то значение сшибка равно нулю. Программа см. Рис. 2

Рис. 2. Программа преобразования числового формата в текстовый.

Какие же еще действия можно выполнять с переменными строкового типа?

Две строковые величины можно состыковывать. Эта операция называется конкатенацией и обозначается знаком `+'. Например, результатом выполнения следующих команд:

R:= `kadabra';

H:= `abra';

S:=H+R;

в переменной S будет значение `abrakadabra'. Для конкатенации результат зависит от порядка операндов (в отличие от операции сложения). Следует помнить о том, какой максимальной длины может быть результирующая переменная, так как в случае превышения значением выражения числа, указанного после String в описании переменной, `лишние' символы в переменную не попадут. Строковые величины можно сравнивать между собой. Это относится также и к строковым переменным. Но как же компьютер определяет, какая строка больше:

· та, которая длиннее?

· та, которая содержит больше заглавных букв?

На самом деле такая проверка проходит довольно сложно: компьютер сравнивает сначала первые символы строк. Большим из двух считается тот, код которого больше (вспомните, что такое код символа). Если равны первые символы, то так же анализируется следующая пара до тех пор, пока не будет найдено различие. Если начало строк совпадает, а одна из них кончается раньше, то вторая автоматически называется большей.

Операции над строковыми переменными

а) Сравнения (<>,<,>, >=,<=,=)

d:='мама'; p:='папа'

d>p

б) конкатенация (сложение)

s:='Д'+'Артаньян';

writeln(s);

в) функции обработки

1. Delete(str,poz,n) - удаление из строки str, начиная с позиции poz,n символов.

Пример: str:='оператор';

Delete(str,2,2)

результат `оратор'



2. Insert(str1,str2,poz) - вставка строки str1 в строку str2, начиная спозиции poz.

Пример: str1:='ка';

str2:='Тропинка';

Insert(str1,str2,6)

результат `Тропиканка'

3. Length(st) - вычисляет текущую длину(количество символов)строки.

Пример: str:='оператор';

Length(str)

результат 8

4. Copy(st,poz,n) - из строки st, начиная с позиции poz, берутся n символов.

Пример: str:='стройка';

Copy(str,2,6)

результат `тройка'

5. Pos(str1,str2) - поиск подстроки str2 в строке str1 и возвращает номер позиции, с которой начинается строка str2, если подстрока не найдена, то возвращается 0.

Пример: str1:='абракадабра';

str2:='брак';

pos(str1,str2)

результат 2

6. Str(v,s) - заданное число v преобразуется в строку s.

7. Val(s,v,c) - если строка s состоит из цифр, они преобразуются в некоторое числовое значение и передаются переменной v.

8. Concat(s1,s2,....,sn) -строки s1,s2,....,sn записываются одна за другой.

Пример: str:=CONCAT(st1,st2,...,stN);

str-переменная типа STRING, состоящая из строк st1,...,stN.



3. Практическая часть

3.1 Постановка задачи

Входные данные

1. Имя ученика.

2. Выбор знака действия.

3. Выбор количества операций.

4. Выбор максимального генерируемого числа.

Выходные данные

1. На дисплее должна выдаваться справочная информация о выбранном знаке действия, количестве операций и порядковом номере текущего примера.

2. После обработки входных данных на экран выводится пример.

3. После обработки примера на экран выводится ответ.

4. После обработки примера и анализа введённого ответа на экран либо выводится ответ и сообщение и том, что ответ верен, либо сообщение "Подумай".

5. После обработки серии решения с выбранным знаком действия на экран выводится сообщение «Завершить проверку» (без оценки) или «Продолжить» и далее опять выбрать знак действия, число операций, максимально генерируемое число.

6. После завершения проверки на экран выводится сообщение о числе ошибочных и правильных ответов.

7. После завершения проверки на экран выводится сообщение об оценке, выставленной ученику, указывается имя ученика и оценка в пятибалльной системе (критерии оценки установить самостоятельно).

8. После завершения проверки формируется запись итогов проверки знаний в текстовый файл.



Обработка ошибок

Недопустимо деление на ноль.

3.2 Описание программы

В практической части, разработана программа проверки устного счёта. Данное приложение позволяет делать математические расчёты на основе построения уравнений различного объёма и сложности. В уравнениях программа использует процедуру randomize, которая позволяет выводить на экран случайно выбранные числа, из диапазона устанавливаемого пользователем. На основе (см рис. 3.)

Рис. 3. Вид программы при её разработке.

Вначале выводится базовая информация о программе, как надо вводить дробные части чисел, что нельзя вводить не тот вид данных, что просит программа и т.д. Затем пользователя просят ввести своё имя, количество уравнений, после чего запускается цикл, заканчивающийся на числе, что пользователь сочтёт нужным. Также, перед тем как запросить ввести количество уравнений, ставится метка для того чтобы вернуться к данному этапу программы позже.

В начале цикла программа просит ввести количество операций, максимальное генерируемое число и знак действия: плюс, минус, дробь, знак умножения. Как только пользователь введёт желаемый знак действия, программа выведет на экран справочную информацию о выбранном знаке, после чего выдаётся количество операций, максимальное генерируемое число и порядковый номер примера.

Чтобы предотвратить возможную ошибку, при которой количество операции максимальное генерируемое число приравнивается к нулю, в самом начале цикла ставится метка, чтобы вернутся к ней в случае вышеописанной ошибки. Подробней указанно в разделе “Тестирование программы” После всего этого, опять же, запускается цикл, который выводит уравнение, параллельно решая его. Подробнее см. рис. 4.

Рис. 4. Вид программы при использовании.

Затем цикл заканчивается, и программа просит ввести ответ. Она сравнивает ответ пользователя с полученным ей ответом. Если ответ равен ответу полученному программой, выводится что уравнение решено, верно. В противном случае, выводится, что уравнение решено неверно и показывается ответ решённый программой. После пользователю предлагают завершить программу досрочно без выставления итоговой оценки, либо продолжить выполнение программы.

В конце, программа рассчитывает процент правильных ответов и в зависимости от них, оценивает пользователя. Если пользователь хочет проверить свой устный счёт заново или не доволен своей оценкой, то он может вернуться к метке, которая была поставлена на первоначальном этапе программы и пройти её заново. В противном случае программа прощается с пользователем и заканчивается. Сам код программы представлен в приложении.

3.3 Блок-схема программы

Рис. 5. Блок-схема программы.

3.4 Руководство пользователя

Вначале использования, программа попросит ввести необходимые данные: Имя пользователя, количество уравнений, количество операций и т.д. Разрешено вводить только тот тип данных, что требует программа. Например: если программа просит ввести количество уравнений, то пользователю нужно вводить данные исключительно в числовом формате, в противном случае программа либо начнёт непредсказуемо работать, либо выдаст сбой, вследствие чего придётся запускать её заново. Данное правило распространяется на все, что касается вводимых данных со стороны пользователя.

Также для записи не целых чисел допускается использование только точки. При вводе запятой или любого другого знака, программа выдаст сообщение об ошибке, аналогичное сообщению выше, прекратив выполнение текущей задачи.

Если, во время этапа ввода количества уравнений, количества операций или максимально генерируемого числа, пользователь совершит попытку ввести ноль, то программа оповестит пользователя о невозможности данного выбора и возвращается к оптимальному этапу программы назад.

Стоит отметить то, что во время вывода случайного числа, программа не способна выбрать ноль, так как при выполнении таких операций как деление, подобная оплошность может привести к сбою программы с последующим её завершением (см. рис. 6).



Рис. 6 . Сбой программы.

3.5 Тестирование программы

Программа успешно прошла тестирование. Она исправно работает и не выдает ошибок, если соблюдаются все правила написанные выше, в руководстве пользователя. В процессе тестирования использовались многие вспомогательные метки, дополнительные операторы и функции, не нашедшие применения в финальной версии программы.

Вначале цикла, в котором программа просит ввести параметры, отвечающие за построение уравнения: количество операций, максимальное генерируемое число и знак действия, поставлена метка. Если пользователь случайно или целенаправленно введёт ноль в качестве количества операций или максимального генерируемого числа, то он будет возвращён к началу данного цикла, чтобы предотвратить появление ошибки.

После того как пользователь записал вышеописанные параметры, запускается второй цикл конструирующий само уравнение. Внутри него каждый раз генерируется случайное число. Присвоение переменной функции random записывается следующим образом:



e:=random(d)+1

в данном случае переменная е принимает случайное значение из диапазона от 1 до максимального генерируемого числа d введённое пользователем.

Далее идёт множественное ветвление, представленное в блок-схеме программы. Как вы видите, программа начинает вычислять уравнение при помощи операнда f. До начала цикла, данный операнд приравнен к нулю, но во время вычисления уравнения, в случаях деления, умножения или вычитания, переменная f приравнивается к случайному числу е, чтобы предотвратить возможное деление, умножение или вычитание на ноль.

После того как цикл конструирующий уравнение завершён, а само уравнение решено и выведено на экран, пользователя просят ввести ответ который программа сравнивает со своим. Если дан верный ответ, программа засчитает его. В противном случае - засчитывает как неправильный, после чего цикл либо повторяется, либо завершается.

Также после вывода результата об ответе, каждый раз, кроме последнего, пользователю предоставляется возможность завершить программу досрочно, без расчёта итоговой оценки. Если пользователь решит этим воспользоваться, то он будет перенесён к третьей метке, стоящей в конце программы, после чего программа завершается.

В дальнейшем программа высчитывает процент правильных ответов и выставляет пользователю соответствующую оценку. Формула, по которой программа рассчитывает оценку по проценту правильных ответов, представлена на рисунке 7.

Рис. 7. Вычисление оценки.

Стоит отметить то, что программа сравнивает с самой низкой оценки до самой высокой. В противном случае, вне зависимости от количества правильных ответов, программа всегда будет ставить самую высокую оценку.

В конце программы, пользователю предоставляется выбор - либо завершить программу, либо начать её заново. Если пользователь решит начать программу заново, то он будет перенесён к начальному этапу алгоритма, перед выбором количества уравнений.

Стоит отметить, что для удобства в программе используется процедура очистки экрана. Она поставлена после первой метки и перед началом цикла, в котором программа просит ввести параметры, отвечающие за построение уравнения.



Заключение

В данной итоговой работе за второй курс, были рассмотрены символьные переменные, в частности: их типы: Char и String, схожести и различия этих типов, правила написания, различные функции, а также примеры программ с использованием этих переменных.

Также в работе представлена программа проверки устного счёта, её постановка, блок схема, изображающая весь алгоритм программы, описание, тестирование и руководство пользователя, объясняющее все нюансы и правила при работе с программой.

Курсовая работа, поможет полностью ознакомиться начинающему программисту с символьными переменными, научится их использовать, а также подчеркнуть некоторые нюансы. Она содержит достаточное количество примеров написания программ, так что даже человек полностью незнакомый с таким понятием как программирование, в итоге сможет в полной мере освоить данные символьного типа и правила написания программы в Turbo Pascal.



Список литературы

1. Подбельский В. В. Программирование на языке Си [Текст]: учебное пособие / В.В. Подбельский, С.С. Фомин. - 2-е дополненное издание. - М.: Финансы и статистика, 2004. -- 600 с.

2. Зуев E.A. Программирование на языке Turbo Pascal 6.0, 7.0 [Текст]: монография / Е.А.Зуев. - М.: Радио и связь; Веста, 1993. - 380 с.

3. Моргун А.Н. Справочник по Turbo Pascal для студентов [Текст]: учебное пособие / Моргун А.Н -- М.: Диалектика, 2006. -- С. 608.

4. Википедия. Turbo Pascal [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Turbo_Pascal (дата обращения 15.03.17)



Приложение

Program Aleshka;

uses crt;

label 3,2,1;

var a:string;b:char;d,e,c,j,u,v,w:integer;f,i,o,p:real;ch,hc:integer;

begin

randomize;

Writeln('Вы включили программу проверки устного счёта, просьба вводить исключительно тот формат, который вас просят ввести. Вводить дробную часть следует через точку "."');

Writeln('Введите ваше имя');

Readln(a);

1:clrscr;

Writeln(a,', Введите количество уравнений');

readln(j);

hc:=0;

v:=0;

w:=0;

u:=0;

clrscr;

for g:integer:= 1 to j do

begin

2:Writeln('Введите количество операций');

readln(c);

If c=0 then writeln('неа');

if c=0 then goto 2;

Writeln('Введите максимальное генерируемое число');

readln(d);

If d=0 then writeln('неа');

if d=0 then goto 2;

Writeln('Введите знак действия: +, -, *, /');

readln(b);

u:=u+1;

If b='*' then Writeln('Умножение "*" - это арифметическое действие повторения данного числа слагаемым столько раз, сколько единиц находится в другом данном числе, множителе.') else

if b='/' then Writeln('Деление "/" -- это арифметическое действие, по которому узнаётся, сколько раз одно число содержится в другом.') else

if b='-' then Writeln('Вычитание "-" - это арифметическое действие, посредством которого от одного числа отнимается другое число.') else

if b='+' then Writeln('Сложение "+" - это арифметическое действие, посредством которого из двух или нескольких чисел получают новое, содержащее столько единиц, сколько было во всех данных числах вместе.');

Writeln;

Writeln('Количество уравнений - ',c,', максимальное генерируемое число - ',d,', порядковый номер примера - ',u);

f:=0;

writeln;

for h:integer:=1 to c do

begin;

e:=random(d)+1;

if b='*' then if f=0 then f:=e else f:=f*e;

if b='/' then if f=0 then f:=e else f:=f/e;

if b='-' then if f=0 then f:=e else f:=f-e;

if b='+' then F:=F+e;

if h=c then write(e) else write(e,b);

end;

Writeln;

Writeln('Введите ответ');

readln(i);

if i=f then writeln('Верно') else writeln('Неверно, правильный ответ - ',f);

if i=f then v:=v+1 else w:=w+1;

if g<>j then Writeln('Завершить работу? 1-Да/2-Нет');

if g<>j then readln(hc);

if hc=1

then Writeln('Благодарю вас за использование,до свидания,',a,'.')

else if hc=0 then Writeln

else if hc>2 then Writeln('Вы должны ввести 1 чтобы завершить программу или 2 чтобы продолжить.');

if hc=1

then goto 3;

end;

Writeln;

P:=w;

P:=(p/j)*100;

O:=v;

O:=(o/j)*100;

Writeln('Итак ',a,', Процент правильных ответов - ',o:0:0,'%, процент неправильных ответов - ',p:0:0,'%');

if o<=30 then writeln('Ваша оценка - 2')

else if o<=60 then writeln('Ваша оценка - 3')

else if o<=80 then writeln('Ваша оценка - 4')

else if o<=100 then writeln('Ваша оценка - 5');

Writeln;

Write('Заново? 1-Да/2-Нет ');

readln(ch);

if ch=1

then goto 1

else if ch=2

then Writeln('Благодарю вас за использование,до свидания,',a,'.')

else Writeln('Вы должны ввести 1 чтобы начать заново, или 2 чтобы завершить программу.');

3:end.

Размещено на Allbest.ru