Разработка приложений на С, Pascal, Delphi

Курсовая работа

Тема: Разработка приложений на С, Pascal, Delphi

Оглавление

• Оглавление
• Введение
• Глава 1. Нахождение значения интеграла с заданной точностью
• 1.1 Способы нахождения значения определённого интеграла
• 1.1.1 Методы прямоугольников
• 1.1.2 Метод трапеций
• 1.2 Программные средства языка C
• 1.2.1 Основы объектно-ориентированного программирования
• 1.2.2 Функции в C++
• 1.3 Программные средства языка Pascal (версия 7.0)
• 1.3.1 Объекты в Pascal
• 1.3.2 Оператор выбора в Pascal
• 1.4 Алгоритм программы вычисления определённого интеграла
• 1.5 Тестирование программы
• Глава 2. Обработка результатов измерений
• 2.1 Теоретическая часть. Метод наименьших квадратов
• 2.2 Алгоритм программы обработки данных
• 2.3 Тестирование программы
• Листинги программ
• Вычисление интегралов С
• Вычисление интегралов Pascal
• Обработка измерений
• Выводы
• Список литературы
• Приложение
• Введение
• Целью написания курсовой работы является обобщение практических знаний, полученных по курсу «Программирование на языках высокого уровня». Она содержит программные алгоритмы, которые служат для решения практических задач в области высшей математики и химии, написанные на языках, освоенных мной за время чтения курса: С++, Borland Pascal 7.0, Delphi 7.0.
• В данной записке я поясняю теоретические основы использованных в курсовой работе языков программирования и некоторые теоретические основы математического анализа и химии, которые позволили мне разработать системные программы.
• Глава 1. Нахождение значения интеграла с заданной точностью

Численные методы основаны на замене интеграла

I=

конечной суммой

=

где - числовые коэффициенты, - точки отрезка [a; b], k=0, 1, …, n. Приближённое равенство ?, «называется квадратурной формулой, коэффициенты - коэффициентами квадратурной формулы, - узлами квадратурной формулы» [5]. Отклонение от точно значения зависит от расположения узлов формулы, выбора коэффициентов и характера функции.

Методы прямоугольников основаны на представлении фигуры под графиком функции в виде ступенчатой фигуры, состоящей из прямоугольников. Отрезок интегрирования делится точками на отрезки длиной =. Затем получают значения функции в узлах формулы: и считают значение сумм (.

Отличие формул нахождения значения интеграла по методам левых, правых и средних прямоугольников состоит в том, в какой части отрезка ; ] считается значение : если в точке метод левых прямоугольников, если в - метод правых прямоугольников, если в середине отрезка - метод средних прямоугольников.

Данный метод состоит в аппроксимации графика функции прямой, проходящей через конечные значения. Площадь трапеции на отрезке ; ] вычисляется по формуле

=()

Тогда значение интеграла на этом отрезке вычисляется по формуле

В языке С++ класс - это тип. «Класс - это собрание связанной информации, которая включает в себя данные и функции (программы для работы с данными). Эти функции в калассах называются методами. Класс - это дальнейшее развитие структур: в них так же объединяются данные разных типов. Это такой же шаблон, под который (как и под структуру) память выделяется только тогда, когда мы создаём «переменную типа этого шаблона». Класс - это конструкция, параметрически определяющая некоторую категорию объектов»[3].

Основные принципы построения классов - инкапсуляция, наследование, полиморфизм.

Инкапсуляция - принцип объединения в едином объекте данных и программ, обрабатывающих их. При этом Данные называются данными-членами, а построенные в виде функций программы, обрабатывающие их, - членами-функциями или методами.

Наследование предполагает, что все характеристики класса-родителя присваиваются классу-потомку. Некоторые из них могут переопределяться. После этого потомку добавляются новые характеристики.

Полиморфизм понимает под собой то, что «родственные объекты (происходящие от родителя) могут вести себя по-разному в зависимости от ситуации, возникающей при выполнении программы. Полиморфизм становится возможным потому, что функциям класса-родителя позволено выполняться в классе-потомке.»[3]

Структура объявления класса:

Class <имя класса>

{Private: /Имя секции. Данные и методы, помещённые в эту секцию, будут доступны только методам этого класса. Доступ к ним производным классам запрещён*/

<Приватные данные>

<Приватные конструкторы>

<Приватные методы>

Protected: /Имя секции. Данные и методы, помещённые в эту секцию, будут доступны методам этого класса и производным от него*/

<Защищённые данные>

< Защищённые конструкторы>

< Защищённые методы>

Public: /Имя секции. Данные и методы, помещённые в эту секцию, будут доступны методам всех классов*/

< Общедоступные данные>

< Общедоступные конструкторы>

< Общедоступные методы>};

Как было написано выше, методы классов представляют собой функции. Рассмотрим объявление функций в C++.

Функция - независимое множество операторов для выполнения некоторой задачи. Структура функций в С/С++:

Заголовок_функции

{Тело_функции}

В заголовке функции указываются описатель типа, имя, список параметров. Описатель типа определяет тип возвращаемого значения в вызываемую функцию. Если функция не возвращает никакого значения, то используется производный тип void. По умолчанию применяется тип int.

«Описатель типа в заголовке должен соответствовать описателю типа, используемому при объявлении данной функции.

Имя представляет собой любой идентификатор языка Си. После имени обязательны круглые скобки, независимо от того, имеет ли функция параметры.»[2]

Список параметров - это список имён переменных, которым будут ставиться в соответствие значения аргументов при обращении к функции.

Пример функции:

float spf1(float x)

{return x*x;}

Обращение к функции происходит следующим образом:

s=s+spf1(x)*h;

В данном разделе моей пояснительно записки использованы далеко не все программные средства С и С++, а только самые новые и наиболее сложные на мой взгляд.

Принципы использования и построения объектов ОПП схожи у разных языков. В Pascal, как и в С. Это наследование, инкапсуляция и полиморфизм. Поэтому я опишу только структуру объекта, который является аналогом класса в С.

Для описания объекта служит зарезервированное слово object. Описание объектов находится в разделе описания типов.

type

LevPr = object

Private

{экземпляры скрыты от пользователя}

Public

{экземпляры доступны пользователю}

end;

Как можно заметить, использование объектов в Pascal очень похоже на использование классов в С.

Если предстоит выбор из нескольких (трёх и более случаев) удобно использовать не операцию if, а оператор выбора case. Оператор имеет вид

case expression of

values_l: statement_l;

values_2: statement_2;

...

values_n: statement_n;

else

statement;

end;

Рассмотрим элементы этой конструкции. Во-первых, это три зарезервированных слова: case, of и end. Между case и of находится выражение expression, принимающее значение, которое, возможно, имеется в одном из списков значений, находящихся слева от двоеточий. Данное выражение называется селектором оператора case. Каждый оператор, идущий за двоеточием, отделяется от следующего списка значений точкой с запятой. Ветвь else, отвечающая всем не перечисленным значениям выражения expression, необязательна. При выполнении данного оператора вначале вычисляется значение селектора. Затем выбирается тот список значений, которому принадлежит полученное значение, и выполняется соответствующий оператор.

В списках значений оператора case допустимыми являются типы переменных, называемые скалярными, включая целые и исключая вещественные типы. Любое заданное значение селектора может входить в список значений неоднократно, но выполняться будет лишь первая подходящая ветвь. Если значение селектора отсутствует в списках значений, ни одна из альтернатив выполняться не будет. В этом случае выполняется ветвь else оператора case или (если эта ветвь отсутствует) следующий за case оператор.[4]

1.4 Алгоритм программы вычисления определённого интеграла

Блок-схема 1 Функция lpf1 Блок-схема 2 Функция lpf2

Блок-схема 4 Функция lpintegra1

Блок-схема 5 Функция lpintegralf2

Блок-схема 6. Функция lp2

Блок-схема 8 Функция ppf1 Блок-схема 7 Функция ppf2

Блок-схема 6 Функция ppintegralf1

Блок-схема 10 Функция ppintegralf2

Блок-схема 10 Функция pp1

Блок-схема 9 Функция pp2

Блок-схема 11 Функция spf1 Блок-схема 13 Функция spf2

Блок-схема 14 Функция spintegralf1

Блок-схема 12 Функция spintegralf2

Блок-схема 15 Функция sp1

Блок-схема 16 Функция sp2

Блок-схема 20 Функция trf1 Блок-схема 17 Функция trf2

Блок-схема 18 Функция trintegralf1

Блок-схема 19 Функция trintegralf2

Блок-схема 22 Функция tr1

Блок-схема 21 Функция tr2

Блок-схема 23 Главная функция

Блок-схема 24 Главная функция

Блок-схема 25 Главная функция

Для тестирования проведём интегрирование обеих функций всеми четырьмя методами и рассмотри интерфейс программы при интегрировании одной из функций одним из 4 методов.

При запуске программа задаёт вопрос пользователю, откуда взять обрабатываемые данные:

Рисунок 1 Запрос источника данных

Когда пользователь выберет необходимый источник, ему будет предложено выбрать способ интегрирования:

Рисунок 2 Запрос метода интегрирования

Когда выбран метод вычисления интеграла, выдаётся запрос о функции, которую следует проинтегрировать:

Рисунок 3 Запрос интегрируемой функции

Рисунок 4 Запрос на сохранение результатов в файл

После этого пользователю будет предложено сохранить результаты в файл. В самом конце работы программы будет задан вопрос, продолжить ли работу. Если пользователь согласится, то программа вернётся к началу - вопросу об источнике данных, если нет, то завершит свою работу.

Глава 2. Обработка результатов измерений

Рассмотрим случай линейной функции одного аргумента. Пусть из опыта получены точки:

(1)

Страницы: 1, 2