УДК 681.3.06(075.8) ББК 32.973-018 И201 Рецензенты: профессор Л.Д. Забродин (Московский государственный инженернофизический институт); кафедра «ЭВМ, комплексы и сети» Московского государственного авиационного института (зав. Кафедрой профессор О.М. Брехов) Иванова Г.С. И201 Основы программирования: Учебник для вузов. 2-еизд., перераб.

В книжном каталоге C/C++. Языки программирования Си, Си++ вы можете приобрести популярные книги с доставкой по почте в ваш город. В самоучителе содержатся все необходимые нюансы параллельного программирования.

Программирование с учебник

М.: Изд-воМГТУ им. Баумана, 2002.

Информатика в техническом университете.) ISBN 5-7038-1957-1 Изложены основные теоретические положения разработки программного обеспе­ чения с использованием структурного и объектно-ориентированныхподходов. По­ дробно рассмотрены основные приемы решения задач различных классов, в том чис­ ле приемы создания и обработки динамических структур данных, без которых невоз­ можно современное программирование. Особое внимание уделено оценке точности получаемых результатов и анализу вычислительной сложности алгоритмов и методов. Большое количество примеров и поясняющих рисунков помогает лучшему усвоению материала.

Во втором издании (1-е— 2001 г) для описания объектно-ориентированныхпро­ грамм использован Универсальный язык моделирования (UML). Добавлен материал по разработке приложений в Delphi, проиллюстрированный примерами. Содержание учебника соответствует курсу лекций, которые автор читает в МГТУ им. Для студентов вузов, обучающихся по специальностям, связанным с информати­ кой. Может быть полезен всем изучающим программирование самостоятельно. УДК 681.3.06(075.8) ББК 32.973-018.

Оглавление Предисловие 8 Введение 10 Часть 1. ОСНОВЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И ПРОЦЕДУРНОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ 12 1. Этапы создания программного обеспечения 12 1.1. Постановка задачи 12 1.2.

Анализ, формальная постановка и выбор метода решения 13 1.3. Проектирование 14 1.4.

Реализация 20 1.5. Модификация 23 1.6.

Разработка алгоритмов методом пошаговой 24 детализации 2. Простейшие конструкции языка 28 2.1. Синтаксис и семантика языка программирования 28 2.2.

Структура программы 30 2.3. Константы и переменные. Типы переменных 31 2.4. Выражения 38 2.5.

Оператор присваивания 40 2.6. Процедуры ввода-вывода 42 2.7. Оценка точности результатов 45 3. Управляющие операторы языка 50 3.1. Оператор условной передачи управления 50 3.2. Тестирование программ 52 3.3.

Оператор выбора 56 3.4. Операторы организации циклической обработки 58 3.5. Точность решения задач вычислительной 63 математики 3.6. Неструктурные алгоритмы и их реализация 69 4. Структурные типы данных 77 4.1. Массивы 77 4.2.

Обработка одномерных массивов 87. Оглавление 4.3. Сортировка массивов. Оценка вычислительной 96 сложности алгоритма 4.4. Обработка матриц 104 4.5. Строки 113 А.6.

Программирование С Нуля Учебник

Обработка и поиск символьной информации 120 4.7. Множества 127 4.8. Записи 136 5. Модульное программирование 144 5.1. Процедуры и функции 144 5.2.

Выделение подпрограмм методом пошаговой 150 детализации 5.3. Открытые массивы и строки 159 5.5. Нетипизированные параметры 162 5.6. Параметры процедурного типа 166 5.7. Рекурсия 168 5.8. Полный и ограниченный перебор.

Реализация 179 ограниченного перебора с использованием рекурсии 6. Файловая система.

Файлы 188 6.1. Файловая система MS DOS 188 6.2. Файлы Borland Pascal 190 6.3.

Текстовые файлы 196 6.4. Типизированные файлы 201 6.5.

Нетипизированные файлы 207 6.6. Процедуры и функции библиотеки DOS для работы с файлами.

Программирование с использованием динамической памяти 212 7.1. Указатели и операции над ними 212 7.2. Управление динамической памятью 218 7.3.

Динамические структуры данных 223 7.4. Линейные односвязные списки 226 7.5. Бинарные деревья 238 7.6. Разбор арифметических выражений с использованием 247 бинарных деревьев 8. Управление техническими средствами и взаимодействие с MS DOS 254 8.1.

Управление экраном в текстовом режиме 254 8.2. Управление клавиатурой 260 8.3. Управление динамиком 262 8.4. Создание меню 264 8.5. Управление экраном в графическом режиме 267 8.6.

Построение графиков и диаграмм 279 8.7. Создание движущихся изображений 285 8.8. Взаимодействие с драйвером мыши 293 8.9. Управление задачами.

Вызов дочерних процессов 300. Оглавление Часть 2. ОБЪЕКТНО-ОРИЕНТИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ 303 9. Основные теоретические положения 303 9.1. Объектная декомпозиция 303 9.2.

Классы и объекты-переменные 305 9.3. Методы построения классов 306 9.4. Этапы реализации объектно-ориентированногоподхода 312 10. Классы и объекты в Borland Pascal 314 10.1.

Объявление класса. Поля и методы 314 10.2. Объявление объекта.

Программирование Для Начинающих

Инициализация полей 316 10.3. Библиотеки классов. Ограничение доступа к полям и 319 методам 10.4. Создание универсальных объектов 321 И.

Иерархии классов 327 11.1. Наследование 327 11.2.

Композиция 330 11.3. Наполнение 332 11.4. Простой полиморфизм 334 11.5. Сложный полиморфизм. Конструкторы 336 11.6.

Использование полиморфизма при создании 344 движущихся изображений 11.7. Динамические полиморфные объекты. Деструкторы 348 11.8. Создание контейнеров 354 12. Разработка библиотеки интерфейсных компонентов 360 12.1. Анализ реальной программы и определение основных 360 интерфейсных компонентов 12.2. Проектирование классов 365 12.3.

Реализация универсальных интерфейсных компонентов 367 12.4. Создание программы с использованием библиотеки интерфейсных 373 компонентов Приложение 384 П1.

Основные стандартные процедуры и функции 384 П2. Русская кодовая таблица для MS DOS 385 ПЗ. Расширенные scan-коды 386 П4. Основные отличия Delphi Pascal от Borland Pascal 7.0 387 П5. Создание приложений Windows с использованием среды программирования Delphi 391 Список литературы 413 Предметный указатель 414.

ПРЕДИСЛОВИЕ Преподавание основ программирования в вузах сопряжено с целым ря­ дом проблем. Во-первых,современное программирование - сложная и быс­ тро развивающаяся наука. Если сравнить то, что студент должен знать в этой области сейчас и 20 лет назад, то разница окажется ошеломляющей. В то же время реальные часы, отводимые в программах вузов для изучения основ программирования, практически не изменились. Во-вторых,подготовка сту­ дентов, осуществляемая в данной области школой, очень различна: от полно­ го отсутствия каких-либознаний по предмету до относительно свободного владения каким-либоязыком программирования. Кроме того, программирование - наука, неразрывно связанная с практи­ кой. Невозможно научиться программировать, не проведя много часов за со­ ставлением алгоритмов, написанием и отладкой программ.

Причем учебнопрактическую работу желательно совмещать с процессом изучения методов разработки программ и освоением особенностей конкретного языка про­ граммирования. Следовательно, элементы технологии программирования и алгоритмизации должны изучаться параллельно с языком программирова­ ния. Таким образом, один курс как бы включает в себя несколько курсов. Решение перечисленных проблем потребовало тщательного отбора и структуризации материала, включенного в учебник.

Данный учебник - ре­ зультат 20-летнегопреподавания программирования в МГТУ им. Курс.читаемый автором в настоящее время, построен следующим обра­ зом. Лекционно излагаются основы технологии программирования, сведе­ ния, необходимые для решения тех или иных задач, и поясняются конкрет­ ные языковые средства. Лекции иллюстрируются большим количеством ри­ сунков и примеров (программ и схем алгоритмов), желательно минимально­ го размера, чтобы конкретные возможности и особенности было легко по­ нять и запомнить. Семинары посвящаются обсуждению определенных проблем, связан­ ных с решением некоторого класса задач. Как правило, на семинарах анали­ зируются не программы, а алгоритмы или подходы. Например, рассматрива­ ется метод пошаговой детализации и его применение для разработки алго.

Предисловие ритмов, понятие и способы оценки точности полученных результатов, вы­ числительной и емкостной сложности разрабатываемого программного обеспечения и т. Во время лабораторного практикума студенты самостоятельно под кон­ тролем преподавателей разрабатывают программы решения индивидуально­ го набора задач по изучаемым темам.

Задание каждому студенту выдается в начале семестра, поэтому он имеет возможность выполнять задания по мере освоения материала, что обеспечивает определенную степень индивидуали­ зации обучения. Изложение материала курса в учебнике следует той же схеме. Главы со­ держат необходимые сведения из теории программирования, описание кон­ кретных средств Borland Pascal и особенностей взаимодействия программ с техническими и программными средствами. При этом особое внимание уде­ лено наиболее важным моментам, без рассмотрения которых дальнейшее изучение программирования практически невозможно. Это, в частности, проблемы создания рекурсивных программ, работа с динамическими струк­ турами данных и объектно-ориентированныйподход. Материал проблемных семинаров курса выделен в специальные разделы, названные практикумами. В конце большинства разделов приведены вопросы и задачи для самопровер­ ки.

Данная книга представляет собой второе издание учебника. В связи с новой редакцией программ обучения основам программирования в него включены материалы по основам событийного программирования и отличи­ ям Delphi Pascal от Borland Pascal 7.0.

Кроме того, изменена графическая но­ тация, используемая для пояснения основ объектно-ориентированногопро­ граммирования, что связано с практическим утверждением UML (Unified Modeling Language - Универсальный язык моделирования) в качестве меж­ дународного стандарта описания объектно-ориентированныхразработок. Автор глубоко признателен канд. Наук, доценту Т.Н.Ничушкиной за предоставленные материалы и огромную помош,ь в подготовке книги, а также рецензентам: заведующему кафедрой «Компьютерные системы и тех­ нологии» МИФИ д-рутехн. Наук, профессору Л. Забродину и коллективу кафедры «ЭВМ, комплексы и сети» МАИ во главе с д-ромтехн.

Наук, про­ фессором О.М.Бреховым за полезные замечания и советы. Хочется также выразить особую благодарность студентам, принявшим активное участие в обсуждении первого издания учебника, за их советы и за­ мечания, учтенные автором в данном издании. ВВЕДЕНИЕ Язык программирования Паскаль был создан в 1971 г. Профессором Цю­ рихского университета Никлаусом Виртом и предназначался для обучения студентов как основам алгоритмизации и программирования, так и основам конструирования компиляторов. Язык полностью отвечал принципам струк­ турного программирования, сформулированным к тому'моменту, имел ярко выраженную блочную структуру и развитое представление данных. Однако, будучи учебным, он имел ограниченные средства реализации ввода-выводаи создания библиотек подпрограмм.

Программирование С Учебник

В разные годы было разработано несколько вариантов компиляторов с Паскаля для различных типов ЭВМ. Наибольшее распространение получил Turbo (Borland) Pascal, предложенный фирмой Borland Internation (США). Существовало несколько версий. Последняя версия, предназначенная для со­ здания программного обеспечения «под MS DOS» - версия 7.0, включает:. интегрированную среду разработки программ, ставшую в некоторой степени прототипом создания аналогичных сред для других языков програм­ мирования;. средства разработки многомодульных программ;.

средства управления экраном в текстовом и графических режимах;. средства объектно-ориентированногопрограммирования;. усовершенствованную систему типов данных. Современным программистам приходится иметь дело с огромным коли­ чеством разнообразных языков программирования различных уровней и на­ значений. Но по-прежнемуначинать изучение программирования целесооб­ разно на базе Паскаля, так как при использовании этого языка у будущего программиста быстрее формируется четкое алгоритмическое мышление. Весомым аргументом в пользу изучения основ программирования имен­ но на базе Паскаля также является существование профессиональной визу­ альной среды разработки программного обеспечения Delphi, которая исполь­ зует в качестве базового языка именно Паскаль.

Практика показывает, что пе­ реход к разработке программного обеспечения в этой среде после изучения базового курса происходит достаточно безболезненно, хотя и требует некото­ рых дополнительных знаний.