Основы структур данных

ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Методические указания

к выполнению лабораторных и практических работ

для студентов направления 09.03.04– «Программная инженерия»

и 10.05.03 – «Информационная безопасность

автоматизированных систем»

(Часть 2)

Курган 2015

Кафедра: «Программное обеспечение автоматизированных систем»

Дисциплина: «Программная инженерия»

(направление 09.03.04).

«Информационная безопасность автоматизированных систем»

(направление 10.05.03)

Составил: канд. техн. наук, доцент А.М. Семахин.

Утверждены на заседании кафедры «30» сентября 2015 г.

Рекомендованы методическим советом университета

«»2015 г.

СОДЕРЖАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ 3

ВВЕДЕНИЕ 5

1 Разработка визуальных приложений в среде программирования Microsoft Visual С++ 6

2 Основы структур данных 6

2.1 Линейные структуры данных 7

2.2 Нелинейные структуры данных 8

3 Реализация методами объектно-ориентированного программирования сверхдлинной целочисленной арифметики 9

3.1 Сложение сверхдлинных целых чисел 10

3.2 Вычитание сверхдлинных целых чисел 10

3.3 Умножение сверхдлинных целых чисел 10

3.4 Деление сверхдлинных целых чисел 11

4 4. Элементы библиотеки стандартных шаблонов 11

4.1 Последовательные контейнеры 12

4.2 Ассоциативные контейнеры 12

4.3 Алгоритмы стандартной библиотеки шаблонов 13

5 Задания для выполнения лабораторных работ 13

5.1 Общие принципы разработки визуальных приложений

в Microsoft Visual С++ 13

5.1.1 Задания для выполнения лабораторной работы №1.

«Применение компонентов Label, Textbox, Button при

программировании линейных процессов в Microsoft Visual C++» 13

5.1.2 Задания для выполнения лабораторной работы №2.

«Применение компонента Listbox при программировании

циклических процессов в Microsoft Visual C++» 14

5.1.3 Задания для выполнения лабораторной работы №3.

«Применение компонента Radiobutton в разработке визуальных

приложений» 15

5.1.4 Задания для выполнения лабораторной работы №4.

«Разработка визуального приложения, формализующего деятельность

организации» 16

5.2 Разработка приложений, формализующих структуры данных 18

5.2.1 Задания для выполнения лабораторной работы №5.

«Разработка приложения, формализующего универсальную

очередь ограниченного размера с использованием

шаблонного класса» 18

5.2.2 Задания для выполнения лабораторной работы №6.

«Разработка приложения, формализующего динамический

стек с использованием шаблонного класса» 20

5.3 Разработка приложения, формализующего операции сверхдлинной целочисленной арифметики. 21

5.3.1 Задания для выполнения лабораторной работы №7.

«Разработка приложения, формализующего калькулятор работы со сверхдлинными целыми числами» 21

5.4 Разработка приложения с использованием стандартной библиотеки шаблонов 22

5.4.1 Задания для выполнения лабораторной работы №8.

«Разработка приложений с использованием последовательных контейнеров» 22

5.4.2 Задания для выполнения лабораторной работы №9.

«Разработка приложений с использованием ассоциативных

контейнеров» 25

5.4.3 Задания для выполнения лабораторной работы №10.

«Разработка приложений с использованием обобщенных

алгоритмов» 27

6 Задания для выполнения практических работ 31

6.1 Задания для выполнения практической работы №1.

«Разработка приложений, формализующих расчет значений

функции при изменении входной переменной с шагом в

заданном диапазоне» 31

6.2 Задания для выполнения практической работы №2.

«Разработка приложений с использованием базы данных» 33

6.3 Задания для выполнения практической работы №3.

«Разработка приложений, формализующих линейный список» 36

6.4 Задания для выполнения практической работы №4.

«Разработка приложений, формализующих бинарное

дерево поиска» 37

6.5 Задания для выполнения практической работы №5.

«Разработка приложений, формализующих операции

сверхдлинной целочисленной арифметики» 41

6.6 Задания для выполнения практической работы №6.

«Разработка приложений с использованием последовательных

контейнеров» 41

6.7 Задания для выполнения практической работы №7.

«Разработка приложений с использованием ассоциативных

контейнеров» 43

6.8 Задания для выполнения практической работы №8.

«Разработка приложений с использованием обобщенных

алгоритмов» 46

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 51

ВВЕДЕНИЕ

Объектно-ориентированный язык С++ применяется для формализации на ЭВМ алгоритмов решения задач любой степени сложности. Среда программирования Visual C++ 2010 Professional позволяет легко и быстро создавать приложения профессионального вида. Ключом эффективности инструментов среды программирования Visual C++ 2010 является объектно-ориентированное программирование.

Среда программированияVisual C++ 2010 Professional поддерживает две версии языка С++, определенные двумя стандартами: стандарт C++ ISO/ANSI и стандарт C++/CLI. Для программирования графического интерфейса пользователя с использованием ISO/ANSI C++ применяется библиотека классов Microsoft Foundation Classes (MFC), а с использованием C++/CLI – библиотека классов Windows Forms.

В методических указаниях приводятся теоретические сведения по визуальному программированию, основам структур данных, сверхдлинной целочисленной арифметики и стандартной библиотеки шаблонов. Для закрепления теоретических знаний и приобретения практических навыков визуального программирования приводятся варианты лабораторных и практических работ.

1. Разработка визуальных приложений в среде программирования Microsoft Visual С++

Среда программирования Microsoft Visual C++ - среда программирования быстрой разработки, в основе которой лежит технология визуального проектирования (создание диалоговых окон) и событийного программирования (разработка функций обработки событий).

Среда программирования Microsoft Visual C++ позволяет разрабатывать.NET-приложения. Технология Microsoft.NET основана на идее универсального программного кода, который может быть выполнен любым компьютером вне зависимости от операционной системы.

Универсальность программного кода обеспечивается за счет выполняемой на этапе разработки компиляции исходной программы в универсальный промежуточный код (CIL-код, Common Intermediate Language), который во время запуска программы транслируется в выполняемый программный код. Преобразование промежуточного кода в выполняемый производит JIT-компилятор (Just In Time, в тот же момент), являющийся элементом виртуальной выполняющей системы (Virtual Execution System, VES). Выполнение.NET-приложений в операционной системе Microsoft Windows обеспечивает Common Language Runtime (CLR, общеязыковая исполняющая среда).

Процесс создания программы включает два этапа: создание формы и разработка функции обработки события.

Форма создается путем помещения компонентов и их настройки. К базовым компонентам относятся компоненты: label – поле отображения информации, TextBox – поле ввода-редактирования данных, Button – командная кнопка, CheckBox – флажок, RadioButton – радио-кнопка, ListBox – список выбора, ComboBox – поле редактирования со списком выбора.

Вид компонента и его поведение определяют значения свойств компонента. Функции обработки событий выполняют основную работу в программе /1, 2, 3/.

Основы структур данных

Динамические структуры данных – структуры, размер которых изменяется во время выполнения программы. Память выделяется по мере необходимости отдельными блоками, связанными друг с другом с помощью указателей. Например, линейные списки, стеки, очереди и бинарные деревья. Они различаются способами связи отдельных элементов и допустимыми операциями. Динамическая структура может занимать несмежные участки оперативной памяти.

Программа предназначена для обработки данных. Алгоритм зависит от способа организации данных. Выбор структур данных предшествует созданию алгоритмов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: