 |
Форматы представления данных
|
|
|
|
Программа использует следующие переменные:
| Имя | Тип | Описание |
| tries | int | Число попыток в эксперименте |
| in_circle | int | Число точек, попавших в окружность |
Для задания минимального и максимального пределов числа экспериментов используются следующие константы
| Имя | Тип | Значение | Описание |
| LowerLimit | const int | Минимальное число экспериментов, обеспечивающих достоверность. | |
| UpperLimit | const int | Число экспериментов, при превышении которого вычисления могут быть долгими. |
Для задания координат точки на плоскости используется структура Point2D, в которой задаются x и y координаты точки.
Структура программы
В силу своей простоты программа помещена в одном исполняемом модуле. Программа разделена несколько функций:
| Имя | Описание |
| ConvertCodepage | Преобразование текста из кодировки ANSI в кодировку OEM. Используется для вывода текста, содержащего символы кириллицы в консольное окно. Служебная функция. В предмет рассмотрения данной работы не входит. |
| GeneratePoint | Создание точки в заданных координатах. |
| IsInsideCircle | Проверка на нахождение точки внутри окружности. |
| ProcessInput | Обработка ввода пользователя. |
Результаты работы программы
В результате вычислений программа выводит примерное значение числа «пи». Точность вычислений определяется числом проведённых экспериментов и качеством используемого генератора случайных чисел.
Исходный текст программы
[ Начало программы ---]
// Lab1.cpp
// Лабораторная работа №1.
// Использование языка С++ для математических расчётов
// Расчёт числа "пи" методом Монте-Карло
// Студент группы NNN, Ф.И.О. 2005 год
#include "stdafx.h"
#include <math.h>
#include <time.h>
#include <iostream>
|
|
|
#include <windows.h>
#include <string>
using namespace std;
// ConvertCodepage
// Служебная функция, необходимая для вывода текста
// на русском языке в консольном приложении.
// Входные данные:
// Указатель на преобразуемую ANSI-строку
// Выходные данные:
// Строка в OEM-кодировке
string ConvertCodepage(const char *text){
char *buffer=new char[strlen(text)+1];
if (NULL == buffer)
return "";
AnsiToOem(text,buffer);
string result(buffer);
delete[] buffer;
return result;
}
// Структура, описывающая точку на плоскости
struct Point2D {
float x,y;
};
// Генерация случайной точки с координатами x и y
// в интервале от нуля до единицы
Point2D GeneratePoint()
{
Point2D pt;
pt.x = rand()/float(RAND_MAX);
pt.y = rand()/float(RAND_MAX);
return pt;
}
// Проверка нахождения точки внутри окружности
bool IsInsideCircle(const Point2D& pt)
{
const float circle_radius=0.5f;
const Point2D circle={0.5f,0.5f};
float dist_from_center=
sqrt(pow(circle.x-pt.x,2)+pow(circle.y-pt.y,2));
return dist_from_center < circle_radius;
}
// Обработка ввода пользователя
int ProcessInput()
{
const int LowerLimit = 100;
const int UpperLimit = 10000000;
bool InputSuccess=false;
int tries;
while (!InputSuccess) {
cout << ConvertCodepage("Введите число экспериментов:");
cin >> tries;
if (tries <= 0) {
cout << ConvertCodepage(
"Число экспериментов должно быть положительным.") << endl;
continue;
}
InputSuccess=true;
}
if (tries < 100) {
cout << ConvertCodepage(
"Результат может быть неточным.") << endl;
}
if (tries > UpperLimit) {
cout << ConvertCodepage(
"Вычисления могут быть длительными.") << endl;
}
return tries;
}
// Основной модуль
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int in_circle=0;
int tries;
tries = ProcessInput();
// Инициализация генератора ПСЧ
srand((unsigned)time(NULL));
// Генерация и проверка точек
for (int i=1; i <= tries; ++i) {
Point2D pt = GeneratePoint();
if (IsInsideCircle(pt))
++in_circle;
}
// Вычисление числа "пи"
cout << ConvertCodepage("Число пи = ");
cout << 4*(in_circle/float(tries)) << endl;
return 0;
}
[--- Конец программы.]
3. Лабораторная работа №2.
Использование массивов.
Лабораторная работа предназначена для приобретения практического опыта в работе с наборами объектов в языке программирования С++.
|
|
|
Призвана продемонстрировать:
· Принципы индексного доступа к элементам массивов;
· Основы файлового ввода-вывода в языке С++.
· Принципы разработки модульных тестов.
Варианты заданий
Во всех работах кроме консольного ввода-вывода (экран, клавиатура) необходимо предоставить возможность вводить исходные данные из файла и сохранять результат работы программе в файле.
На оценку «удовлетворительно»
| Напишите программу, находящую медиану массива. То есть индекс ячейки массива, сумма элементов слева от которой минимально отличается от суммы элементов справа. | |
| Напишите программу, выполняющую сортировку методом прямого обмена («пузырьковую сортировку»). | |
| В трехмерном пространстве заданы точки (тройками значений x,y,z) и сфера (центр и радиус). Напишите программу, выводящую точки (их координаты), которые попадают в заданную пользователем сферу. | |
| Напишите программу сортировки элементов массива (любым методом) так, чтобы все чётные элементы оказались в левой части массива, а все нечётные – в правой. |
На оценку «хорошо»
| Напишите программу, находящую в массиве вещественных чисел последовательность, имеющую максимальную сумму. Программа должна выводить начальный и конечный элемент. | |
| Напишите программу, выполняющую сортировку методом прямого обмена («шейкерную сортировку»). | |
| Напишите программу сортировки элементов массива (любым методом) так, чтобы отрицательные элементы чередовались с положительными. | |
| Напишите программу двоичного поиска заданного значения в упорядоченном массиве. Программа должна возвращать индекс искомого элемента в массиве или каким-либо образом информировать об отсутствии искомого элемента в массиве. |
На оценку «отлично»
| В трехмерном пространстве задано множество сфер (центр и радиус). Пользователь задаёт луч (начало и направление). Определить, с какими сферами пересекается введённый пользователем луч. Предоставить возможность считывать данные о сферах с диска, редактировать (добавлять, удалять) данные о сферах и записывать обновлённую информацию на диск. |
Файловый ввод-вывод
| Для реализации ввода-вывода (экранного и файлового) необходимо использовать потоковые библиотеки С++. | |
| Консольный ввод-вывод должен осуществляться с помощью объектов cin и cout. | |
| Файловый ввод-вывод должен осуществляться с использованием объектов ifstream, ofstream. | |
| Консультации по использованию потоков ввода-вывода могут быть получены у преподавателя. |
Модульные тесты
|
|
|
| Каждая программа должна сопровождаться набором модульных тестов, позволяющих проверить её работоспособность на примерах с заранее известным результатом. | |
| Модульные тесты должны запускаться автоматически или в случае выбора пользователем соответствующего пункта меню программы. | |
| Модульные тесты должны содержать минимум пять тестовых наборов данных для автоматической проверки. |
4. Лабораторная работа №3.
Работа с символьными строками.
Лабораторная работа предназначена для приобретения практического опыта в работе с текстовыми данными и разработке функциональных интерфейсов.
Призвана продемонстрировать:
· Принципы работы со строками в стиле языка С.
· Принципы функциональной декомпозиции.
· Принципы разделения исходного текста на отдельные файлы.
Варианты заданий
|
|
|
