 |
Алгоритм основной программы
|
|
|
|
Описание переменных
В разделе описаний программы осуществляется подключение модуля crt, который необходим для использования функции clrscr (очистка содержимого экрана вывода).
В разделе описания типов приведено два типа:
Arr = array[1..20] of integer; - будет использоваться для задания исходного массива
Arr2=array[1..1000,0..20] of byte – будет использоваться для хранения сгенерированных сочетаний
Первая размерность будет задавать номер сочетания, а вторая – номера элементов в конкретном сочетании.
Также в разделе описаний переменных описаны переменные, назначение которых приведено в таблице 3.1.
Таблица 3.1– Описание переменных программы
| Наименование | Тип | Назначение |
| N | integer | задается пользователем и хранит длину последовательности чисел |
| K | integer | переменная, которая задается пользователем и на которую должна делиться искомая сумма без остатка |
| Chisla | Arr | массив из 20 целых чисел. Массив (или его часть) заполняется пользователем и хранит обрабатываемую последовательность целых чисел |
| Idx | Arr | массив, в котором хранятся сгенерированные сочетания. Каждая строка задает отдельное сочетание (позиции элементов в массиве Chisla) |
| i, j | integer | временные переменные, необходимые для организации циклов при переборе элементов последовательности |
| m | integer | переменная, необходимая для организации цикла по количеству элементов в сочетании |
| kol | integer | переменная, которая хранит количество сочетаний, сгенерированных на текущем цикле по m |
| fnd | boolean | логическая переменная, которая используется как флаг, найдена ли искомая сумма (true - если найдена) |
| tf | text | переменная текстового файла, используется для сохранения результатов работы в текстовом файле |
| S | string | строковая переменная, используемая для формирования строки вывода с составленным сочетанием и суммой |
| St | string | вспомогательная строковая переменная, используемая в функциях преобразования целых чисел в строку |
Описание вспомогательных процедур и функций
|
|
|
В программе приведено описание одной вспомогательной процедуры и одной функции.
Процедура Info(var ft:TEXT) предназначена для вывода вспомогательной информации о программе и о задании на курсовую работу. Следует заметить, что процедура дублирует вывод информации на экран монитора и в текстовый файл с результатами выполнения программы. При этом, параметр ft:TEXT как раз и задает файл, в который осуществляется вывод. Условием применения данной процедуры является то, что перед вызовом процедуры файловой переменной ft должно быть назначено имя физического файла на жестком диске при помощи процедуры ASSIGN. Кроме того, файл предварительно должен быть открытым для записи при помощи функции REWRITE. Текст процедуры приведен в строках 15-35.
Процедура GenerateSochet(var Sochet:Arr2;n,m:integer;var kol:integer) предназначена для генерации сочетаний из n натуральных чисел от 1 до N по m.
Сгенерированные последовательности будут возвращаться через параметр Sochet.
Параметр N задает количество чисел из которых следует выбирать сочетания.
Параметр M задает по сколько чисел участвует в одном сочетании.
Через параметр KOL будет возвращено общее количество сгенерированных сочетаний.
То есть в выходном мас сиве Sochet следует просмотреть строки от 1 до KOL это и будут сочетания, причем в каждой строке следует анализировать только элементы от 1 до m.
Алгоритм генерации сочетаний приведен на рисунке А.1 приложения А. Код процедуры приведен в строках 49 -70 приложения Б.
Генерация сочетаний выполняется по следующем правилу:
1. Начальное сочетание образует последовательность 1, 2,.. m, а последнее n-m+1,…,n.
|
|
|
2. Переход к следующему сочетанию осуществляется по следующему правилу: требуется просмотреть текущее сочетание с конца и найти элемент, который можно увеличить. То есть такой элемент что Sochet[kol,i] <> n-m+i. Далее увеличиваем этот элемент на 1, а оставшуюся часть сочетания заполняем числами натурального ряда большими измененного элемента в порядке их следования.
Функция Summ(Chisla:Arr;Idxs:Arr2;m,nom:integer):integer
предназначена для определения суммы чисел соответствующего сочетания, где:
Chisla – масив исходных чисел, которые будут суммироваться;
Idxs – массив сгенерированных сочетаний (содержит только номера позиций);
M – количество элементов в сочетании;
NOM – номер сочетания из массива Idxs, сумму которого нужно найти.
В функции будет анализироваться строка NOM массива Idxs, точнее не вся строка, а только первые M элементов. Эти элементы задают номера чисел в массиве Chsila, которые нужно просуммировать.
Алгоритм выполнения описанных действий приведен на рисунке А.2 приложения А, а код функции приведен в строках 36-48 приложения Б.
Алгоритм основной программы
Алгоритм выполнения основного тела программы и основных функций приведен на рисунке А.3 в приложении А. Так в процедуре в первую очередь осуществляется очистка экрана инициализация файловой переменной и открытие текстового файла «sochet.res» для записи результатов.
Затем производится вывод информации о задании курсовой работы на экран и в файл результатов при помощи вызова процедуры INFO.
После этого осуществляется ввод исходных данных, а именно: числа элементов последовательности N и самой последователности чисел. Ввод исходных данных организован в строках 76-85 листинга в приложении Б.
После ввода исходных данных оргиназуется цикл по m (по количеству элементов в сочетании). В теле этого цикла выполняются действия:
- генерируются все возможные сочетания по m натуральных элементов 1.. N при помощи процедуры GenerateSochet;
- организуется цикл по i, в котором перебираются все из сгенерированных на предыдущем этапе сочетания и выполняются действия:
- вывод на экран и в файл элементов сочетания (цикл по j в строках 95 99);
- вычисление суммы при помощи функции SUMM (строка 100);
|
|
|
- проверка полученной суммы на деление на K (остаток от деления определяется при помощи оператора MOD), (строки 103-113);
Для преобразования целого числа в строку используется процедура STR(a;var S:string), где a задает целое число, а через параметр S возвращается строковое значение.
Если сумма Sm удовлетворяет условию и искомое сочетание чисел найдено, устанавливается флаг fnd и осуществляется выход из цикла.
В конце программы анализируется значение флага fnd, и если флаг установлен в false, то значит не была найдена последовательность, удовлетворяющая условию, о чем выводится соответствующее сообщение на экран и в текстовый файл.
4. ИНСТРУКЦИЯ ОПЕРАТОРУ
Разработанная программа представляет собой исполняемый файл SOCHET.EXE размером 8096 байт. В программе выполняется обработка числовой последовательности.
После запуска программы появляется окно, изображенное на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Главное окно программы
После этого пользователь может вести длину последовательности. На рисунке 4.2 задан пример реакции программы в случае ошибочного набора.
Рисунок 4.2 – Реакция программы на ошибочный ввод количества N
После корректного ввода длины последовательности пользователь может задать саму последовательность целых чисел.
После корректного ввода программа выполняет перебор всех сочетаний. На рисунке 4.3 показан пример выполнения программы, а содержимое файла sochet.res приведен в приложении В.
Рисунок 4.3 – Результат работы программы
На рисунке 4.4 приведен пример выполнения программы, когда среди всех сочетаний не было найдено ни одного, удовлетворяющего условию задачи.
Рисунок 4.4 – Результат работы программы (поиск неудачен)
Функционирование программы полностью соответствует заданию.
ВЫВОДЫ
Данная курсовая работа была выполнена в полном соответствии поставленному заданию и отлажена в среде Turbo Pascal 7.0. В ходе выполнения курсовой работы была разработана программа для обработки числовой последовательности.
В результате выполнения данной курсовой работы, я убедилась в широких возможностях языка программирования Turbo Pascal, закрепила практические навыки программирования в cреде Turbo Pascal.
|
|
|
Перечень ссылок
1. Зуев Е.А. Программирование на языке Turbo Pascal 6.0,7.0. – М.: Радио и связь, Веста, 1993.
2. Фаронов В.В. Turbo Pascal 7.0. Начальный курс. - М.: Нолидж, 2000.
3. Йенсен К., Вирт Н. Паскаль. Руководство для пользователя и описание языка. — М.: «Финансы и статистика», 1982. — С. 151.
4. Вирт Н. Алгоритмы+структуры данных= программы. — М.: «Мир», 1985. — С. 406.
5. Грогоно П. Программирование на языке Паскаль. — М.: «Мир», 1982. — С. 384.
6. Перминов О. Н. Язык программирования Паскаль: Справочник. — М.: «Радио и связь», 1989. — С. 128. — ISBN 5-256-00311-9
7. Культин Н.Б. Delphi 6. Программирование на Object Pascal. — СПб.: «БХВ-Петербург», 2001. — С. 528. — ISBN 5-94157-112-7
8. Моргун А. Н. Программирование на языке Паскаль (Pascal). Основы обработки структур данных. — М.: «Диалектика», 2005. — С. 576. — ISBN 5‐8459‐0935‐X
9. Гранпер Ж., Коттэ Р. Трехмерная графика на Турбо-Паскале
10. Белецкий Я. Турбо-Паскаль с графикой для ПК.- М.: Машиностроение, 1991. - 320 с.
11. Бородич Ю.С. и др. Паскаль для ПК: Справочное пособие. - МН.: Высш. шк.: БФ ГИТМП "НИКА", 1991. - 365 с.
12. Зуев Е.А. Язык программирования Turbo Pascal 6.0. - М.: Унитех, 1992. - 298 с.
13. Фаронов В.В. Турбо-Паскаль (в 3 книгах). - М.: "МВТУ-ФЕСТО ДИДАКТИК", 1992-1993.
| |
Алгоритм программы
Рисунок А.1 – Алгоритм процедуры генерации сочетаний GenerateSochet
Рисунок А.2 – Алгоритм функции определения суммы SUMM
Рисунок А.3 – Алгоритм выполнения тела программы
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Листинг программы
1. unit Unit1;
2. program sochet;
3. uses crt;
4. type
5. Arr = array[1..20] of integer;
6. Arr2=array[1..1000,0..20] of byte;
7. var
8. i,j,m,n,k,kol:integer;
9. Sm: integer;
10. Idx: Arr2;
11. Chisla: Arr;
12. fnd: boolean;
13. tf:TEXT;
14. S,St:string;
15. Procedure Info(var ft:TEXT);
16. begin
17. writeln('**********************************************************');
18. writeln('**** КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ ****');
19. writeln('** **');
20. writeln('** Задана последовательность из n чисел **');
21. writeln('** Выбрать в последовательности несколько таких чисел, **');
22. writeln('** чтобы их сумма делилась на m. **');
23. writeln('**** ****');
24. writeln('**********************************************************');
25. writeln;
26. writeln(ft,'********************************************************');
27. writeln(ft,'**** КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ ****');
28. writeln(ft,'** **');
29. writeln(ft,'** Задана последовательность из n чисел **');
30. writeln(ft,'** Выбрать в последовательности несколько таких чисел, **');
31. writeln(ft,'** чтобы их сумма делилась на m. **');
32. writeln(ft,'**** ****');
33. writeln(ft,'********************************************************');
34. writeln(ft,'');
35. end;
36. {процедура суммирует числа с номерами, которые заданы в строке nom массива Idxs}
37. Function Summ(Chisla:Arr;Idxs:Arr2;m,nom:integer):integer;
|
|
|
38. var
39. idx,i,Sm:integer;
40. begin
41. Sm:=0;
42. for i:=1 to m do
43. begin
44. idx:= Idxs[nom,i];
45. Sm:=Sm + Chisla[idx];
46. end;
47. Summ:=Sm;
48. end;
49. {процедура генерации сочетания из n по m, для чисел 1,2,..., n}
50. Procedure GenerateSochet(var Sochet:Arr2; n,m:integer;var kol:integer);
51. var
52. ii,jj:integer;
53. begin
54. kol:=1;
55. { Генерация самого первого сочетания }
56. for ii:=0 to m do
57. Sochet[kol,ii]:=ii;
58. repeat
59. { Vivod(Sochet,nom,m);}
60. kol:= kol+1;
61. for ii:=0 to m do
62. Sochet[kol,ii]:=Sochet[kol-1,ii];
63. ii:=m;
64. while (Sochet[kol,ii]=(n-m+ii))and(ii>0) do
65. ii:=ii-1; { поиск элемента для изменения }
66. Sochet[kol,ii]:=Sochet[kol,ii]+1;
67. for jj:=ii+1 to m do
68. Sochet[kol,jj]:=Sochet[kol,jj-1]+1; { изменение правой части сочетания }
69. until ii=0;
70. end;
71. begin
72. clrscr;
73. assign(tf,'sochet.res');
74. rewrite(tf);
75. INFO(tf);
76. write('Задайте количество чисел n:'); readln(n);
77. while (n<1) or (n>20) do
78. begin
79. write('Ошибочный ввод! Задайте количество чисел n (n>0;n<21):');
80. readln(n);
81. end;
82. write('Задайте числа:');
83. for i:=1 to n do
84. read(Chisla[i]);
85. write('Задайте k (на него должна делиться сумма без остатка):'); readln(k);
86. fnd:=false;
87. for m:=1 to n do
88. begin
89. GenerateSochet(Idx,n,m,kol);
90. Writeln (' * * * Перебор сочетаний по ',M,' элементов! * * *');
91. Writeln (tf,' * * * Перебор сочетаний по ',M,' элементов! * * *');
92. for i:=1 to kol-1 do
93. begin
94. S:='';
95. for j:=1 to m do
96. begin
97. Str(Chisla[Idx[i,j]],St);
98. S:= S + St + ' ';
99. end;
100. Sm:= Summ(Chisla,Idx,m,i);
101. Str(Sm,St);
102. S:= S + ' Sum = '+St;
103. if (Sm mod k) = 0 then
104. begin
105. S:=S+ ' Искомая пара!';
106. writeln(S);
107. writeln(tf,S);
108. fnd:= true;
109. break;
110. end else begin
111. writeln(S);
112. writeln(tf,S);
113. end;
114. end;
115. if fnd then break;
116. end;
117. if fnd then begin
118. writeln('Искомая комбинация найдена!');
119. writeln(tf,'Искомая комбинация найдена!')
120. end else begin
121. writeln('Искомая комбинация чисел НЕ найдена!');
122. writeln(tf,'Искомая комбинация чисел НЕ найдена!');
123. end;
124. Close(tf);
125. readln;
126. end.
| |
Пример выполнения программы (поиск удачен)
************************************************************
**** КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ ****
** **
** Задана последовательность из n чисел **
** Выбрать в последовательности несколько таких чисел, **
** чтобы их сумма делилась на m. **
**** ****
************************************************************
* * * Перебор сочетаний по 1 элементов! * * *
2 Sum = 2
13 Sum = 13
27 Sum = 27
9 Sum = 9
8 Sum = 8
* * * Перебор сочетаний по 2 элементов! * * *
2 13 Sum = 15
2 27 Sum = 29
2 9 Sum = 11
2 8 Sum = 10
13 27 Sum = 40
13 9 Sum = 22
13 8 Sum = 21
27 9 Sum = 36
27 8 Sum = 35
9 8 Sum = 17
* * * Перебор сочетаний по 3 элементов! * * *
2 13 27 Sum = 42
2 13 9 Sum = 24
2 13 8 Sum = 23 Искомая пара!
Искомая комбинация найдена!
Пример выполнения программы (поиск неудачен)
************************************************************
**** КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ПРОГРАММИРОВАНИЮ ****
** **
** Задана последовательность из n чисел **
** Выбрать в последовательности несколько таких чисел, **
** чтобы их сумма делилась на m. **
**** ****
************************************************************
* * * Перебор сочетаний по 1 элементов! * * *
8 Sum = 8
9 Sum = 9
21 Sum = 21
5 Sum = 5
* * * Перебор сочетаний по 2 элементов! * * *
8 9 Sum = 17
8 21 Sum = 29
8 5 Sum = 13
9 21 Sum = 30
9 5 Sum = 14
21 5 Sum = 26
* * * Перебор сочетаний по 3 элементов! * * *
8 9 21 Sum = 38
8 9 5 Sum = 22
8 21 5 Sum = 34
9 21 5 Sum = 35
* * * Перебор сочетаний по 4 элементов! * * *
8 9 21 5 Sum = 43
Искомая комбинация чисел НЕ найдена!
|
|
|
