Разработка приложения для Windows, которое обеспечивает выполнение операций сложения, вычитания и умножения над матрицами целых чисел

БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Разработка приложения для Windows, которое обеспечивает выполнение операций сложения, вычитания и умножения над матрицами целых чисел

Разработка приложения для Windows, которое обеспечивает выполнение операций сложения, вычитания и умножения над матрицами целых чисел

а) пояснительная записка, составленная с учетом требования стандартов ЕСПД;

б) исполняемый файл программы, прилагаемый к пояснительной записке на диске. Для решения поставленной задачи как основные использованы следующие источники: Бобровский, С. И. Технологии Delphi 2006. Новые возможности- СПб. : Питер, 2006; Культин, Н. Б. Основы программирования в Delphi 7 - СПб. : БХВ-Петербург, 2003.

Для реализации данной задачи была использована среда Delphi 6.

Любая программа в DELPHI состоит из файла проекта (файл с расширением DPR) и одного или нескольких модулей (файлы с расширением PAS). Каждый из таких файлов описывает программную единицу Object Pascal.

Файл проекта представляет собой программу, написанную на языке Object Pascal и предназначенную для обработки компилятором. Эта программа автоматически создается DELPHI и содержит лишь несколько строк. (View/ProjectSource).

Модуль - автономно компилируемая программная единица, включающая в себя различные компоненты раздела описаний (типы, константы, переменные, процедуры и функции) и, возможно некоторые исполняемые операторы инициирующей части.

Любой модуль имеет следующую структуру:

· Заголовок

· Секция интерфейсных объявлений

· Секция реализаций

· Секция инициации

Терминатор Один из модулей, главный, содержит инструкции, с которых начинается выполнение программы. Главный модуль приложения формирует DELPHI.

Заголовок открывается зарезервированным словом UNIT, за которым следует имя модуля и точка с запятой. Имя модуля служит для его связи с другими модулями и основной программой. Эта связь устанавливается специальным предложением

USES <список модулей> Секция интерфейсных объявлений открывается зарезервированным словом INTERFACE. В этой части содержатся объявления всех глобальных объектов модуля (типов, констант, переменных и подпрограмм), которые должны стать доступными основной программе и (или) другим модулям.

Секция реализаций открывается словом IMPLEMENTATION, содержит описание подпрограмм. В ней могут появляться локальные для модуля объекты.

Секция инициации - открывается словом BEGIN.

Терминатором модуля, как и терминатором программы является END с точкой.

Наиболее распространенным типом модуля в DELPHI является ФОРМА - модуль со связанным с ним окном. Интерфейсная часть такого модуля обычно содержит объявление нового класса, и автоматически обновляется в ходе конструирования окна. В интерфейсной части модуля-формы содержится также объявление объекта для соответствующего оконного класса.

Кроме того, есть модули, не связанные с видимыми окнами:

Модули данных имеют связанные с ними окна, однако эти окна никогда не появляются на экране. Необходимость в них появляется при использовании, например, компонентов доступа к базам данных страницы DATA ACCESS, и т.д.

Модули динамических библиотек предназначены для создания широко используемых в WINDOWS динамически связываемых библиотек DLL.

Модули потоков предназначены для реализации так называемых потоков команд - фрагментов программы, которые исполняются параллельно с другими фрагментами, разделяя с ними время процессора и остальные системные ресурсы.

Разработчики языка OBJECT PASCAL ввели для обозначения объектов специальный термин - Класс. Классами В OBJECT PASCAL называются специальные типы, которые содержат поля, методы и свойства. Как и любой другой тип, класс служит лишь образцом для создания конкретных экземпляров реализации, которые называются объектами.

В основе классов лежат три фундаментальных принципа, которые называются инкапсуляция, наследование и полиморфизм.

Инкапсуляция.

Класс представляет собой единство трех сущностей - полей, методов и свойств. Объединение этих сущностей в единое целое и называется инкапсуляцией. Библиотека классов Delphi - это, фактически, набор «кирпичиков», созданных программистами Borland для построения программ.

Полями называются инкапсулированные в классе данные. Поля могут быть любого типа, в том числе - классами, например,

Type TMyClass = class aIntField :Integer; aStrField :String; aObjField :Tobject; end;

Инкапсулированные в классе процедуры и функции называются методами. Они объявляются так же, как и обычные подпрограммы:

Type TMyClass = class Function MyFunc (aPar : Integer) :Integer; Procedure MyProc;

end;

Свойства - это специальный механизм классов, регулирующий доступ к полям. Свойство объекта характеризуется полем, хранящем значение свойства, и двумя методами, обеспечивающими доступ к полю свойства - метод записи свойства (write), метод чтения свойства (read).

Наследование

Концепция объектно-ориентированного программирования предполагает возможность определять новые классы посредством добавления полей свойств и методов к уже существующим классам. Такой механизм получения новых классов называется порождением. При этом новый, порожденный, класс наследует свойства и методы своего базового, родительского класса.

Полиморфизм - это возможность использовать одинаковые имена для методов, входящих в различные классы. Концепция полиморфизма обеспечивает при применении метода к объекту использование именно того метода, который соответствует классу объекта.

Используя визуальные компоненты из вкладки Standart, и зная приемы работ с массивами, была решена поставленная задача. Так как, требуется выполнение операции над матрицами, сначала были сформулированы с помощью генератора случайных чисел две матрицы целых чисел.

При решении задачи придержана техника пошаговой детализации, использованы циклические структуры.

В программе, предусмотрен вывод справки о программе и информации о разработчике.

1. Разработка эскизного и технического проектов программы

Придержан стандарт ГОСТ 19.404-79 к содержанию и оформлению программного документа “Пояснительная записка”, входящего в состав документов на стадиях разработки эс кизного и технического проектов программы.

Тема: Разработка приложения для Windows, представляющего собой выполнение операции над матрицами.

Условие задачи:

Разработать проект, который обеспечивает выполнение операций сложения, вычитания и умножения над матрицами целых чисел. Выбор выполняемой операции осуществляет пользователь. Программа должна сгенерировать автоматическое заполнение матриц с целыми случайными числами. В программе должен быть предусмотрен вывод справок о разработчике и о программе.

Так как выполняются операции над матрицами, необходимо инициализировать исходные матрицы. Инициализация каждой матрицы выполняется вызовом отдельных процедур, т.е. нажатием на Label1 и Label2. Выбор операции осуществляется нажатием на соответствующую кнопку Button1, Button2, или Button3. Ниже в рисунке 1. приведена схема обобщенного алгоритма.

В программе решаются три независимые друг от друга подзадачи.

1. Сложение двух матриц.

2. Вычитание двух матриц.

3. Умножение двух матриц.

Схема алгоритма сложения матриц приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Сложение двух матриц

Схема алгоритма вычитания матриц приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Вычитание двух матриц

1. Form1 - главное окно (выполнение операции над матрицами).

2. Form2 - справка о разработчике.

3. Form3 - справка о программе.

Окно Form1 (рисунок 3).

Рисунок 3. Главное окно программы - Form1

Ниже приведены описание компонентов, некоторые похожие компоненты не описаны.

Компонент Form1

Свойства:

Сaption - Курсовая работа по программированию;

Border - bsSingle;

BiSystemMenu - false;

BiMinimaze - false;

BiHelp - False;

События: нет.

1- компонент TМainMenu

Свойства:

object MainMenu1: TMainMenu

Items

Справка (N1) О разработчике (N3) О программе(N4)

Выход (N2)

События:

Для N1 - событие BitBtn1Click (приводится ниже).

N2Click - закончить работу с приложением.

N3Click - перейти к работе со второй формой.

N4Click - перейти к работе с третьей формой.

2- компонент StringGrid1 Left = 152 Top = 42 Width = 220 Height = 180 DefaultColWidth = 20 DefaultRowHeight = 16 FixedCols = 0 FixedRows = 0

3- компонент Button2 Caption = '-'

событие OnClick = Button2Click

4- компонент Button4 Left = 200 Top = 336 Width = 121 Height = 25 Caption = контрольный пример событие OnClick = Button4Click

5 - компонент TLabel1

Свойства: Caption = Матрица 1

События OnClick = Label2Click

Ниже приводится окно Form2 (рисунок 4)

Рисунок 4. окно Form2

компонент Form2

Свойства

Caption Справка о разработчике

1-компонент Label1

Свойства

Сaption Курсовой проект по дисциплине «Программирование»

2-компонент Label1

Свойства

Сaption Программу разработал студент группы Узин-709-02 КРУ г.Астана

3-компонент Label1

Свойства

Сaption Садреев Иван

Событие OnClick

Компонент Form3

Рисунок 5

1- компонент Мемо1

2- компонент Button1

свойство

Сaption Назад

Для решения поставленной задачи в программе были объявлены двумерные массивы(матрицы) D,A,B,C:Array[0..20,0..20] of integer;

Доступ к элементам массива осуществляется с помощью индексов, поэтому были объявлены целочисленные простые переменные.

m,n,k,i,j,p:integer;

В программе используются циклические конструкции. Кроме вложенных циклов с параметром программа не содержит сложных конструкции.

// процедура формирования матрицы А

procedure TForm1.Label2Click(Sender: TObject);

begin for i:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do for j:=0 to stringgrid1.RowCount-1 do

begin

stringGrid3.Cells[i,j]:=''; end;

for i:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do

for j:=0 to stringgrid1.RowCount-1 do

begin

a[i,j]:=random(9);

stringGrid1.Cells[j,i]:=inttostr(a[i,j]); end;

end; // процедура умножения матриц

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

begin

// обнуление матрицы D for k:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do for i:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do d[k,i]:=0;

for k:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do

for i:=0 to stringGrid1.ColCount-1 do

begin for j:=0 to stringgrid1.RowCount-1 do d[k,i]:=d[k,i]+a[k,j]*b[j,i]; end; // Вывод результатов в StringGrid3 for i:=0 to 9 do for j:=0 to 9 do stringgrid3.Cells[j,i]:=inttostr(d[i,j]); end;

Правильность программы легко проверяется для операции сложения и вычитания, так как это производится покомпонентно (см. рисунки 6 и 7).

Рисунок 6. Результат сложения

Рисунок 7. Результат вычитания

Рисунок 8. Результат умножения

Перечисляются требования, подлежащие проверке при испытании программы, а также порядок и методика их контроля. Приводятся исходные данные для решения контрольного примера и ожидаемые результаты.

Прилагается распечатка решения контрольного примера и снимки экрана с результатами тестирования.

2.6 Внедрение

В разделе описываются (руководство оператора ГОСТ 19.505-79):

· условия выполнения программы;

· выполнение программы;

· сообщения оператору.

В разделе “Условия выполнения программы” должны быть указаны условия, необходимые для выполнения программы (минимальный и/или максимальный состав аппаратурных и программных средств и т.п.).

В разделе “Выполнение программы” должна быть указана последовательность действий оператора, обеспечивающих загрузку, запуск, выполнение и завершение программы. В разделе приводятся сведения для проверки, обеспечения функционирования и настройки программы на условия конкретного применения. Перечисляется порядок и последовательность ввода исходных данных и получения результатов расчета.

В разделе “Сообщения оператору” должны быть приведены тексты сообщений, выдаваемых в ходе выполнения программы, описание их содержания и соответствующие действия оператора.

Содержание разделов допускается иллюстрировать поясняющими примерами, таблицами, схемами.

Список использованных источников

Немнюгин С.А. Turbo Pascal: Учебник для вуэов, СПб.: «Питер», 2007.

Немнюгин С.А. Turbo Pascal: практикум:. СПб.: Издательство «Питер», 2001.

Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. М., Мир, 2007.

Лабораторный практикум по информатике. Учебное пособие для вузов, СПб.: Питер,2007

Фараонов В.В. Турбо Паскаль7.0. Практика программирования. М., Нолидж, 2001.

Архангельский, А. Я. Приемы программирования в Delphi на основе VCL [Текст] / А. Я. Архангельский. - М. : Бином-Пресс,2006. - 933 с.

Павловская, Т. А. Паскаль. Программирование на языке высокого уровня - СПб. : Питер, 2004. (допущен Министерством образования).

Культин, Н. Б. Основы программирования в Delphi 7 - СПб. : БХВ-Петербург, 2003.

Зубов, А. В. Программирование на Delphi. Трюки и эффекты. - СПб. : Питер, 2005.

Павловская, Т. А. Паскаль. Программирование на языке высокого уровня. - СПб. : Питер, 2004. (допущен Министерством образования).