Информатика и Программирование

Видно, что массив заполняется в соответствии с заданным в программе диапазоном случайных чисел (от 0 до 20). То есть, заполнение матрицы случайным образом работает корректно и в соответствии с ожиданиями от работы программы.Программа осуществляет поиск наибольшего и запоминает координаты первого встреченного наибольшего в соответствии с алгоритмом поиска (построчно).Перестановка наибольшего элемента в левый верхний угол матрицы тоже осуществляется корректно.Таким образом, мы убедились, что программа работает корректно.В заключение тестирования отдельных компонентов программного обеспечения можно выделить несколько пунктов:Каждый компонент работает исправно и не производит ошибок в вычислениях;Каждая часть и блок работает стабильно, без задержек и перегрузки памяти системы;Программа стабильна и имеет рабочий функционал;Отдельно нужно заметить про скорость запуска программы. Конечно, данная скорость зависит не только от написанного программного кода, но и от программного и аппаратного обеспечения. Без сомнений, программа запускается только на базе операционной системы Windows. То есть, основная часть рассматриваемой зависимости приходится на операционную систему и среду разработки, так как программа не занимает большого объёма памяти и из этого следует, что практически каждый компьютер способен запустить рассматриваемую программу. В тестах программа показала следующие показатели:Запуск программы в среднем составляет от 1 до 3 секунд;Расчёт программой всех необходимых параметров в среднем составляет от 0,1 до 1 секунды, в зависимости от величин чисел.Выполнены все требования поставленной задачи и реализованы в данном программном обеспечении.ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯЗапустите программу.Введите число строк и столбцов в матрице: введите целое число (число строк), нажмите Enter, затем введите целое число (число столбцов), нажмите Enter.Выберите способ задания матрицы: случайным образом или с клавиатуры – введите 0, если хотите задать матрицу случайным образом или введите 1, если хотите ввести данные с клавиатуры, нажмите Enter.Если выбран ввод матрицы случайным образом, то после нажатия клавиши Enterавтоматически выведется результат работы программы: исходная матрица, наибольшее число в матрице, его индексы и преобразованная матрица. На этом работа программы завершена, для выхода из программы необходимо нажать Enter.Если выбран ввод матрицы с клавиатуры, программа предложит ввести данные в матрицу построчно. Программа укажет номер текущей строки матрицы, пользователь должен ввести целые числа, разделяя их пробелом в количестве, равном количеству столбцов. Окончание ввода строки – нажатие клавиши Enter.После ввода матрицы программа продолжит работу автоматически: будет выведена исходная матрица, наибольшее число в матрице, его индексы и преобразованная матрица. На этом работа программы завершена, для выхода из программы необходимо нажать Enter.ЗаключениеПри написании курсового проекта была изучена специальная литература по проектированию программного обеспечения и программированию на языке Pascalи в среде PascalABC.NET, включающая в себя статьи и учебники по информационным технологиям.В процессе достижения поставленных целей курсовой работы была изученаструктура данных массив –именованная группа однотипных данных, хранящихся в последовательных ячейках памяти. Изучены виды массивов: одномерные, двухмерные, многомерные, статические и динамические и способы их задания и доступа к элементам массива. При описании массива указывается диапазон номеров элементов массива и тип, к которому относится каждый элемент, доступ к элементам массива осуществляется при помощи индексов элемента – номеров строки и столбца, на пересечении которых расположен элемент.В ходе написания курсовой работы былапроанализирована поставленная задача, построена её математическая модель. Задача разбита на несколько подзадач, для каждой задачи и в целом для программы построены блок-схемы алгоритмов, выбран язык программирования Pascalи среда программирования PascalABC.NET.Для решения поставленной задачи была выбрана структура двумерный статический массив целых чисел.На основе полученных блок-схембыла написана программана языке Pascalв выбранной среде программирования.Определён окончательный вид программы и принципы работы.Произведены тестирование и отладка программного кода на наличие ошибок и неисправностей, приняты меры по устранению всевозможных недочётов.Таким образом, все поставленные в курсовой работе задачи были выполнены.Список использованных источниковАбрамов В. Г.Введение в язык паскаль: учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 010501 «Прикладная математика и информатика» / В. Г. Абрамов, Н. П. Трифонов, Г. Н. Трифонова. – М.: КНОРУС, 2021. – 380 с.В.Н. Гусятников, А.И. Безруков. Стандартизация и разработка программных систем. – М.: Финансы и статистика, Инфра-М, 2010. – 288 с.Долинер, Л. И. Основы программирования в среде PascalABC.NET : учебное пособие / Л. И. Долинер. – Екатеринбург : Изд-во Урал.ун-та, 2014. – 128 с.Иванова Г.С. Технология программирования: учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника» / Г. С. Иванова. – 3-е изд., стер. – М.: КНОРУС, 2013. – 333 с.Структура программы в Pascal. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://program4you.ru/theory/struktura_programm.php(дата обращения 22.02.2023)Цветкова, М.С. Информатика и ИКТ: Учебник для начального и среднего профессионального образования / М.С. Цветкова, Л.С. Великович. – М.: ИЦ Академия, 2013. – 352 c.EdisonSoftware. Проектирование программного обеспечения. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://habr.com/ru/company/edison/blog/267569/(дата обращения 22.02.2023)Приложение 1. Листинг программыprogramProject1;constH = 20; {Отвечает за верхнюю границу случайных чисел}Max_size = 100; {Отвечает за максимальный размер матрицы}typemas=array[1..Max_size,1..Max_size] of integer; {типцелочисленнаяматрица}varM:mas; {хранит матрицу}C,S,R,i_max,j_max,max:integer; {размеры матрицы, выбор режима ввода,} {индексы наибольшего числа}procedureRand(); {заполнение массива случайным образом}vari,j :integer;beginrandomize;fori:=1 toC doforj:=1 toS doM[i,j]:=random(H);end;procedureInKeyboard(); {заполнение массива с клавиатуры}vari,j :integer;beginwriteln('Введите элементы матрицы (между значениями пробел, окончание ввода строки Enter):');fori:=1 toC dobeginwriteln('Строка ', i);forj:=1 toS dobeginRead(M[i,j]);end; end; end;procedureFirstMax(); {Поиск наибольшего числа в матрице и его индексов}vari,j: integer;beginmax:=M[1,1];fori:=1 toC doforj:=1 toS doifmax=2)) and((S<=Max_size) and(S>=2));Writeln('Выберите режим задания матрицы: 1 - ввод с клавиатуры, 0 - случайным образом: ');Readln(R); Writeln;ifR=0 thenRand{вызов процедуры заполнения матрицы случайными числами}elseInKeyboard; {вызов процедуры ввода элементов матрицы с клавиатуры}Writeln('Исходная матрица:');Vivod; {вызов процедуры вывода матрицы на экран}Writeln;FirstMax; {вызов процедуры поиска наибольшего числа в матрице и его индексов}Writeln; MUV; {вызов переставления наибольшего числа в левый верхний угол матрицы}Writeln('Матрица с переставленными столбцами и строками:');Vivod; {вызов процедуры вывода матрицы на экран}readln;End.Приложение 2. Определения и теоретические сведенияМатематическаямодель–это совокупность количественных характеристик некоторого объекта (процесса) и связей между ними, представленных на языке математики.Алгоритм– это последовательность команд (предписаний инструкций) некоторому исполнителю, выполнение которых приводит к получению конечного результата (достижению цели). [6]Язык программирования–формальный язык для написания компьютерных программ, определяет набор лексических, синтаксических и семантических правил, позволяющих программисту задавать внешний вид программы и выполнять запрограммированные действия. Существуют машинные языки (низкоуровневые) и языки высокого уровня.[1]Компилятор– программа-переводчик с языка программирования в машинные коды, позволяет в процессе перевода отследить ошибки в синтаксисе программы, осуществляет перевод программы целиком, создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется.Программа – это адресованный компьютеру набор инструкций, точно описывающий последовательность действий, которые необходимо выполнить для решения конкретной задачи. Структурное программирование– это один из способов разработки программного обеспечения, основанный на представлении программы в виде иерархической структуры блоков. Структурное программирование базируется на трёх видах вычислительного процесса: линейном исполнении, ветвлении и цикле. Для реализации этих процессов в программировании используют соответствующие управляющие операторы. Было доказано, что алгоритм любой сложности можно представить с использованием трех основных управляющих конструкций: следования,ветвления,цикла«пока». К ним можно добавить конструкции выбора, цикл «до» и цикл со счётчиком. Эти конструкции и составляют основу структурного программирования.Процедура– это вспомогательный алгоритм, выполняющий некоторые действия, поименованный фрагмент программы, который можно вызвать по этому имени.Процедура должна быть определена к моменту её вызова. Определение процедуры начинается со служебного слова procedure.В одной программе может быть сколько угодно много вызовов одной и той же процедуры.Массив– это поименованная совокупность однотипных элементов, упорядоченных по индексам, определяющим положение элемента в массиве.[6]Элемент массива– переменная, входящая в массив.Индекс элемента массива– номер элемента массива.Размерность массива– количество элементов массива. [6]Одномерный массив – это определенное количество элементов, относящихся к одному и тому же типу данных, которые имеют одно имя, и каждый элемент имеет свой индекс – порядковый номер.Двумерный массив – этонабор однотипных данных, имеющий общее имя,доступ к элементам которого осуществляется по двум индексам или одномерный массив, элементами которого являются также одномерные массивы – получается прямоугольная таблица элементов одного типа. Иногда двумерный массив также называют матрицей. Каждый элемент матрицы имеет два индекса (номер строки и номер столбца).Статический массив– массив, размер которого фиксируется программистом во время компиляции. Также массив не может принять больше данных, чем определил программист, задействовать меньше памяти, если используется только наполовину или вообще не используется.Динамический массив – это массив, в котором количество элементов, и соответственно выделенный объем памяти, может меняться как при инициализации, так и при работе с ним.Генератор случайных чисел – для того чтобы не задавать значения элементов массива вручную в Pascal используется генератор псевдослучайных чисел.Он реализуется функциейRandom. Для генерации числа в интервале [0, N)переменной присваивается значение random(n).Перед использованием функции необходимо инициализировать датчик случайных чисел с помощью процедурыrandomize. Это необходимо для того, чтобы получать при каждом запуске программы разные случайные числа.Тестирование (сквозной контроль)– это процесс поиска ошибок в программе, который планируется до начала программирования.