ОТЧЕТ о выполнении контрольной работы по дисциплине «Информатика и программирование». Вариант №01

Вариант: 1mod40+1=2


Раздел 1. Алгоритмизация обработки символьных строк. Пользовательские функции

Цель: освоение составления и тестирования алгоритмов и программ обработки символьных строк с использованием регулярных выражений и функций пользователя.

Задание

1. Проанализировать индивидуальное задание из таблицы 4 и определить сигнатуру функции для решения заданной задачи (идентификатор функции, идентификаторы и типы данных аргументов, тип возвращаемых данных).
2. Разработать код тела функции на языке C#, которая реализует заданную задачу по обработке строк, выводит результат обработки на консоль и возвращает требуемые результаты. Решить задачу с использованием и без использования регулярных выражений. Обеспечить контроль исключительных ситуаций.
3. Разработать код метода Main(), который содержит:
­ вывод инструкций для консольного ввода исходных данных для заданной задачи;
­ ввод исходных данных с клавиатуры;
­ вызов разработанной функции, выполняющей решение задачи;
­ вывод результата решения задачи.
4. Протестировать обработку контролируемых исключений.
5. Выполнить ручной просчет.

Таблица 4. Варианты индивидуальных заданий по обработке строк

No
варианта Задание
2 Выделить из строки заданное количество слов, начиная со слова с номером n. В основную программу вернуть количество выделенных слов. Если в строке нет n-го слова (возвращенное значение – 0), то вывести соответствующее сообщение.


Раздел 2. Работа с текстовыми файлами

Цель: изучить и освоить использование текстовых файлов для длительного хранения данных; закрепить навыки составления и тестирование алгоритмов и программ, использующих потоки файлового ввода-вывода.

Задание

1. Создать текстовый документ и ввести в несколько строк (не менее 5), соответствующих решению индивидуальной задачи по обработке строк из раздела 1. Файл сохранить в формате UTF-8 с заданным именем и расширением (см. табл. 5).
2. Модифицировать программу, разработанную при выполнении задания раздела 1 так, чтобы исходные строки для обработки считывались из текстового файла исходных данных, созданного при выполнении п.1 этого задания, а результаты обработки выводились в текстовый файл результатов с заданным именем и расширением (см. табл. 5). При этом должны иметь место следующие особенности:
­ чтение исходных данных из файла выполнять в методе Main().
­ запись результатов обработки в файл выполнять в пользовательской функции.
­ при выводе в файл следовать инструкции (см. табл. 5).
­ осуществление контроля исключительных ситуаций при работе с файлами.
3. Протестировать обработку контролируемых исключений.

Таблица 5. Варианты индивидуальных заданий к выполнению работы по разделу 2
No
вар. Файл исх. данных Файл результатов Инструкция по выводу
результатов в файл
2 lab6.dat lab6.res В начале файла в отдельной строке вывести заданный номер слова n.
В конец файла результатов с новой строки добавить общее количество выделенных слов.


Раздел 3. Использование классов.

Цель: изучение понятия класса, конструктора, деструктора и метода, а также особенностей организации программы с использованием классов.

Задание

1. Изучить понятие классов, объектов и области их эффективного использования; возможности языка программирования С# для работы с классами.
2. На основе индивидуального задания к лабораторной работе No3 (см. табл. 6 методических указаний к выполнению лабораторных работ) разработать одноименный класс, описывающий динамический одномерный массив и операции с ним.
3. Класс должен содержать такие закрытые члены:
 длина массива;
 ссылка на массив;
а также следующие открытые методы:
 конструктор без параметров, содержащий инициализатор массива нулевыми элементами;
 конструктор с параметрами, инициализирующий массив длины, вводимой с клавиатуры, случайных чисел в заданном диапазоне;
 копирующий конструктор, создающий копию объекта с исходным массивом;
 деструктор, уничтожающий массив;
 метод модификации элемента массива, заданного его индексом;
 метод, реализующий заданную обработку массива;
 метод вывода элементов массива на консоль.
При программировании методов обрабатывать необходимые исключения (обращение к элементам массива, арифметика).
Конструкторы и деструктор должны выводить сообщение о своем срабатывании.
4. Составить программу на языке программирования С#, в которой предусмотреть:
 создание массива ar0 заданной длины с нулевыми элементами;
 создание массива ar1 с длиной, вводимой с клавиатуры;
 инициализацию массива ar1 случайными числами в заданном диапазоне;
 копирование массива ar1 в новый массив arN;
 модификацию произвольных элементов массива ar1;
 выполнение обработки массива arN;
 вывод массивов на всех стадиях вычислений;
 обработку необходимых исключений (ввод данных, обращение к элементам массива, арифметика).
 конструкторы и деструктор должны выводить сообщения о своем выполнении.

Таблица 6. Варианты заданий к лабораторной работе No3
No
варианта Длина массива для прог. / ручн. Интервал генерации Обработка элементов массива
2 70 / 5 [-5, 10] Найти максимальный положительный элемент и отрицательные элементы увеличить на найденный максимальный положительный элемент

Раздел 4. Базовый механизм наследования. Работа с матрицами.

Цель: изучение концепции наследования в ООП и его применение для организации работы с матрицами, освоить технологию перегрузки операторов

Задание

1. Изучить понятие наследования классов, а также возможности языка программирования С# для работы с наследованием классов.
2. На основе класса Array, реализованного в разделе 3, и согласно индивидуальному заданию (табл. 6) создать производный от него класс Matrix.
3. Дочерний класс должен содержать такие закрытые члены:
 высота матрицы;
 ссылка на массив векторов базового класса;
 а также следующие открытые методы:
 конструктор без параметров, создающий нулевую матрицу фиксированного размера; размер задается константами;
 конструктор с параметрами, создающий и инициализирующий матрицу случайных чисел в заданном диапазоне; размер задается с использованием параметров;
 метод вывода элементов матрицы на консоль;
 метод, реализующий вычисление заданного показателя P, для которого предусмотреть свойство в классе Matrix;
 метод, реализующий заданное преобразование матрицы посредством перегрузки заданного оператора;
 метод, реализующий заданную сортировку матрицы (нечетные варианты – по столбцам, четные варианты – по строкам).
Конструкторы должны выводить сообщение о своем срабатывании.
При программировании методов выполнять обработку необходимых исключений (ввод данных, работа с элементами массива, арифметика).
4. Составить тестовую программу, демонстрирующую реализацию указанных методов, в том числе обработку исключений.

Таблица 6. Варианты заданий к выполнению работы по разделу 4
No
вар. Массив и длина Интервал генерации Показатель Р  Алгоритм обработки Перегружае-мый оператор Метод сортировки
2 A(8, 8) [-5, 10] Отношение суммы ненулевых элементов к сумме положительных элементов матрицы Элементы столбцов, у которых среднее арифметическое значение отрицательно, умножить на эти средние значения. * Обменом


Раздел 5. Принудительное наследование. Абстрактные классы и абстрактные методы в C#
Цель: изучение принципов реализации базового принципа ООП «Наследование» на языке C# с применением абстрактных классов, освоение техники применения абстрактных классов для частичной реализации базовых классов при использовании принудительного наследования

Задание

1. Изучить механизм применения абстрактных классов в языке C#.
2. Создать абстрактный класс Array, содержащий такие члены:
 N – число элементов в массиве;
 Arr – указатель на массив;
 Init() – метод инициализации элементов массива случайными числами в заданном диапазоне;
 Calc() – абстрактный метод подсчета числового показателя на основе данных массива;
 PrintArray() – абстрактный метод вывода массива на экран;
 Processing() – абстрактный метод, выполняющий обработку массива.
Данные для реализации методов Init() выбрать из таблицы индивидуальных заданий к выполнению лабораторной работы No3 (см. табл. 6 методических указаний к выполнению лабораторных работ) согласно номеру своего варианта.
3. Создать производный класс Vector, реализующий заданную обработку и вывод на экран одномерного массива.
3.1. Вывод элементов массива должен осуществляться в одну строку через символ табуляции.
3.2. Задание на расчет показателя и обработку массива выбрать из таблицы индивидуальных заданий к выполнению лабораторной работы No3 (см. табл. 6 методических указаний к выполнению лабораторных работ) согласно номеру варианта.
4. Создать производный класс Matrix, реализующий заданную обработку и вывод на экран двумерного массива.
4.1. Вывод элементов матрицы должен осуществляться в прямоугольной форме, элементы строк должны печататься через символ табуляции.
4.2. Задание на расчет показателя и обработку массива выбрать из таблицы индивидуальных заданий к выполнению задания по разделу 5 контрольной работы (см. табл. 6 настоящих методических указаний) согласно номеру своего варианта.
5. При реализации методов Calc() и Processing() реализовать обработку необходимых исключений.
6. Разработать метод Main() для организации работы с одномерными и двумерными массивами. Число элементов N и границы диапазона генерации значений элементов массивов водить с клавиатуры. Реализовать обработку необходимых исключений.
7. Разработать класс Test для модульного тестирования реализаций методов Calc, в том числе возникновения исключений. Для создания тестовых массивов в классах Vector и Matrix реализовать конструктор, инициализирующий массив заданной размерности константными значениями.

Таблица 6. Варианты заданий к лабораторной работе No3
No
варианта Длина массива для прог. / ручн. Интервал генерации Обработка элементов массива
2 70 / 5 [-5, 10] Найти максимальный положительный элемент и отрицательные элементы увеличить на найденный максимальный положительный элемент