Министерство образования Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
Кафедра автоматизированных систем управления (АСУ)
Программирование
КУРСОВАЯ РАБОТА
Дата выполнения работы «15» сентября 2001 г.
Дата проверки «___»______________ 2001 г.
Оценка _________________________________
И.О.Фамилия преподавателя
________________________________________
Подпись преподавателя
________________________________________
г.Чита 2001
г.
СОДЕРЖАНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................. 3
2. НАЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ И
ОБЛАСТЬ ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ. Постановка
задачи............................................................................................................... 4
3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ МЕТОДЫ,
ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА ПРОГРАММЫ С ОПИСАНИЕМ ФУНКЦИЙ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ И СВЯЗИ МЕЖДУ
НИМИ 5
4. ОПИСАНИЕ ВХОДНЫХ И
ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ................................. 7
5. РУКОВОДСТВО
ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ........................................................... 7
6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................................................................ 7
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................................................... 9
8. ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЛИСТИНГ
ПРОГРАММЫ........................................ 10
9. ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ........................................... 17
1.
ВВЕДЕНИЕ
Язык программирования Pascal создан в 1973 году
швейцарским ученым Николасом Виртом и был назван в честь выдающегося
французского физика, математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662), который
являлся автором первой в мире вычислительной (суммирующей) машины (1641). Язык
первоначально создавался для целей обучения программированию вообще. По словам
автора языка «… разработка языка Паскаль базировалась на двух принципиальных
концепциях. Первая состояла в том, чтобы изобрести язык, приспособленный к
обучению программированию как систематической дисциплине, базирующейся на
некоторых фундаментальных положениях, ясно и естественно отраженных в языке.
Вторая предполагала разработку конкретных представлений этого языка, которые
были бы надежны и эффективны на современных ЭВМ.»[1]
По мнению Вирта, «язык, на котором студент учится выражать свои идеи,
существенно влияет на его способ мышления и изобретательность… беспорядок,
сопутствующий существующим языкам, непосредственно влияет на стиль
программирования студентов.»[2]
Сейчас с уверенностью можно говорить о том, что Вирт достиг поставленной перед
собой цели. Язык Паскаль является не только наилучшим языком обучения
программированию, дает возможность осуществить простую реализацию его на
современных ПЭВМ, использовать его как язык системного программирования, но и
является базой для создания более мощных языков.
2. НАЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ И ОБЛАСТЬ
ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ.
Постановка задачи
Давно известно, что творческая и физическая
активность человека не остается постоянной, а циклически меняется, причем периодичность
ее изменения приблизительно согласуется с периодом вращения Луны вокруг Земли.
Существует теория, согласно которой физическая, эмоциональная и
интеллектуальная активность человека подчиняется соответствующим биоритмам.
Каждый биоритм представляет собой синусоиду со строго постоянным периодом,
причем для каждого биоритма существует свой период. В отдельные дни все три
биоритма человека могут достигнуть своего максимума и тогда человек испытывает
подъем творческих и физических сил, в такие дни у него все спорится, от легко
решает проблемы, которые в другое время ему решить гораздо сложнее. Точно также
существуют и «черные» дни, соответствующие спаду всех трех биоритмов.
В программе запрашивается дата рождения человека и
дата, для которой требуется оценить его состояние. В процессе работы
производится расчет и выдача на экран ближайших к указанной дате дней пика и
спада биоритмов.
3. ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ
МЕТОДЫ, ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА ПРОГРАММЫ С ОПИСАНИЕМ ФУНКЦИЙ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ И
СВЯЗИ МЕЖДУ НИМИ
Алгоритм программы можно укрупненно записать следующим образом:
дату рождения и текущую дату
их правильность и непротиворечивость
количество дней между двумя датами, чтобы определить фазу синусоид для
текущей даты
количество дней от текущей даты до даты ближайшего пика биоритмов и даты
ближайшего спада
и напечатать обе даты
Применяю методику нисходящего программирования.
Для упрощения подсчета количества дней, разделяющих дату рождения и
текущую дату использую массив Size_of_month – длина месяца и делаю его глобальным для того, чтобы
использовать его же и для определения даты критических дней и проверки
правильности вводимых дат. Таким образом вышеуказанный массив будет
использоваться в трех процедурах.
При расчете количества дней, разделяющих обе даты (рождения и
текущей), кроме контроля непротиворечивости введенных дат (минимально и
максимально возможные правильные даты 1900 и 2100 годы), следует учитывать
следующие обстоятельства:
- Месячный
младенец (когда год и месяц обеих дат одинаков) – тогда количество дней
находится простым вычитанием двух чисел;
- Годовалый
младенец (когда год обеих дат совпадает) – тогда количество дней = (остаток
дней в месяце рождения) + (количество дней в текущем месяце) + (количество дней
в месяцах, разделяющих обе даты);
- Общий
вариант (отличаются года) – тогда количество дней= (количество дней от даты
рождения до конца года) + (количество дней в разделяющих даты годах) +
(количество дней от начала текущего года до текущей даты).
Все эти варианты учитываются в процедуре Get_numbers_of_days.
Процедуры Variant2 и Variant3 – вспомогательные. Они используются
для связи с основной программой через глобальные переменные.
В процедуре Findmaxmin
осуществляется поиск критических дней, то есть ближайших к текущей дате дней,
для которых все три биоритма достигают своего максимума и минимума. Принимаю,
что биоритмы изменяются по синусоидальным зависимостям от количества прожитых
дней с периодами TF, TE и TI соответственно для физической, эмоциональной и
интеллектуальной активности человека, которые являются усредненными для мужчин
и женщин. Периоды принимаю следующие (в днях):
TF=23.6884 – период физической
активности
TE=28.4261 – период эмоциональной
активности
TI=33.1638 – период интеллектуальной
активности
Поиск критических дней определяется для текущего дня и для
каждого из последующих дней до первого пика максимума или минимума в заранее
определенном интервале – в данном случае 30 дней.
С помощью процедуры WRITEDATES
выводятся на экран результаты работы программы. Так как расчет проводится
дважды – для даты пика и даты спада биоритмов, то целесообразно вынести его в
отдельную процедуру WRITEDATE.
4.
ОПИСАНИЕ ВХОДНЫХ И ВЫХОДНЫХ ДАННЫХ
Ввод исходных данных (даты рождения человека и текущей
даты) осуществляется в формате ДД ММ ГГГГ с клавиатуры по запросу (тип
переменных, соответствующих этим значениям, Integer).
Для реализации вывода на экран расчетных данных для
дат пика и спада биоритмов – наиболее и наименее благоприятных дней использую
тип Integer. Для вывода данных о продолжительности
жизни в часах минутах и секундах использую Longint
(«длинный» целый), так как для типа Integer диапазон
возможных значений данных от –32768 до +32767. Если учесть, что средняя
продолжительность жизни человека около 70 лет, то есть 25550 дней, и
соответственно 36792000 часов, то приемлем только тип данных Longint
с диапазоном значений от –2147483648 до +2147483647.
Программное и аппаратное обеспечение для нормальной
работы программы стандартное – Turbo Pascal 7.0 – при отсутствии исполнимого файла. Операционная
система MS-DOS 6.0 или Windows95 и выше с режимом эмуляции MS-DOS.
5.
РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ
Ввод исходных
данных осуществляется с клавиатуры по запросу программы.
Данные
необходимо вводить строго придерживаясь указанного формата:
ДД ММ ГГГГ – по два символа на день и месяц и четыре символа на ввод года,
разделять значения дня, месяца и года необходимо пробелом. Окончание ввода
строки данных подтвердить стандартно с помощью клавиши ENTER.
6.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Программа служит для
определения дней максимума и минимума суммарных психо-физических параметров
человеческого организма. Может быть использована в повседневной жизни для
планирования наиболее важных для человека мероприятий, например: определения
дней усиленных тренировок для занимающихся активным спортом, проведения
интервью, публичных выступлений для политиков, заключения важных сделок и
ведения переговоров для бизнесменов и так далее.
7.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
Абрамов В.Г.,
Трифонов Н.П. Введение в язык Паскаль. – М. :Наука, 1988.-320 с.
2.
Абрамов С.А.,
Зима Е.В. Начала программирования на языке Паскаль. – М.: Наука, 1987. – 112 с.
3.
Бутомо И.Д.,
Самочадин А.В., Усанова Д.В. Программирование на алгоритмическом языке Паскаль.
– Л.: Издательство Ленинградского университета, 1985. – 216 с.
4.
Грэхем Р.
Практический курс языка Паскаль. – М.: Радио и связь. 1986 – 200 с.
5.
Йенсен К., Вирт
Н. Руководство для пользователя и описание языка. – М., 1982. 151 с.
6.
Пильщиков В.Н.
Сборник упражнений по языку Паскаль. – М.: Наука, 1989. – 160 с.
8.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ
Program bioritm;
{Программа для определения
физической, эмоциональной и
интеллектуальной активности
человека. Вводится дата рождения и
текущая дата.
Программа вычисляет и
выводит на экран общее количество дней
часов, минут и секунд,
разделяющих обе даты, а также прогнозирует
на месяц вперед даты,
соответствующие максимуму и минимуму биоритмов}
CONST
SIZE_OF_MONTH: ARRAY [1..12] OF BYTE=
(31, 28, 31, 30, 31, 30, 31, 31, 30, 31, 30, 31);
var
d0,d, {Дни
рождения и месяцы}
m0,m, {Месяцы
рождения и текущий}
y0,y, {Годы
рождения и текущий}
dmin, {Наименее
благоприятный день}
dmax, {Наиболее
благоприятный день}
days: integer;
{Количество дней от рождения}
{------------------------------------------------}
PROCEDURE InputDates (var d0,m0,y0,d,m,y: integer);
{Ввод
даты рождения и текущей даты.
Контроль правильности дат
и их непротиворечивости
(текущая дата
позже даты рождения)}
var
correctly: boolean;
{Признак правильности ввода}
{-----------------------------------------------}
PROCEDURE InpDate (text: string;
var d,m,y: integer);
{Выводит
приглашение TEXT, вводит дату в формате
ДД ММ ГГГГ и проверяет
ее правильность}
const
YMIN=1900;
{Минимальный правильный год}
YMAX=2100;
{Максимальный правильный год}
BEGIN
{InpDate}
repeat
write (text);
readln(d,m,y);
correctly:=(y>=YMIN) and (y<=YMAX) and (m>=1)
and (m<=12) and (d>0);
if correctly then
if (m=2) and (d=29) and (y mod 4=0) then
{ничего не делать: это 29 февраля високосного года}
else
correctly:=d<=Size_of_Month[m];
if not correctly then
writeln('ВНИМАНИЕ! Ошибка в дате!');
until correctly
end; {InpDate}
{--------------------------------}
BEGIN {InputDates}
repeat
InpDate(' Введите дату рождения в формате ДД ММ ГГГГ:
',
d0,m0,y0);
InpDate(' Введите текущую дату в формате ДД ММ ГГГГ: ',
d,m,y);
correctly:=y>y0; {ПРоверить непротиворечивость дат:}
if not correctly and (y=y0) then
begin
correctly:=m>m0;
if not correctly and (m=m0) then
correctly:=d>d0;
end;
until correctly;
END; {InputDates}
{----------------------------------------------------}
PROCEDURE Get_numbers_of_days (d0,m0,y0,d,m,y: integer;
var days: integer);
{Определение
полного количества дней,
прошедших от одной
даты до другой}
{----------------------------------------------------}
PROCEDURE Variant2;
{Подсчет
количества дней в месяцах, разделяющих обе даты}
var
mm: integer;
BEGIN {Variant2}
mm:=m0;
while mm<m do
begin
days:=days+Size_of_Month[mm];
if (mm=2) and (m0 mod 4=0) then inc(days);
inc(mm);
end;
END; {Variant2}
{---------------------------------------------------}
PROCEDURE Variant3;
{Подсчет
количества дней в месяцах, разделяющих обе даты}
var
mm,yy: integer;
BEGIN {Variant3}
mm:=m0+1;
while mm<=12 do {Учесть остаток года рождения :}
begin
days:=days+Size_of_Month[mm];
if (mm=2) and (y0 mod 4=0) then inc(days);
inc(mm);
end;
yy:=y0+1;
while yy<y do
{Прибавить разницу лет: }
begin
days:=days+365;
if yy mod 4=0 then inc(days);
inc(yy);
end;
mm:=1;
while mm<m do
{Прибавить начало текущего года: }
begin
days:=days+Size_of_Month[mm];
if (y mod 4=0) and (mm=2) then inc(days);
inc(mm);
end;
END; {Variant3}
{-----------------------------------------------------}
BEGIN {Get_numbers_of_days}
if (y=y0) and (m=m0) then {Даты отличаются только днями: }
days:=d-d0;
{Даты отличаются не только днями: }
begin
days:=d+Size_of_Month[m0]-d0;
{Учесть количество дней в текущем месяце и
количество дней до конца месяца рождения}
if (y0 mod 4=0) and (m0=2) then inc(days);
{Учесть високосный год }
if y=y0 then Variant2;
{Разница в месяцах одного и того же года}
Variant3;
{Даты
отличаются годами}
end;
END; {Get_numbers_of_days}
{-------------------------------------------------}
PROCEDURE FindMaxMin (var dmin,dmax: integer;
days: integer);
{Поиск критических дней }
const
TF=2*3.1416/23.6884; {Период физической активности}
TE=2*3.1416/28.4261; {Период эмоциональной активности}
TI=2*3.1416/33.1638; {Период интеллектуальной активности}
INTERVAL=30; {Интервал прогноза}
var
min,max,x:real;
i:integer;
BEGIN {FindMaxMin}
max:=sin(days*TF)+sin(days*TE)+sin(days*TI);
min:=max;
dmin:=days;
dmax:=days;
for i:=0 to INTERVAL do
begin
x:=sin((days+i)*TF)+sin((days+i)*TE)+sin((days+i)*TI);
if x>max then
begin
max:=x;
dmax:=days+i;
end;
if x<min then
begin
min:=x;
dmin:=days+i;
end;
end;
END;
{FindMaxMin}
{--------------------------------------------}
PROCEDURE WriteDates(dmin,dmax,days:integer);
{Опреджеление и вывод дат критических дней.
Вывод
дополнительной информации о количестве
прожитых дней,
часов, минут и секунд}
{---------------------------------------------}
PROCEDURE WriteDate(text:string;
dd:integer);
{Определение даты
для дня DD от монента рождения.
В глобальных
переменных d,m и y имеется текущая дата,
в переменной DAYS
- количество дней, прошедших от момента
рождения до
текущей даты.
Выводится
сообщение TEXT и найденная дата в формате
ДД-ММ-ГГГГ.}
const
Names_of_Monthes:array[1..12] of string[5]=
('янв ','февр','март','апр ','май ',
'июнь','июль','авг ','сент','окт ',
'нояб','дек ');
var
d0,m0,y0,ddd:integer;
BEGIN {WriteDate};
d0:=d;
m0:=m;
y0:=y;
ddd:=days;
while ddd<>dd do
begin
inc(d0);
{Нарастить число}
if (y0 mod 4<>0) and (d0>Size_of_Month[m0]) or
(y0 mod 4=0) and (d0=30) then
begin {Корректировать месяц}
d0:=1;
inc(m0);
if m0=13 then {Корректировать год}
begin
m0:=1;
inc(y0);
end;
end;
inc(ddd);
end;
writeln(text,d0,'-',Names_of_Monthes[m0],'-',y0);
END; {WriteDate}
{-----------------------------------------------}
var
longdays: longint; {"Длинная" целая переменная
для часов, минут и секунд}
BEGIN {WriteDates}
longdays:=days;
writeln('Прошло: ',longdays,' дней, ',longdays*24,
' часов, ',longdays*24*60,' минут, ',
longdays*24*360,' секунд.');
WriteDate('Наименее благоприятный день: ',dmin);
WriteDate('Наиболее благоприятный день: ',dmax);
END;
{WriteDates}
{---------------------------------------------------}
BEGIN {ГЛАВНАЯ
ПРОГРАММА}
Writeln('______________________________');
Writeln(' Программа расчета благоприятных дней ');
Writeln('
Ввод данных осуществляйте через пробел ');
Writeln('Окончание ввода данных подтвердите с помощью клавиши ENTER');
InputDates(d0,m0,y0,d,m,y);
Writeln('-----------------------------------------');
Get_numbers_of_days(d0,m0,y0,d,m,y,days);
FindMaxMin(dmin,dmax,days);
WriteDates(dmin,dmax,days);
END.
9. ПРИЛОЖЕНИЕ 2.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
-------------------------------------------------------------
Программа
расчета благоприятных дней
Ввод данных осуществляйте через пробел
Окончание ввода данных подтвердите с помощью клавиши ENTER
--------------------------------------------------------------
Введите
дату рождения в формате ДД ММ ГГГГ: 22 02 1922
Введите
текущую дату в формате ДД ММ ГГГГ: 12 09 2001
Прошло:
29057 дней, 697368 часов, 41842080 минут, 251052480 секунд.
---------------------------------------------------------------
Наименее благоприятный
день: 3-окт -2001
Наиболее благоприятный
день: 12-сент-2001
.
[1]
Йенсен К., Вирт Н. Руководство для пользователя и описание языка.
[2]
Тот же