Тема: cкладання та виконання алгоритмів опрацювання величин числового типу в навчальному середовищі програмування.

Мета: навчитися складати та виконувати алгоритми з величинами числового типу в середовищі програмування CodeBlocks з С++. Після виконання роботи учень

знає зміст понять: змінна і стала;

описує:

• числові типи величин;
• властивості величин числового типу;

• складати алгоритми опрацювання величин числового типу;
• складати, редагувати, налагоджувати та виконувати програми опрацювання числових величин у навчальному середовищі програмування CodeBlocks;
• аналізувати результати виконання програм опрацювання величин числового типу;
• налагоджувати програму та виконувати її у покроковому режимі в навчальному середовищі програмування CodeBlocks.

Обладнання: ПК з встановленими ОС і середовищем програмування CodeBlocks, (дана) інструкція.

Структура уроку

1. Організаційний момент.
2. Актуалізація опорних знань.
3. Інструктаж з ТБ.
4. Вивчення нового матеріалу.
5. Вироблення практичних навичок.
6. Підбиття підсумків уроку.
7. Домашнє завдання.

Хід уроку

1. Організаційний момент
Вітання з класом. Перевірка присутності і готовності учнів до уроку. Перевірка виконання домашнього завдання.

2. Актуалізація опорних знань
Подати означення або опис понять, виділених жирним написанням, і порівняти з поданими.

Сталі — вид даних, величину яких заборонено змінювати протягом виконання програми. Їх описують після зарезервованого слова const.

Змінні — вид даних, величину яких дозволено змінювати протягом виконання програми. Їх описують, вказавши їхню назву після зарезервованих слів — назв типів. Наприклад, int k;.

Властивості змінної: назва, тип і поточна величина.

Запис назви змінної чи сталої може містити лише літери латиниці, цифри або нижнє підкреслення і має задовольняти такі вимоги:

• починатися з літери;
• не містити пропусків, ком чи інших непередбачених знаків;
• не збігатися з зарезервованими словами чи назвами операторами.

Тип даних характеризує допустимі величини для цих даних і сукупністю операцій над ними.

Числові дані можуть бути двох типів: цілі та дійсні.

Цілі типи

Об'єм пам'яті, виділений під величини типу int та unsigned short int, залежать від розрядності операційної системи: 2 байти в 32-розрядній і 4 байти в 64-розрядній системі.

Дійсні типи

Для дійсних чисел вказано діапазони зміни абсолютнної величини (модуля). Дійсні числа можна записувати у форматі з фіксованою крапкою (2.56, –0.3) або у науковому форматі (з рухомою крапкою: –0.23e3=–230, 1.45e–2=0.0145)

Логічний тип bool. Змінні цього типу можуть набувати лише величин: false (хибність) і true (істина). Вони займають 1 байт у пам'яті.

Символьний тип char. Змінні цього типу можуть набувати лише величин з кодової таблиці комп'ютера ASCII.

Символьна стала — це один символ, узятий в одинарні лапки, або число у 8-, 10- чи 16-й системі числення, яке є кодом символу у таблиці ASCII. Наприклад,

char s='f'; d=102;

Зауважимо: 102 — це десятковий код символу «f». Після такого опису:

char s='f'; int n=s;

змінна n набуде величини 102.

Вказівка надання значення має такий вигляд:

<назва> = <вираз>;

або

<назва₁> = <назва₂> = … = <назва_N> = <вираз>;

і діє так: обчислюють вираз і його величину надають змінній або декільком змінним. Вираз може містити числа (сталі чи змінні) та назви функцій, з'єднані символами операцій. Змінна і вираз не обов'язково мають бути одного типу. У С++ реалізовано автоматичне перетворення (узгодження) типів. Розрізняють явне і неявне узгодження типів. При перетворенні дійсного числа в ціле відкидають дробову частину (це не є округленням!). Наприклад, після виконання такого коду:

int b,a;  float c;  a=2;  c=4.9;  b=a*c;

змінна b набуде величини 9 після неявного перетворення дійсного числа 9.8 у ціле.

Явне перетворення типів задають у круглих дужках перед змінною чи виразом.

Явне перетворення типів для поданого вище прикладу опису змінних:

Вираз може містити дані різних числових типів (змішані вирази). Узгодження типів у виразах відбувається з урахуванням пріоритету типів:

Оператор введення (з клавіатури) має такий синтаксис:

cin >> змінна>> змінна;

Оператор виведення (на екран) має такий синтаксис:

cout << вираз чи змінна << вираз чи змінна ;

Cкладний оператор — це послідовність операторів, відділених один від одного крапкою з комою, що починається з відкритої фігурної дужки { і закінчується закритою фігурною дужкою }:

{ оператор₁; оператор₂; … оператор_n; };

Компілятор сприйме складений оператор як один оператор.

Умовний оператор призначено для того, щоб задати вибір тієї чи іншої дії залежно від справдження певної умови. Цей оператор має такий синтаксис:

if (<умова>) <оператор₁>; else < оператор₂>;

Як умову використовують значення логічного виразу, як оператори — довільний простий або складений оператор, у тому числі і сам умовний оператор. Якщо значення логічного виразу true, то буде виконано оператор₁, якщо false, то буде виконано оператор₂.

Якщо згідно з алгоритмом потрібно виконати декілька операторів, тоді потрібно використовувати складений оператор.

Умовний оператор Switch-Case (оператор вибору) використовують у тих випадках, коли залежно від значень якої-небудь змінної треба виконати ті чи інші оператори. Він має такий синтаксис:

switch (<вираз>)
{
  case <значення₁> : <оператор₁>; break;
  case <значення₂> : <оператор₂>; break;
  …
  case <значення_n> : <оператор_n>; break;
  default: <оператор_{n + 1}>
};

Тут оператор_{n + 1} буде виконано лише у тому випадку, коли значення виразу не збігається ні з одним зі значення_j. Після кожного логічно відокремленого блоку потрібно використовувати оператор break для виходу з оператора вибору.

3. Інструктаж з ТБ
4. Вивчення нового матеріалу

Алгоритм створення нового проекту
(виконувати всі дії у процесі ознайомлення)

1. Використати вказівку меню File / New / Progect…
   

2. У вікні діалогу New from template вибрати Empty project і натиснути кнопку Go.

   

3. У вікні діалогу Empty project натиснути кнопку Next.

   

4. У вікні діалогу Empty project вказати:

   • у полі Project title назву проекта;
   • у полі Folder to create project in: теку проекта;
   • у полі Project filename назву файла програми

   і знову натиснути кнопку Next.

   

5. У вікні діалогу Empty project: у разі потреби змінити налаштування компілятора (наразі це непотрібно робити), натиснути кнопку Finish

   
   і отримати вікно з назвою проекту.
   

6. Долучити до проекту файл:

   • використати вказівку меню File / New / File…;
     

   • у вікні діалогу New from template вибрати C/C++ source і натиснути кнопку Go;

     

   • у вікні діалогу C/C++ source вибрати C++ і натиснути кнопку Next;

     

   • у вікні діалогу C/C++ source, натиснувши кнопку …, вказати у полі Filename with full path: шлях до файлу і натиснути кнопку Finish.

     

Не вдаючись у подробиці, подамо приклад програми, що виводить кирилицю.

#include <iostream>
#include <clocale>
using namespace std;
int main()
{
  setlocale(LC_CTYPE,"rus");
  cout << "Перша проба пера\n";
  return 0;
}

при, наприклад, таких налаштуваннях компілятора.

Щоб пересвідчитися у цьому, потрібно:

• створити чи відкрити файл програми;
• внести туди поданий вище код;
• використавши наявні на панелі Compiler кнопки:
  Build — Побудувати;
  Run — Запустити;
  Build and run — Побудувати і запустити,
  запустити програму на виконання і побачити таке вікно.

5. Вироблення практичних навичок

Примітка. Для кожного із наступних завдань програму з назвою-номером завдання записувати у вказану вчителем теку. Про успішне виконання кожного завдання повідомляти вчителя підняттям руки.

Завдання 1. Написати програму знаходження найбільшого спільного дільника (НСД) двох цілих чисел a, b:

• при довільному цілому a    НСД (a, 0) = НСД (0, a) = | a |;
• при a ≠ 0 ≠ b НСД (a, b) обчислити згідно з алгоритмом Евкліда:
  • утворити спадну (якщо не рахувати перший член) послідовність невід'ємних цілих чисел:
    x₁ = | a |;
    x₂ = | b |;
    x_n — (за)лишок від ділення x_{n – 1} на x_{n – 2} при 2 < n;
  • останній додатний член цієї послідовності буде шуканим НСД.

Завдання 2. Написати програму знаходження суми двох дробів з натуральними чисельниками і знаменниками: a/b + с/d. Результат подати правильним дробом.

Вказівки до виконання

1. Ввести величини натуральних чисел a, b, с, d.
2. Знайти чисельник і знаменник суми a/b + c/d = (ad + bc)/(bd).
3. Скоротити знайдені чисельник і знаменник на їхній найбільший спільний дільник.
4. Знайти частку й лишок від ділення чисельника на знаменник.
5. Якщо частка відмінна від 0, вивести її величину.
6. Якщо частка і залишок відмінні від 0, вивести символ «+».
7. Якщо остача відмінна від 0, вивести її величину, символ «/» і величину знаменника.

Завдання 3. Написати програму обчислення податку залежно від розміру доходу d:

• при d < a податок не вираховують;
• при a ≤ d < b податок становить (d – a)/8;
• при b ≤ d < c податок становить (b – a)/8 + (d – b)/4;
• при c ≤ d податок становить (b – a)/8 + (c – b)/4 + (d – c)/2,

де сталі a, b, c задавати у коді програми, а d — зчитувати з клавіатури.

6. Підбиття підсумків уроку
Виставлення оцінок.

7. Домашнє завдання

1. Порівняти створені програми з демонстраційними розв'язаннями 1, 2 i 3.

2. Створити програми для таких обчислень:

   1. Ввести натуральне число і замінюваим його на суму його цифр доти, поки не буде отримано одноцифрове число (корінь початкового числа), яке потрібно вивести.

   2. Удосконалити розв'язання завдання 2, передбачивши перехід до найменшого спільного знаменника замість добутку знаменників.

   3. З’ясувати, чи є 5-цифрове числа є паліндромом, тобто чи збігається запис цифр числа у зворотному порядку із записом числа.

---

Текст упорядкувала Вітязь Руслана Іванівна, вчитель середньої загально­освітньої школи № 222 Святошинського району міста Києва, під час виконання випускної роботи на курсах підвищення кваліфікації з 8.09.2013 по 12.09.2013.