Строковые данные и тестовые файлы

Основные данные о работе

Версия шаблона

2.1

Филиал

Чебоксарский

Вид работы

Курсовая работа

Название дисциплины

Программирование на ЯВУ

Тема

Строковые данные и тестовые файлы

Фамилия студента

Федоров

Имя студента

Сергей

Отчество студента

Витальевич

№ контракта

03700070602040

 

Содержание

	Введение

	1. Разработка эскизного и технического проектов программы…………….…...…….4

	1.1. Задание……………………………………………………………………...………..4

	1.2. Назначение и область применения……………………………...………….….…...5

	1.3. Технические характеристики…………………………………...…………….…….6

1.3.1. Постановка задачи и  описание алгоритма…………………………..…………..6

1.3.2. Организация входных и выходных данных и выбор состава технических и программных средств……………………………………………………………………10

1.3.3. Типы данных в языке Turbo Pascal. Текстовые файлы…………………………13

	2. Разработка рабочего проекта…………………………………………………………18

2.1. Спецификация программы………………………………………………………....18

	2.2. Текст программы………………………………………...………………………….19

	Заключение……………………………………………………………………………….23

	Глоссарий………………………………………………………………………………...25

	Список используемых источников……………………………………………………..26

	Приложения …………………………………...………………………………………...27



Введение

Актуальность. XXI век, несомненно, век информации. Как бы ни развивались различные отрасли науки и техники, каких бы новых высот не достигло человечество, – информация с каждым днем становится все более важным ресурсом, обеспечивающим развитие общества. И массовое распространение компьютеров обусловлено не столько тем, что они умеют вычислять быстрее и точнее, чем человек, а тем, что без них просто невозможно справиться с растущим валом информации. Развитие компьютерной техники обуславливает не только улучшение обработки уже используемых видов данных, но и постоянное привлечение новых видов данных, компьютеризацию новых областей знания и управления. Применение компьютеров прошло путь от чисто научных расчетов к массовому управлению, от работы с отдельными переменными и файлами к хранению и обработке огромных массивов информации. И сейчас мы можем наблюдать один из революционных этапов этого пути – массовое внедрение обработки пространственной информации. Есть необходимость рассмотреть строковые типы данных и текстовые файлы для написания данной курсовой работы. Данная курсовая работа посвящена разработке программы, которая позволяет в данном тексте найти количество слов, начинающихся и заканчивающихся одной и той же буквой.

В качестве среды разработки выберем высокоуровневый язык программирования Turbo Pascal.

Для обработки строковой информации в Turbo Pascal введен строковый тип данных STRING. Строкой в Pascal называется последовательность из определенного количества символов. Количество символов последовательности называется длиной строки. [3]

Текстовые файлы предназначены, для хранения текстовой информации. Именно в файлах такого типа хранятся, исходные тексты программ. Компоненты (записи) текстового файла могут иметь переменную длину, что существенно влияет на характер работы с ними. [2,6]

Основная часть

	1.Разработка эскизного и технического проектов

	программы

	1.1. Задание

Тема: Разработка приложения для Windows, представляющего собой компьютерную программу на «Строковые данные и текстовые файлы».

Условие задачи:

Дан файл, содержащий текст на русском языке. Подсчитать количество слов, начинающихся и заканчивающихся на одну и ту же букву и выдать эти буквы с указанием соответствующего количества слов.

































	1.2. Назначение и область применения

В данной работе необходимо разработать программу, позволяющую находить количество слов, начинающихся и заканчивающихся одной и той же буквой. 

Область применения: использование разрабатываемой программы в качестве примера при изучении строковых данных и текстовых файлов. 



		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

	

1.3. Технические характеристики

1.3.1.  Постановка задачи

 Данная программа позволяет находить слова, начинающиеся и заканчивающиеся на одну и ту же букву. Для этого необходимо ввести в файл input.txt строку с русскими буквами. После программа открывает данный файл, считывает информацию и записывает необходимые буквы в массив a[i]. Затем массив сортируется, и повторяющиеся буквы выводятся в файл output.txt. [6]

Описание алгоритма

В программе решаются три подзадачи:

Нахождение слов с одинаковой первой и последней буквой и запись этих букв в массив a[i]

	Сортировка массива a[i]

	Вывод букв с указанием их соответствующего количества в текстовый файл output.txt

Общая схема программа представлена на рисунке 1.

























































Рисунок 1. Общая схема алгоритма

	

	



Начало

Ввод текста

Нахождение необходимых слов

Запись букв в массив a

Сортировка массива

Вывод букв

Конец



	





Текст считывается из файла input.txt, затем определяется размер строки в этом файле и с помощью цикла находятся слова, начинающиеся и заканчивающиеся одной и той же буквой (рисунок 2). 





























Рисунок 2. Считывание текста из файла input.txt







Открываем файл input для чтения

N = length(s)

Определение длины строки

I=1, j=1, k=1

I<=n

S=’ ‘

S[i-1]=s[k]

A[j]=s[k], j=j+1, k=i+1, i=i+1

I=i+1

Закрываем файл input



















Затем полученный массив сортируем методом перебора (рисунок 3).



	

		

	

Рисунок 3. Сортировка массива методом перебора





I=1..j-1

K=1..j-1

Y=a[i], z=a[k]

Ord(y)>z

X=a[i], a[i]=a[k], a[k]=x

1

1







Результат записываем в файл output.txt (рисунок 4).





Рисунок 4. Запись в файл output.txt







Открываем файл output

J=1

«Таких слов нет»

k=1, i=1

I<j

Вывод букв

Конец



	1.3.2. Организация входных и выходных данных

	Входные данные:     строка s. 

	Переменные, используемые в программе:

	х, y, z – строковые данные, необходимые для сортировки массива                      букв а[i] в тексте;

			N – целое число: длина строки в файле;

			A – массив букв;

		Выходные данные: A – массив букв;

					     K – количество букв.

		Для решения данной задачи в Turbo Pascal использовались следующие функции:

	     assign(output, 'd:\kurs\output.txt');

	     rewrite(output);   {открыть файл для записи}

			     close(input);  {закрыть файл}

	     assign(input, 'd:\kurs\input.txt'); 

	     reset(input);  {открыть файл для чтения}

	     readln(s);      {читаем строку}

	     writeln(k);    {вывод количества повторов} [3,4]

	

	Выбор состава технических и программных средств.

		

	В качестве среды разработки выбран Turbo Pascal – высокоуровневый язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, широко применяется в промышленном программировании, обучении программированию в высшей школе, является базой для большого числа других языков. Был создан Н. Виртом в 1970.

Особенностями языка являются строгая типизация и наличие средств структурного (процедурного) программирования. Pascal был одним из первых таких языков. По мнению Н. Вирта, язык должен способствовать дисциплинированию программирования, поэтому, наряду со строгой типизацией, в Turbo Pascal сведены к минимуму возможные синтаксические неоднозначности, а сам синтаксис автор постарался сделать интуитивно понятным даже при первом знакомстве с языком.

	Программы на Turbo Pascal начинаются с ключевого слова program Имя программы со списком внешних файловых дескрипторов в качестве параметров; затем следует главный блок операторов, окружённый ключевыми словами begin и end. Операторы разделяются точками с запятой, а точка служит признаком конца программы (или модуля). 

	Вот пример простейшей программы:

	program HelloWorld(output);

	begin  { начало программы }

	  writeLn('Hello, World!');  { выводим надпись }

	  readLn;                    { чтобы было видно, что мы вывели } 

	end.  { конец программы }

	

	С начала 1990-х TP/BP используется в университетах для изучения фундаментальных концепций программирования.

	Достоинства:

		удобная среда разработки, включающая функциональный отладчик, доступный в любой момент;

		контекстная справочная система, по которой можно изучать язык без обращения к сторонним источникам;

		высокая скорость компиляции, высокая скорость выполнения откомпилированных программ.

	Недостатки:

		компилятор рассчитан на реальный режим DOS, применение которого сходит на нет, однако в последних версиях компилятора и среды введена поддержка защищённого режима вместе с соответствующим отладчиком (TD);

		неполная реализация объектного – ориентированного программирования.

	Несмотря на эти недостатки, Turbo Pascal используется во многих учебных заведениях для обучения программированию. [1,4]

























































































	1.3.3. Типы данных в языке Turbo Pascal. Текстовые файлы

Любые данные, т.е. константы, переменные, значения функций или выражения, в Turbo Pascal характеризуются своими типами. 

Тип данных определяет:

		формат представления данных в памяти ЭВМ;

	   множество допустимых операций, применимых к этому.



Turbo Pascal характеризуется разветвлённой структурой типов данных.



		

Типы

Целые

Порядковые

Простые типы

Объекты

Процедурные

Массивы

Структурированные

Файлы

Записи

Множества

Строки

Указатели

Вещественные







Логический









Символьный







Перечисляемый





Тип - диапазон





















ПРОСТЫЕ ТИПЫ

К простым типам относятся порядковые и вещественные типы.

Порядковые типы отличаются тем, что каждый из них имеет конечное число возможных значений. Эти значения можно определённым образом упорядочить (отсюда – название типов) и, следовательно, с каждым из них можно сопоставить некоторое целое число – порядковый номер значения.

Вещественные типы тоже имеют конечное число значений, которое определяется форматом внутреннего представления вещественного числа. Однако количество возможных значений вещественных типов настолько велико, что сопоставить с каждым из них целое число (его номер) не представляется возможным.

ПОРЯДКОВЫЕ ТИПЫ

К порядковым типам относятся целые, логический, символьный, перечисляемый и тип-диапазон.

Целые типы. Диапазон возможных значений целых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта

ЦЕЛЫЕ ТИПЫ

НАЗВАНИЕ

Длина,

байт

Диапазон значений

Byte

1

0…255

ShortInt

1

-128…+127

Word

2

0…65535

Integer

2

-32768…+32767

LongInt

4

-2 147 483 648…+2 147 483 647











Логический тип

ЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ

Название

Длина, Байт

OS

Значение

BOOLEAN

1

Linux, DOS

False, True

BYTEBOOL

1

Совместим с С

False, True

WORDBOOL

2

Win

False, True

LONGBOOL

4

Win

False, True



Символьный тип. CHAR – занимает 1 байт. Значением символьного типа является множество всех символов ПК. Каждому символу присваивается целое число в диапозоне 0…255. Это число служит кодом внутреннего представления символа.

Порядковых типов, значения которых всегда сопоставляются с рядом целых чисел и, следовательно, представляется в ПК абсолютно точно, значения вещественных типов определяют произвольное число лишь с некоторой конечной точностью, зависящей от внутреннего формата вещественного числа.



Длина, байт

Название

Количество значащих цифр

Диапазон десятичного порядка

6

Real

11…12

-39…+38

4

Single

7…8

-45…+38

8

Double

15…16

-324…+308

10

Extended

19…20

-4951…+4932

8

comp

19…20

-2*1063+1…+2*1063-1



СТРОКИ

Для обработки текстов в Turbo Pascal широко используется строковый тип данных STRING. Строкой в Паскале называется последовательность из определенного количества символов. Количество символов последовательности называется длиной строки. Количество символов в строке – переменной может меняться от 0 до N, где N – максимальное количество символов в строке - целое число в диапазоне 1..255. Если этот параметр опущен, то по умолчанию он принимается максимально возможным, а именно N=255.

Данные хранятся в файлах и при необходимости считываются, а также записываются в файлы операторами программы. Напомним, что файлом называется именованная область внешней памяти ЭВМ, содержащая различные данные. Доступ к данным в файле может быть прямым или последовательным в зависимости от типа файла. Рассмотрим работу с данными текстовых файлов. 

Текстовые файлы предназначены для хранения текстовой информации. Именно в файлах такого типа хранятся, исходные тексты программ. 

Текстовый файл трактуется в Turbo Pascal как совокупность строк переменной длины. Доступ к каждой строке возможен лишь последовательно, начиная с первой. 

Приведем пример программы для считывания строковых и числовых данных из файла и записи их в другой файл. 

var

  c: char;   j, i:  word;   

  s: array[1..10] of string[12];

  a: array[1..10, 1..6] of word;

  f1, f2: text;

BEGIN

  assign(f1, 'F1.txt');  reset(f1);

  assign(f2, 'F2.txt');  rewrite(f2);

  for i:= 1 to 10 do

    begin

      read(f1, s[i]);        { считывание строки }

      for j:= 1 to 6 do read(f1, a[i,j]);   { считывание шести чисел }

      readln(f1)     считывание символа конца строки }

    end;

  for c:= 'А' to 'Я' do            { цикл по перебору символов }

    for i:= 1 to 10 do  

      if s[i,1] = c then

        begin  

          write(f2, s[i]);  { запись строк в алфавитном порядке первых символов }

          for j:= 1 to 6 do write(f2, a[i,j]:2);   { запись шести чисел } 

          writeln(F2)

        end;

  close(f1);

  close(f2);  

END.

Здесь полагается, что в файле F1. txt записаны данные, которые в редакторе текста имеют вид: 

			Леонтьев  5  4  4  5  4  3

			Ивлев     4  5  3  4  3  4   

и т. д. 

После считывания данных в программе происходит их сортировка перебором и запись в файл F2. txt в алфавитном порядке первой буквы фамилии. [4,5,7]



















	2. Разработка рабочего проекта

				2.1.Спецификация программы

Разработанная программа имеет название 1111.pas и расположена на компакт-диске в  папке kurs\1111.pas.

		

Наименование

Обозначение

Примечание

1111.pas

Основной модуль программы

Обеспечивает диалог с пользователем и организацию подсчета слов, начинающихся и заканчивающихся на одну и ту же букву

input.txt

Файл исходных данных для тестирования программы

Содержит строку из русских букв

output.txt

Файл полученных данных для тестирования программы

Содержит буквы и количество повторов в соответствии с условием задачи

		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

		

	2.2. Текст программы

	program stroka;

		uses crt;

var s, x, y, z:string;

    i, j, k, n:integer;

    a:array[1..100] of string;

begin

  {открываем файл}

  assign(input, 'd:\kurs\input.txt'); 

  reset(input);

  {читаем строку}

  readln(s);

  {определяем длину строки}

  n:=length(s);

  {слова с одинаковой первой и последней буквой записываем в массив}

  i:=1; j:=1; k:=1;

  while i<=n do

  begin

    if s[i]=' ' then

      if s[i-1]=s[k] then {проверяем первую и последнюю буквы}

      begin

       a[j]:=s[k];

       j:=j+1;

       k:=i+1;

       i:=i+1;

      end;

    i:=i+1;

  end;

  close(input); {закрываем файл}

  for i:=1 to j-1 do

    for k:=1 to j-1 do

     begin

      y:=a[i]; z:=a[k];

      if ord(y[1]) < ord(z[1]) then {ord – код буквы}

       begin

        x:=a[i];

        a[i]:=a[k];

        a[k]:=x;

       end;

     end;

     {открываем файл для записи}

     assign(output, 'd:\kurs\output.txt');

     rewrite(output);

     if j=1 then write('Таких слов нет') {нет повторов}

     else begin  {повторы есть}

     k:=1; i:=1;

  while i<j do

   begin

    write(a[i], ' - ');   {вывод букв}

    while a[i]=a[i+1] do

     begin

      k:=k+1;             {подсчитывает количество повторов}

      i:=i+1;

     end;

    writeln(k);        {вывод количества повторов}

    k:=1;

    i:=i+1;

   end;

  end;

            end.

Для тестирования программы необходимо ввести строку в файл input.txt, затем программа обрабатывает полученную информацию и записывает результат в файл output.txt.

При вводе строки «тот мам пап торт впрва » (рисунок 5) в текстовый файл input.txt будет получен следующий результат: м – 1, п – 1, т – 2 (рисунок 6).



Рисунок 5. Ввод строки







Рисунок 6. Вывод результата





		

	При вводе другой строки (рисунок 7) получится результат, показанный на рисунке 8.

	

Рисунок 7. Ввод строки

	





		





	Рисунок 8. Вывод результата

	

	



	





Заключение

Цель данной курсовой работы достигнута, то есть разработана программа с использование строковых данных string и текстовых файлов input.txt и  output.txt. Программа обеспечивает подсчет слов, начинающихся и заканчивающихся на одну и ту же букву и выводит эти буквы с указанием соответствующего количества слов.	В качестве среды разработки выбран Turbo Pascal – высокоуровневый язык программирования общего назначения. Один из наиболее известных языков программирования, широко применяется в промышленном программировании, обучении программированию в высшей школе, является базой для большого числа других языков. 

Для обработки текстов в Turbo Pascal широко используется строковый тип данных STRING. Строкой в Паскале называется последовательность из определенного количества символов. Количество символов последовательности называется длиной строки.

Поэтому данные хранятся в файлах и при необходимости считываются, а также записываются в файлы операторами программы. Напомним, что файлом называется именованная область внешней памяти ЭВМ, содержащая различные данные. Доступ к данным в файле может быть прямым или последовательным в зависимости от типа файла. Рассмотрим работу с данными текстовых файлов. 

Также используется текстовый файл в Turbo. Текстовые файлы представляют совокупность строк переменной длины с последовательным доступом к данным, т. е. данные записываются на диск и считываются только последовательно. Информация в текстовых файлах хранится в символьном (текстовом) виде. При записи числовых или логических значений происходит автоматическое преобразование данных в символьный тип, а при считывании данные автоматически преобразуются в машинные коды. 

 Исходные данные представлены в виде текстовых файлов, структура которых описана в соответствующей части курсового проекта.

Поставленные нами задачи также выполнены, а именно:

	рассмотрены типы данных в Turbo Pascal;

	использованы строковые данные в решении конкретной задачи. 

		Данный программный продукт можно применять в процессе обучения в школах и вузах на занятиях по информатике при изучении строковых данных и текстовых файлов.



Глоссарий

№ п/п

Понятие

Определение

1



Алгоритм 

Описание последовательности действий

2

Компиляция

Перевод программы с языка программирования на машинный язык

3

Файл

Именованная область внешней памяти ЭВМ, содержащая различные данные

4

Структура файла

Описание последовательности расположения данных в файле

5

Текстовый файл

Совокупность строк переменной длины с последовательным доступом к данным

6

Модуль (Crt)

Автономно компилируемая программная единица, включающая в себя различные компоненты раздела описаний (поддержка работы с экраном в текстовом режиме)

7

Процедура

Оформленная обособленно часть программы, которая может быть вызвана из любого места основной программы

8

Циклы

Многократно повторяемые последовательности однотипных действий.

9

Массив

Одно или многомерная таблица данных одного типа

10

Тестирование

Запуск программы с использованием тестового набора данных с целью проверки правильности ее работы и устранения обнаруженных в программе ошибок

Список использованных источников

1

Алексеев Е.Р., Чеснокова О.В. Турбо Паскаль 7.0. Изд. НТ Пресс. 2006.

2

Леонтьев В. «Персональный компьютер. Универсальный справочник пользователя 2000».  

3

Марченко А.И., Марченко Л.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0. Базовый курс. М: Век+. 2006.

4

Могилев А. В., Пак Н. И., Хеннер Е. К. Информатика: Учеб. пособие для студ. пед. вузов / Под ред. Е.К. Хеннера. – 3 – е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2005

5

Моргун А. Н. Программирование на языке Паскаль (Pascal). Основы обработки структур данных. — М.: «Диалектика», 2005.

6

Моргун Александр Николаевич Справочник по Turbo Pascal для студентов. — М.: «Диалектика», 2006.

7

Фаронов, В. В. Turbo Pascal [Текст] : учеб. пособие / В. В. Фаронов. –  СПб. : Питер, 2006.

8

Эллиот Б. Коффман Turbo Pascal = Turbo Pascal Web Update. — М.: «Вильямс», 2005.



Приложения

А

.

Б









2