Програмування в Delphi

Міністерство транспорту та звязку України

Державний департамент з питань звязку та інформатизації України

Одеська національна академія звязку ім.О.С.Попова

Курсова робота

з предмету

“Програмування та алгоритмічні мови”

тема:

„Програмування в Delphi”

Виконав(ла) студент(ка) гр. САТкв-37:

Носур І.

перевірив: Власенко В.М.

з оцінкою______________

2007

ЗМІСТ

Вступ

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Програмування в Delphі.

Основні елементи програми.

Основні частини програми.

Особливості архітектури програми в ос windows.

Архітектура програми в ос windows, взаємодія програми з операційною системою.

Тест-програма.

ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

Метод гаусса

Висновок

Список використаної літератури

Додаток

ВСТУП

Метою даної курсової роботи є розробка програми використання метода Гаусса для ПЕОМ типу PC з операційною системою Windows. Розробка програми повинна вестись за допомогою мови програмування Object Pascal в середовищі Delphi - для операційної системи Windows 9x-XP.

В даній курсовій роботі викладено теоретичний матеріал для даного метода, алгоритм роботи програми, текст та зовнішній вигляд програм.

Розроблену програму можна використовувати в навчальному процесі.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТИНА

Програмування в Delphi.

Delphi - це обектно-орієнтоване середовище для візуальної побудови програмних продуктів, засноване на мові Object Pascal, що є переробленою й істотно доповненою версією Turbo Pascal фірми Borland.

Програмування в Delphi складається з двох основних етапів:

1. Візуальна побудова програми на основі обєктних компонентів і настроювання їх властивостей, в результаті чого можна швидко сформувати користувальницький інтерфейс і забезпечити значну частину функціональності додатка.

2. Написання програмного коду мовою Object Pascal для забезпечення особливої функціональності додатка, яку неможливо досягти використанням візуальної побудови.

З моменту першої реалізації мови Pascal технології програмування зробили величезний крок вперед. І, незважаючи на те, що Pascal теж розвивався, його останній версії, випущеній фірмою Borland у 1990 році, істотно бракує можливостей, властивих іншим сучасним мовам програмування. В середовищі Delphi використовується оновлений варіант цієї популярної мови. Зміни торкнулись, перш за все, обєктно- орієнтованої частини Pascal, однак, здавалося б цілком завершені інструменти структурного і модульного програмування також придбали деякі нові особливості.

Розглянемо основні елементи мови програмування Pascal, звертаючи увагу на зміни, що відбулися з ним в Delphi.

Основні елементи програми

Основними елементами програми мовою Object Pascal є:

· оператори - команди, що визначають структуру програми (наприклад, оператори розгалуження і зациклення) або виконуючі які-небудь дії (наприклад, арифметичні операції чи операції порівняння):

· ключові слова - команди, використовувані звичайно для відокремлення одних частин програми від інших. Ключові слова призначаються для компілятора, губляться в процесі побудови програми, що виконується і не виконуються в буквальному значенні цього слова;

· директиви компілятору - аналогічні ключовим словам, але впливають не на програму і її структуру, а на процес компіляції і побудови програми. Частину директив компілятору можна установити за допомогою головного меню інтегрованого середовища, однак використання директив у тексті програми допомагає використовувати їх вибірково - не для всієї програми, а для окремих її частин.

Основна частина програми

Програма на Object Pascal, як і в більш ранніх версіях Pascal, складається з основної частини, власне і названою програмою (англ. Program - Програма) і декількох модулів (англ. Unit - Модуль), що підключаються на етапі компіляції до основної частини програми, наявність яких не обовязкова. Розглянемо структуру основної частини програми.

Program

.......... Заголовок програми

Uses

де х_k -- невідомі величини; а _ij -- задані елементи розширеної матриці системи рівнянь. Для розвязку СЛАР приміняють два класи методів: прямі та ітераційні. Прямі методи універсальні і приміняються до розвязку систем невисокого порядку (n< 200). Ітераційні методи зручно використовувати для СЛАР високого порядку з слабо заповненими матрицями.

Метод Гаусса відноситься до прямих методів. Алгоритм методів складається з двох етапів. Перший етап називається прямим ходом і заключається у послідовному виключенні невідомих з рівнянь, починаючи з х₁.

З першого рівняння системи(1.1) виражаємо невідоме х₁:

х₁ = (а_1,n+1 - а₁₂ х₂ - ... -а_1n х_n )/а₁₁, (1.2)

що можливе при а₁₁ ? 0, в іншому випадку потрібно виконати перестановку рівнянь системи. Згідно формулі (1.2) потрібно кожен елемент першого рядка розширеної матриці СЛАР поділити на діагональний елемент

а_1j⁽¹⁾ = a_1j /a₁₁. (1.3)

Потім підставляємо вираз (1.2) у всі рівняння системи, тим самим відкидаємо х₁ із всіх рівнянь, крім першого. Елементи розширеної матриці перетворюємо по формулі

a _{i j}⁽¹⁾ = а _{i j} - а_{i 1}а_1j⁽¹⁾ ,

i = 2, 3, ..., n; j = 1, 2, ..., n+1. (1.4)

У результаті виключення першого невідомого х₁ із всіх рівнянь, всі елементи першого стовпчика перетворення матриці будуть рівні нулю, крім а₁₁⁽¹⁾ =1.

Невідоме х₂ виражаємо із другого рівняння системи і виключаємо із останніх рівнянь і т.д. В результаті отримуємо СЛАР з верхньою трикутною матрицею, у якої всі елементи нижче головної діагоналі рівні нулю.

Запишем вирази для невідомих х_k і перетворення елементів розширеної матриці системи, згідно формулам (1.2) - (1.4):

x_k = (а_k,n+1 -? а_{k j} х_j )/а _kk , (1.5)

а _kj ^(m+1) = а_kj ^(m)/ а _kk^(m),

а _{i j} ^(m+1)= а _{i j} ^(m)- а _{i k}^(m)а _kj ^(m).

Другий етап розвязку СЛАР називається зворотнім ходом методу Гаусса і полягає в послідовному визначенні невідомих х _k за першою формулою (1.5), починаючи з невідомого х _n і закінчуючи х₁ .

Точність результатів буде визначатися точністю виконання арифметичних операцій при перетворенні елементів матриці. Для зменшення похибки при діленні на діагональний елемент (друга формула (1.5)) рекомендується виконати таку перестановку рівнянь, щоб поставити на діагональ найбільший по модулю із всіх елементів цього стовпчика. Така процедура називається вибором головного елемента стовпчика. Кількість арифметичних операцій у методі Гаусса звязано з розмірністю системи і наближено рівно 2/3 n³ . Контроль отриманих розвязків можна провести шляхом їх підстановки в початкову СЛАР і знаходження r_k , різницю між правими і лівими частинами рівнянь:

r _k = а _k,n+1 - ? а_{k j} х _j (1.6)

При малій похибці розвязок величини r _k буде наближатися до нуля.

Мал.1.1. Блок-схема програми розвязку СЛАР методом Гаусса

Програму розвязку СЯАР методом Гаусса складемо з трьох блоків (мал. 1.1). В блоці О (основна програма) задамо порядок системи і звертаємось до блоку 1, в якому визначаються елементи розширеної матриці СЛАР. Потім звертаємось до блоку 2, де реалізована програма методу Гаусса. Після цього виведем на дисплей результати розвязку СЛАР або звістку про те, що розвязок не існує у випадку виродженої матриці (DЕТ = О).

Для загальності блок 1 оформлений у вигляді окремої підпрограми. Тут елементи розширеної матриці задаються по рядкам у діалоговому режимі з клавіатури ПЕВМ. Хоча для інших конкретних задач елементи матриці можуть визначатися шляхом обчислення за даним алгоритмом, що потребує зміни програми блоку 1. Блок 2 являє собою програму методу Гаусса, яка складається з програми прямого і зворотнього ходів. У процесі прямого ходу здійснюється перестановка рядків матриці з метою вибору головних елементів стовпців.

Особливістю програми 1.1 мовою Паскаль є введення нових типів перемінних MAT і VEC для матриці А і вектора результатів Х. Таке введення потрібне тому, що перемінні А і Х є формальними і фактичними параметрами процедур.

Для контролю програм вирахуємо систему рівнянь

х₁ - 3х₂ + 2х₃ =7 ,

4х₁ + 6х₂ + х₃ = 3 ,

2х₁ + х₂ - 2х₃ = -1,

у результаті отримаємо х₁ = 2, х₂ = -1, х₃ = 1.

Реалізація програми для метода Гауса для СЛАР

program Project1;

{$APPTYPE CONSOLE}

uses

SysUtils;

Type

MAT=array [1..20,1..21] of real;

VEK=array [1..20] of real;

Var

A:MAT;

X:VEK;

I, N:integer;

S: real;

Procedure MATR (N:integer; var A:MAT);

Var

I, J:integer;

Begin

for I:=1 to N do

For J:=1 to N+1 do

begin

Write ( A, I:2, J:2, ? => );

readln (A[I, J])

End

End;

Procedure Gauss (N:integer; var A:MAT; var X:VEK; var S:real);

Var

I,J,K,L,K1,N1:integer;

R:real;

Begin

N1:= N+1;

For K := 1 to N do

begin

K1:= K+1;

S:= A[K,K];

J := K;

For I := K1 to N do

begin

R:= A[I,K];

If abs (R) > abs (S) then

begin

S:= R;

J:= I

end

End;

If S = 0.0 then exit;

If J <> K then

for I:= K to N1 do

begin

R:= A[K, I];

A[K, I]:= A[J, I];

A[J, I]:= R

end;

For J:= K1 to N1 do A[K, J]:= A[K, J] / S;

For I:= K1 to N do

begin

R:= A[I, K];

For J:= K1 to N1 do A[I, J]:= A[I, J] - A[K, J] *R

End

End;

If S <> 0.0 then

For I:= N downto 1 do

begin

S:= A[I, N1];

For J:= I+1 to N do S:= S - A[I, J]*X[J];

X [I]:= S

End

End;

begin

Repeat

write ( N ? => );

Readln (N);

Matr (N,A);

Gauss (N, A, X, S);

If S <> 0.0 then

for I:= 1 to N do

writeln ( X, I:2, = , X[I])

Else

writeln ( DET = 0);

Until false ;

Readln;

Readln;

end.

Результат роботи програми

Висновок

При виконанні курсової роботи я поглибила свої знання в області компютерної техніки, набула практичних навичок роботи з ЕОМ та інформацією представленою в ній, навчилась самостійно шукати методи розвязку задач, освоїла прийоми систематизації знань та використала їх на практиці, глибше зрозуміла основи алгоритмізації та програмування при розвязку задач, навчилась виконувати оформлення результатів роботи та представляти їх при захисті, освоїла основні елементи практичного програмування, уяснила роль програмного забезпечення ЕОМ, добре засвоїла принципи роботи з найбільш необхідним програмним забезпеченням та мовами програмування (Windows, MS Offise, Delphi).

Список використаної літератури

1. Бородич Ю.С. и др. Паскаль для персональных компьютеров. Минск, изд-во "Вышейшая школа". 1991

2. Зуев Е.А. и др. Язык прграммирования Turbo Pascal, М. "Унитех", 1992

3. Введение в Делфи 6. Электронный вариант.

4. Сухарев М.В. Основы Делфи. изд-во "Наука и техника", С-П, 2004

5. Хомоненко А. и др. Делфи 7, С-П. "БХВ-Петербург", 2006

6. Галисеев Г.В. Компоненты в Делфи 7. изд-во "Диалектика", С-П, 2004

7. Ф.В. Левитин, Алгоритмы: введение в разработку и анализ, М.”Вильямс”, 2006.

8. С.В.Поршнев, Вычислительная математика. Курс лекций, СПб,”БХВ-Петербург”, 2004.

9. К.Х. Зеленский, Компьютерные методы прикладной математики, К,”Дизайн”, 1999.

10. В.Е. Краскевич и др., Численне методы в инженерных исследованиях,-К,”Вища школа”,1986.