Программирование и основы алгоритмизации

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Кафедра: КСУ

Курсовая работа

"Программирование и основы алгоритмизации"

Студент: Моисеева О.И.

Группа: 1491

Преподаватель: Ветчинкин А. С.

Санкт-Петербург, 2012 год

Постановка задачи и математическая модель задачи

математический модель программа пользователь

Постановка задачи:

1.Ввод данных должен осуществляться из файла о наборе точек и с клавиатуры координаты уравнений прямой.

2.Результаты расчета должны выводиться в виде таблиц на экран и в файл, сохраняясь на жёстком диске.

.Процедуры расчета расстояния r, выбора точек из массива D1, сортировки массива и вывода результатов следует оформить в программе в форме функций пользователя.

Математическая модель:

Для определения местоположения точки относительно многоугольника проводим вертикальную линию параллельную оси ординат через заданную точку. Определяем точки пересечения со сторонами многоугольника. Если точка пересечения по координате х лежит между двумя соответствующими точками У на многоугольнике, то фиксируем это. Проделываем данную операцию и с остальными точками.

Если точек пересечения между двумя соответствующими вершинами менее 2 и заданная точка по координате y находится не между двумя другими точками, то точка находится вне многоугольника.

Kbc и Bbc - угловой коэффициент и свободный член уравнения прямой, проведенной через вершины многоугольника B и С.

Аналогично этому: Kcd и Bcd, Kad и Bad, Kab и Bab.

Во избежание деления на ноль используется число 0.0001.

На точность вычислений оно не влияет, т.к. очень мало.

При вычислении расстояния от точки до прямой используются координаты желаемой точки и k и b (угловой коэффициент и свободный член уравнения прямой, пересекающей многоугольник), вычисленные по 2 введенным точкам.

Используется формула: Она путем преобразований получена из стандартной математической формулы для вычисления расстояний.

Для сортировки массива по убыванию используется метод простого перебора. Предполагается, что первое значение - максимальное. После чего сравниваются с соседними элементами. После одной итерации мы получаем действительно максимальное значение по всему массиву. Данное значение переносится в первую ячейку массива.

Аналогично максимальные значения из оставшихся значений переносятся в ячейку 2,3...n...

#include "stdafx.h"

#include<stdio.h>

#include<conio.h>

#include<math.h>

#include<string.h>

#include<stdlib.h>

#include<ctype.h>*file1;*file2;vnutri_ili_snaruji (float Ax, float Bx, float Cx, float Dx, float Ay, float By, float Cy, float Dy, float x, float y)

{vnutri=0, z=0;y1, y2, y3, y4;massiv[4];Kbc, Bbc, Kcd, Bcd, Kad, Bad, Kab, Bab;

Kbc=(By-Cy)/(Bx-Cx+0.0001); //коэффициенты в ур-ие прямой

Bbc=By-Kbc*Bx;=(Dy-Cy)/(Dx-Cx+0.0001);=Cy-Kcd*Cx;=(Dy-Ay)/(Dx-Ax+0.0001);=Ay-Kad*Ax;=(By-Ay)/(Bx-Ax+0.0001);

Bab=Ay-Kab*Ax;=Kab*x+Bab; //Находим точки пересечения со сторонами многогранника=Kbc*x+Bbc;=Kcd*x+Bcd;=Kad*x+Bad;((y1>Ay && y1<By) || (y1<Ay && y1>By)) //Подсчёт точек пересечения параллельной прямой

{[z]=y1;++;

}((y2>Cy && y2<By) || (y2<Cy && y2>By))

{[z]=y2;++;

}((y3>Cy && y3<Dy) || (y3<Cy && y3>Dy))

{[z]=y3;++;

}((y4>Ay && y4<Dy) || (y4<Ay && y4>Dy))

{[z]=y4;++;

}(z==2) //Проверка условия внутри многоугольника

{(y<massiv[0] && y>massiv[1]) vnutri=1;(y>massiv[0] && y<massiv[1]) vnutri=1;

}(vnutri);

}rasstoyanie (float x, float y, float k, float b)

{d;=(fabs(k*x-y+b)/sqrt(k*k+1)); //рассчёт расстояния от точки до прямой(d);

}sortirovka(float Sort[], float D3[250][6], int n)//Использование метода простого перебора

{i=0,k=0,nomer, j, j3=0, i3;max, perv;temp, temp1, temp2, temp3, temp4, temp5;

do //Сортировка значений r

{=Sort[i];

nomer=i;

{(Sort[i+1]>max) nomer=i+1;(Sort[i+1]>max) max=Sort[i+1];++;

}(i<n-1);=Sort[k];[k]=max;[nomer]=perv;++;=k;

}(k<n-1);

for(j=0;j<n;j++) //Подстановка строк по значению r

{(i3=0;i3<n;i3++)

{(Sort[j]==D3[i3][j3+5])

{=D3[j][j3];=D3[j][j3+1];=D3[j][j3+2];=D3[j][j3+3];=D3[j][j3+4];=D3[j][j3+5];[j][j3]=D3[i3][j3];[j][j3+1]=D3[i3][j3+1];[j][j3+2]=D3[i3][j3+2];[j][j3+3]=D3[i3][j3+3];[j][j3+4]=D3[i3][j3+4];[j][j3+5]=D3[i3][j3+5];[i3][j3]=temp;[i3][j3+1]=temp1;[i3][j3+2]=temp2;[i3][j3+3]=temp3;[i3][j3+4]=temp4;[i3][j3+5]=temp5;;

}

}

}(0);

}vyvod(float Massiv[250][6], int stroki, int stolbcy)

{i,j,k;

if(stolbcy==6)

{=1;

}

{=0;

}(i=0; i<stroki; i++)

{((i%20)==0)

{();

}(j=k; j<stolbcy; j++)

{(stolbcy)

{6:

{(j)

{1:("D2=");;2:("D1=");;3:("x=");;4:("y=");;5:("d=");;

};

}3:

{(j)

{0:("D1=");;1:("x=");;2:("y=");;

};

}4:

{(j)

{0:("D2=");;1:("D1=");;2:("x=");;3:("y=");;

};

}

}("%1.1f ",Massiv[i][j]);(file2, "%1.1f ",Massiv[i][j]);

}("\n");(file2,"\n");

}

}MENU(int flag) //основное меню

{("cls"); //очистка экрана("\nMenu:\n"); //вывод меню(flag>1) printf("1. Vvod na4al'nyh dannyh - ok!");printf("1. Vvod na4al'nyh dannyh");(flag>2) printf("\n2. Ras4et - ok!");printf("\n2. Ras4et");(flag>3) printf("\n3. Vyvod rezul'tatov - ok!");printf("\n3. Vyvod rezul'tatov");("\n4. Vyhod");("\n\nVvedite N punkta: ");

return 0;

}main() //описание переменных

{

int vyhod=0;Ax,Ay,Bx,By,Cx,Cy,Dx,Dy;D1[250][6], D2[250][6], D3[250][6];i,j,vnutri, n,N1,N2,N3,i1,j1,i2,j2,i3,j3;r,R;Sort[250];x, y;k, b, x1, x2, y1, y2;stroki, stolbcy;str[128], key, key2;flag=1;w[1];(vyhod==0)

{(flag);=getchar();(w, "%d", flag);(key=='4')

{=1;;

}(key>w[0])

{=5;("\nO6ibka! Dlya vyhoda nazhmite 4 ili dla vvoda dannix nazhmite 1");

}(key)

{'1': //ввод данных

{("\nVvedem koordinati mnogougol'nika.");("\nVvedite koordinatu A:\n");("%f %f", &Ax, &Ay);("\nVvedite koordinatu B:\n");("%f %f", &Bx, &By);("\nVvedite koordinatu C:\n");("%f %f", &Cx, &Cy);("\nVvedite koordinatu D:\n");("%f %f", &Dx, &Dy);("\nVvedite R:\n");("%f", &R);("Vvedem 2 to4ki pryamoj.");("\nPervaya:\n");("%f %f", &x1, &y1);("\nVtoraya:\n");("%f %f", &x2, &y2);++;();;

}'2': //расчет

{

k=(y2-y1)/(x2-x1+0.0001); //составление ур-ий прямой=y2-k*x2;=1;=i1=n=0;

}=fopen("C:\\tochki.txt","rt"); // Открываем входной файл для чтения.(file1 == NULL) // Если файл не удалось открыть...

{("Fajl ne najden"); // выводим об этом сообщение.

return;

}{(NULL!=fgets(str,128,file1))

{++;

}(n>249) (n=250);(file1);

for (i=0;i<n;i++) //формирование D1

{(file1,"%f %f",&x,&y);(x>=0 && x<=12 && y>=0 && y<=15)

{[i1][j1]=N1;[i1][j1+1]=x;[i1][j1+2]=y;++;++;

}

}(file1); //закрытие файла=N3=1;=i2=j2=i3=j3=0;(i1=0; i1<N1-1; i1++)

{=vnutri_ili_snaruji (Ax, Bx, Cx, Dx, Ay, By, Cy, Dy, D1[i1][j1+1], D1[i1][j1+2]);

if (vnutri==0) //формирование D2

{[i2][j2]=N2;

D2[i2][j2+1]=D1[i1][j1];[i2][j2+2]=D1[i1][j1+1];[i2][j2+3]=D1[i1][j1+2];=rasstoyanie (D2[i2][j2+2], D2[i2][j2+3], k,b); //формирование D3(r<=R)

{[i3][j3]=N3;[i3][j3+1]=D2[i2][j2];[i3][j3+2]=D2[i2][j2+1];[i3][j3+3]=D2[i2][j2+2];[i3][j3+4]=D2[i2][j2+3];[i3][j3+5]=r;[j]=r;++;++;++;

}++;

i2++;

}

}=N3-1;(Sort, D3, N3); //сортировка по значению r

printf("\nPoschitano!\n");++;();

break;

}'3': //вывод результата

{

file2=fopen("C:\\rezultat.txt", "at");("\nKakoi massiv vyvesti? D1 - najmite 1, D2 - 2, D3 - 3, vse - 4:\n");=getchar();=getchar();(key2=='1')

{=N1-1;=3;(file2, "\nVse to4ki v zadannoj oblasti:\n");("\nVse to4ki v zadannoj oblasti:\n");(D1,stroki,stolbcy);

}(key2=='2')

{=N2-1;=4;(file2, "\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika:\n");("\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika:\n");(D2,stroki,stolbcy);

}(key2=='3')

{=N3;=6;(file2, "\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika i r<=R:\n");("\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika i r<=R:\n");(D3,stroki,stolbcy);

}(key2=='4')

{=N1-1;=3;(file2, "\nVse to4ki v zadannoj oblasti:\n");("\nVse to4ki v zadannoj oblasti:\n");(D1,stroki,stolbcy);=N2-1;=4;(file2, "\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika:\n");("\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika:\n");(D2,stroki,stolbcy);=N3;=6;(file2, "\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika i r<=R:\n");("\n\nTo4ki VNE mnogougol'nika i r<=R:\n");(D3,stroki,stolbcy);

}++;

fclose(file2);();;

}'4': //выход из программы

{

printf("\nProgramma vypolnena. \n");=1;++;();;

}

default: //любая другая клавиша

{();;

}

} } }

Выводы

В данной курсовой работе использовались двумерные массивы, в которые записывалась вся информация о точках используемых в процессе работы программы.

Кроме того, была продемонстрирована работа с файлами данных для ввода и вывода данных.

Так же были написаны функции для решения конкретных задач, что позволило сделать программу более логичной и понятной.

Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" Кафедра: КСУ

Больше работ по теме: