Программирование на Object Pascal в среде Delphi

 

Лабораторная работа №9

 Программирование алгоритмов с использованием  динамических структур данных

          Цель лабораторной работы: освоить методику создания приложений, в которых используются динамические структуры данных.

Примеры создания приложений

9.1 Использование динамических массивов

          Задание: создать приложение для вычисления наименьшего и наибольшего из всех значений элементов целочисленной матрицы A={a_ij}, где i=1,2,…, m; j=1,2,…, n. Значения m и n задаются пользователем на панели интерфейса, а элементы матрицы A генерируются с помощью датчика случайных чисел и размещаются в памяти динамически.

          Один из возможных вариантов панели интерфейса создаваемого приложения показан на рис.9.1.

9.1.1. Размещение компонентов на Форме

          Разместим на Форме компоненты Label,  SpinEdit, Button и StringGrid.

 

Рис. 9.1

Сохраним модуль под именем UnDinMas (текст модуля приведен в п.9.1.3).

9.1.2 Создание процедур обработки событий FormCreate и Button1Click

          Двойным нажатием клавиши “мыши” на Форме и кнопке Button1 создайте соответствующие процедуры обработки событий. Пользуясь текстом модуля UnDinMas, внимательно наберите операторы этих процедур.

          При желании можно создать процедуру, которая будет выделять заданным цветом границы ячеек с наименьшим и наибольшим значениями в компоненте StringGrid.  Для создания такой процедуры сделайте активным компонент StringGrid  и на странице Events(события) Инспектора Объектов дважды щелкните “мышью” в правой части события OnDrawCell. В ответ Delphi создаст обработчик этого события – процедуру procedure TForm1.StringGrid1DrawCell и установит курсор между операторами begin и end этой процедуры. Используя текст модуля UnDinMas, внимательно наберите операторы процедуры TForm1.StringGrid1DrawCell.

9.1.3 Текст модуля UnDinMas

Unit UnDinMas;

interface

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls, Spin, Grids, Buttons;

type

  TForm1 = class(TForm)

    Label1: TLabel;

    SpinEdit1: TSpinEdit;

    SpinEdit2: TSpinEdit;

    Label8: TLabel;

    StringGrid1: TStringGrid;

    Label2: TLabel;

    Label5: TLabel;

    Label3: TLabel;

    Button1: TButton;

    Label4: TLabel;

    Label6: TLabel;

    Label7: TLabel;

    Label9: TLabel;

    procedure FormCreate(Sender: TObject);

    procedure SpinEdit1Change(Sender: TObject);

    procedure SpinEdit2Change(Sender: TObject);

    procedure StringGrid1DrawCell(Sender: TObject; Col, Row: Integer;

      Rect: TRect; State: TGridDrawState);

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

var

  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

Type

 Mas=array[1..1] of integer;  // массив целочисленных значений

 pMas=array[1..1] of ^mas;    // массив указателей

var                           // объявление глобальных переменных

 pA:^pMas;                    // указатель на массив указателей

 m,n,max,min:integer;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

 m:=6;                    // начальное значение m

 n:=8;                    // начальное значение n

 SpinEdit1.Text:='6';

 SpinEdit2.Text:='8';

 StringGrid1.RowCount:=m;  // количество строк

 StringGrid1.ColCount:=n;  // количество столбцов

end;

procedure TForm1.SpinEdit1Change(Sender: TObject);

begin

 m:=StrToInt(SpinEdit1.Text);// m присваивается содержимое поля редактора

 StringGrid1.RowCount:=m;

end;

procedure TForm1.SpinEdit2Change(Sender: TObject);

begin

 n:=StrToInt(SpinEdit2.Text);// n присваивается содержимое поля редактора

 StringGrid1.ColCount:=n;

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

label 1;

var

 i,j,k,l,r:integer;

begin

 Randomize;        // инициализация датчика случайных чисел

 GetMem(pA,4*m);   // выделение памяти для массива из m указателей

 for i :=1 to m do

  begin            // формирование i-й строки массива

   { Выделение памяти для n элементов i-й строки}

   GetMem(pA^[i],SizeOf(integer)*n);

   pA^[1]^[1]:=Random(1000);// случайное целое число занести в массив

   for j:=1 to n do

    begin          // формирование j-го элемента строки

     1: r:=Random(1000);   // генерирование случайного числа

     for k:=1 to i do

      for l:=1 to j do

       if r=pA^[k]^[l] then // если такое число уже есть в массиве тогда...

                        goto 1;

     pA^[i]^[j]:=r; // случайное число занести в массив

    end;

  end;

  for i:=1 to m do  // элементы массива занести в ячейки

   for j:=1 to n do // компонента StringGrid1

    StringGrid1.Cells[j-1,i-1]:=IntToStr(pA^[i]^[j]);

 { Поиск min и max значений среди элементов массива}

 max:=pA^[1]^[1];

 min:=max;

 for i:=1 to m do

  for j:=1 to n do

   if pA^[i]^[j]<min then

                      min:=pA^[i]^[j]

                                else

                      if pA^[i]^[j]>max then

                                         max:=pA^[i]^[j];

 Label7.Caption:=IntToStr(min); // вывод min значения

 Label9.Caption:=IntToStr(max); // вывод max значения

 for i:=1 to m do

  { Освобожение памяти, занимаемой n элементами i-й строки}

  FreeMem(pA^[i],SizeOf(integer)*n);

 { Освобождение памяти, занимаемой массивом из m указателей}

 FreeMem(pA,4*m);

end;

procedure TForm1.StringGrid1DrawCell(Sender: TObject; Col, Row: Integer;

  Rect: TRect; State: TGridDrawState);

begin

 with StringGrid1.Canvas do

  if StringGrid1.Cells[Col,Row]=IntToStr(min) then // если элемент ячейки

   begin                                           // равен min тогда...

   Brush.Color:=clGreen; // установить цвет кисти зеленый

   FrameRect(Rect);     // выделить границы ячейки заданным цветом

   end

                                                else

   if StringGrid1.Cells[Col,Row]=IntToStr(max) then // если элемент ячейки

    begin                                           // равен max тогда...

    Brush.Color:=clRed;  // установить цвет кисти красный

    FrameRect(Rect);     // выделить границы ячейки заданным цветом

    end

end;

end.

9.2 Использование динамических списков

          Задание2: создать приложение для формирования стека, который заполняется путем ввода целых положительных чисел с клавиатуры. Как только будет введено первое отрицательное число, содержимое стека выводится на панель интерфейса, а память занимаемая его элементами освобождается.

          Один из возможных вариантов панели интерфейса создаваемого приложения показан на рис.9.2.

9.2.1. Размещение компонентов на Форме

          Разместим на Форме компоненты Label, Edit, Button и Memo.

 

 

Рис. 9.2

Сохраним модуль под именем UnStek (текст модуля приведен в п.9.2.3).

9.2.2 Создание процедур обработки событий FormCreate и Button1Click

          Двойным нажатием клавиши “мыши” на Форме и кнопке Button1 создайте соответствующие процедуры обработки событий. Используя текст модуля UnStek, внимательно наберите операторы этих процедур.

9.2.3 Текст модуля UnStek

Unit UnStek;

interface

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls;

type

  TForm1 = class(TForm)

    Label1: TLabel;

    Edit1: TEdit;

    Button1: TButton;

    Label2: TLabel;

    Label3: TLabel;

    Memo1: TMemo;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure FormCreate(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

var

  Form1: TForm1;

implementation

{$R *.DFM}

Type

 PSt=^Zap;

 Zap=record

      inf:integer;

      adr:PSt

     end;

Var            // объявление глобальных переменных:

 PVer,         // указатель вершины стека

 PTek:PSt;     // текущий указатель

 ElSt:integer; // элемент стека

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

 New(PTek);                 // выделить память

 ElSt:=StrToInt(Edit1.Text);// в ElSt занести значение из Edit1

 PTek^.inf:=ElSt;           // в информационную часть стека занести ElSt

 PTek^.adr:=PVer;       // в адресную часть занести указатель на вершину

 PVer:=PTek;// указатель вершины должен указывать на последний элемент

 if ElSt>=0 then          // если элемент стека неотрицательный тогда...

             begin

              Edit1.Text:='';// очистить окно редактора Edit1

              Edit1.SetFocus;// передать фокус ввода редактору Edit1

             end

            else

             begin

              Memo1.Lines.Add('Элементы стека:'); // вывести заголовок

              repeat

               Memo1.Lines.Add(#9+IntToStr(PTek^.inf));// вывод элементов

               PVer:=PTek^.adr;

               Dispose(PTek);  // освободить память

               PTek:=PVer

              until PTek=nil;

             end;

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

 PVer:=nil;   // инициализировать указатель вершины

 ElSt:=0;      // инициализировать элемент стека

end;

end.

9.3. Выполнение индивидуального задания

          По указанию преподавателя выберите два варианта индивидуальных заданий. В заданиях №1-№15 необходимо использовать динамические массивы, а в заданиях №16-№30 – динамические списки. Во всех заданиях необходимо предусмотреть контрольный вывод исходных данных.

1.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, меняет местами элементы с наибольшим и наименьшим значениями среди четных и выводит полученный массив.

2.   Создать приложение, которое осуществляет ввод m строк и n столбцов двумерного массива с клавиатуры и выводит номер строки и номер столбца наименьшего из всех значений его элементов.

3.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры и выводит порядковый номер элемента с наименьшим значением среди нечетных.

4.   Создать приложение, которое осуществляет ввод значений элементов двумерного массива n-го порядка с клавиатуры и выводит значение наибольшего из элементов главной диагонали.

5.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, изменяет порядок следования элементов на противоположный и выводит полученный массив.

6.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры и выводит порядковый номер элемента с наибольшим значением среди четных.

7.   Создать приложение, которое осуществляет ввод значений элементов двумерного массива n-го порядка с клавиатуры и выводит значение суммы элементов главной диагонали.

8.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, меняет местами элементы с минимальным и максимальным значениями и выводит полученный массив.

9.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры и выводит порядковый номер элемента с наименьшим значением среди положительных.

10.   Создать приложение, которое осуществляет ввод значений элементов двумерного массива n-го порядка с клавиатуры, изменяет порядок следования элементов главной диагонали на противоположный и выводит преобразованный массив.

11.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, меняет местами элементы с минимальным и максимальным значениями среди положительных и выводит полученный массив.

12.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры и выводит порядковый номер элемента с наибольшим значением среди отрицательных.

13.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, меняет местами элементы с наибольшим значением среди отрицательных и наименьшим среди положительных и выводит полученный массив.

14.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры и выводит среднее арифметическое значение элементов массива.

15.   Создать приложение, которое осуществляет ввод k значений элементов одномерного массива с клавиатуры, меняет местами элементы с наименьшим значением среди четных и наибольшим среди нечетных и выводит полученный массив.

16.   Создать приложение, которое заносит в стек целые положительные числа с клавиатуры, выводит содержимое стека и среднее арифметическое значение его элементов.

17.   Создать приложение, которое заносит в стек символы с клавиатуры, выводит содержимое стека и сообщение о том, содержится или нет в стеке заданный символ.

18.   Создать приложение, которое заносит в каждый элемент стека английское слово с клавиатуры и, как только будет введено слово “end”, выводит содержимое стека.

19.   Создать приложение, которое заносит в стек произвольные целые числа с клавиатуры, выводит содержимое стека и сообщение о том, содержится или нет в стеке заданное число.

20.   Создать приложение, которое заносит в стек символы с клавиатуры, выводит содержимое стека и сообщение о том, упорядочены ли элементы стека по алфавиту или нет.

21.   Создать приложение, которое заносит в стек положительные целые числа с клавиатуры и, как только будет введено число, равное сумме введенных чисел, выводит содержимое стека.

Лабораторная работа №9  Программирование алгоритмов с использованием  динамических структур данных           Цель лабораторной работы: освоить методи

Больше работ по теме: