Разработка формата хранения данных программ и решение задач

Цель: изучить возможности
работы с файлами в языке Pascal. Получить навыки разработки формата хранения
данных на примере решения задач аналитической геометрии. Освоить приемы
структурирования программ.

Задание:

Задано множество точек.
Найти параметры окружности минимального радиуса проходящей через три точки
множества.

Изучить процедуры и
функции языка Pascal для работы с файлами прямого и последовательного доступа.

Согласно заданному варианту,
разработать формат и структуру файла прямого доступа для хранения входных
данных.

Выходные данные вывести
на экран и сохранить в текстовом файле.

При написании программы
организовать контроль вводимых данных используя функцию IOResult();

Условие задачи с
реквизитами исполнителя должны быть представлены на экране при запуске
программы.

Структурировать программу
с использованием процедур и функций.

Реализовать возможность
ввода данных из файла и с клавиатуры.

1. Теоретическая
часть:

Файл - именованная
область внешней памяти ПК (жесткого диска, гибкой дискеты, электронного
«виртуального» диска), либо логическое устройство – потенциальный источник или
приемник информации.

Классификация файлов по
типу доступа к элементам:

Файлы прямого доступа –
это файлы, у которого в любой момент времени, возможно, получить элемент с
указанным доступом:

А.Типизированные

F : file of <тип>;

F : file of
point <точки>;

Б.Без типа

F : file;

2) Файлы
последовательного доступа – это файлы у которых доступ к элементам осуществляется
строго последовательно и отсутствует доступ по номеру элемента. (текстовые).

F : text;

В своей     
лабораторной работе я использовал файлы последовательного доступа.
Следовательно, я использовал текстовые файлы, что обуславливает точность
хранения данных программы. Для перевода  числа в строку используем Function
IntToStr, для создания файла используем Procedure CrTFile, для считывания из
файла используем Procedure ReDFile.

 

2. Описание блоков
программы

Procedure titlist; 
Tитульная страница.

Выводит на экран условия
задачи с реквизитами исполнителя.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Function IntToStr;
Перевод числа в строку.

Эта функция переводит
число в строку.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure PROV; Проверка
вводимых данных.

В этой процедуре
происходит контроль вводимых данных при помощи Val ().

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure Osnova; 
Расчёты программы

В этой процедуре
происходят расчёты основной программы:

Проверка на равность
отдельных отрезков исходящих из одной точки.

На существование возможных
радиусов. И на существование наименьшего радиуса. Запись в текстовый файл
Минимального радиуса.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure Klava;  Bвод
входных данных с клавиатуры

Ввод входных данных с
клавиатуры. Контроль вводимых данных при помощи процедуры Val ().  И в
дальнейшем выполнение расчётов.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure ReDFile; Cоздание
выходного файла

Считывание уже
записанного файла, в который записываются координаты точек. Проверка на
существование файла с помощью функции IOResult ().

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure CrTFile;
Cоздание входного файла

Создание файла. Запись в
этот файл координат точек.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure Menu;
Предоставление пользователю варианта выбора дальнейшего действия программы.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Сама программа.

3. Обоснование выбора
средств программной реализации блоков

Procedure titlist;                                                    Tитульная
страница.

Выводит на экран условия
задачи с реквизитами исполнителя.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Function
IntToStr(V:integer):string;                   Перевод числа в строку.

V - число, которое
переводим в строку – S..

V – параметрическая
переменная.

String – тип возвращ.
значения.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
PROV(Prigl:string; var V:integer; nz,vz:integer);   Проверка.

Prigl - приглашение, V -
возращаемое число,

Nz - нижнее значение, vz
- верхнее значение.

V – переменная, которая
имеет непосредственную связь с самой программой.

Prigl - параметрическое
заначение.

V – параметрическая
переменная.

Nz, vz – параметрические
заначения.

В этой процедуре
происходит контроль вводимых данных при помощи Val ().

Если мы вводим буквы то,
это строковые значения и выводится сообщение:

'ОШИБКА!!! Некорректные
данные'.

Если мы вводим кол-во
точек больше или меньше нужного выводится сообщение: 'ОШИБКА!!! Введенное число
вне рамок диапазона'.

Если мы вводим координаты
точек больше большего значения или меньше меньшего то выводиться сообщение:
'ОШИБКА!!! Число должно быть от Nz до Vz.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
Osnov(var m:integer;d:pnt);                            Расчёты программы.

M – параметрическая
переменная.

D -  параметрическое
значение.

В этой процедуре
происходят расчёты основной программы:

Проверка на равность
отдельных отрезков исходящих из одной точки.

На существование
возможных радиусов. И на существование наименьшего радиуса. Запись в текстовый
файл Минимального радиуса.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
Klava;                                    Bвод входных данных с клавиатуры.

Ввод входных данных с клавиатуры.
Контроль вводимых данных при помощи процедуры Val ().  И в дальнейшем
выполнение расчётов.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
ReDFile;                                           Cоздание выходного файла.

Считывание уже
записанного файла, в который записываются координаты точек. Проверка на
существование файла с помощью функции IOResult ().

Если файл существует
производится выполнение расчётов. Если не существует, то появляется сообщение:
'О Ш И Б К А ! Файл не существует!'

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
CrTFile;                                                   Cоздание входного
файла.

Создание файла. Запись в
этот файл координат точек.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Procedure
Menu;                                Выводит на экран меню программы.

Данная процедура выводит
на экран меню программы, руководствуясь которым мы можем выполнять различные
дальнейшие действия.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

Выполнение самой
программы.

Сама программа состоит из
двух процедур: Titlist, Menu.

//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//--//

 

Листинг программы:

 

PROGRAM L_3;

Uses crt;

Type Point = Record              
{zapis s koordinatami to4ek}

x :
integer;                 {koordinatu X}

y :
integer;                 {koordinatu Y}

END;

pnt = Array
[1..20] Of Point; {koordinati to4ek}

{***************************
************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
Titlist;

BEGIN

clrscr;

writeln('     
Doneckiy gosudarstvennuy institut intelekta');

writeln;

writeln;

gotoxy(40,6);

write('Kafedra
programnogo obespecheniy');

gotoxy(40,7);

writeln('   
intellektualnuh sistem');

gotoxy(19,10);

writeln('    
Laborotornay rabota #3');

writeln('         
po kursu:"OP i AY"');

writeln('             
po teme:"Razrabotka formatov hranenij dannih programmi.  "');

gotoxy(60,20);

write('Vupolnil:');

gotoxy(60,21);

write(');

gotoxy(60,22);

write();

writeln;

writeln;

writeln;

write('Nagmite
lubuy klavishu');

readkey;

clrscr;

writeln(' 
Zadanie: Zadono mnogestvo tochek . Nayti parametru');

writeln('minimalnogo
radiusa,prohodyshie cherez 3 tochki mnogestva.');

gotoxy(1,25);

write('Nagmite
lubuy klavishu...');

readkey;

END;

{****************************************************************************}

{****************************************************************************}

function
IntToStr(V:integer):string;

var
S:string[11];

BEGIN

Str(V,S);

IntToStr:=S;

END;

{****************************
*********************************************}

procedure PROV(Prigl:string;
var V:integer; nz,vz:integer);

{Prigl-priglawenie,
V-vozrawaemoe 4islo,

nz-nignee
zna4enie,vz-verhnee zna4enie}

Var
S,S1:string[11];

Code:integer;

f:boolean;

BEGIN

repeat

write(Prigl);

f:=false;

readln(S);

val(S,V,Code);

if
(Code)<>0 then

writeln('
OSHIBKA','NEKORECTNIE DANNUE')

else begin

str(V,S1);

if  S1
<> S then

writeln('
OSHIBKA','VVEDENNOE CHISLO VNE RAMKAH DEAPOZONA')

else

if ((V<nz)
or (V>vz)) then begin

writeln('
OSHIBKA','CHISLO DOLGNO BUT OT '+InttoStr(nz)+' DO '+IntToStr(vz));

end

else f:=true;

end;

Until f;

END;

{****************************************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
Osnov(var m:integer;d:pnt);

Var
out_f:text;                  {M-kolli4estvo to4ek, D-koordinati tochek}

FName:string[20];

i,k,l:integer;            
{s4et4iki}

ki,kl,lk,li,ik,il:real;   
{dlinu vektorov}

rad1,rad2,rad3:real;      
{dlinu radiysov}

min:real;                 
{Min. radiys}

BEGIN

ClrScr;

rad1:=0;
rad2:=0; rad3:=0; min:=0;

for i:=1 to
(m-2) do

BEGIN

textcolor(Green);

ik:=Sqrt(Sqr(D[i].x-D[k].x)+Sqr(D[i].y-D[k].y));

il:=Sqrt(Sqr(D[i].x-D[l].x)+Sqr(D[i].y-D[l].y));

if (il=ik)
then

Begin

rad1:=ik;

writeln (
'TOCHKA ',i,'- CENTR OKRYGNOSTI')

End

Else

writeln('TOCHKA
',i,' NE JAVLJETSJ CENTROM OKRYGNOSTI');

END;

for k:=i+1 to
(m-1) do

BEGIN

textcolor(lightgray);

ki:=Sqrt(Sqr(D[i].x-D[k].x)+Sqr(D[i].y-D[k].y));

kl:=Sqrt(Sqr(D[l].x-D[k].x)+Sqr(D[l].y-D[k].y));

if (kl=ki)
then

Begin

rad2:=ki;

writeln (
'TOCHKA ',k,'- CENTR OKRYGNOSTI')

End

Else

writeln('TOCHKA
',k,' NE JAVLJETSJ CENTROM OKRYGNOSTI');

END;

for l:=k+1 to
m do

BEGIN

textcolor(blue);

lk:=Sqrt(Sqr(D[k].x-D[l].x)+Sqr(D[k].y-D[l].y));

li:=Sqrt(Sqr(D[i].x-D[l].x)+Sqr(D[i].y-D[l].y));

if (lk=li)
then

Begin

rad3:=lk;

writeln (
'TOCHKA ',l,'- CENTR OKRYGNOSTI')

End

Else

writeln('TOCHKA
',l,' NE JAVLJETSJ CENTROM OKRYGNOSTI');

END;

writeln
('Nagmite lubyu klaviwy...');

readLn;

if rad1>0
then

BEGIN

textcolor(lightred);

min:=rad1;

writeln ('Min.
radiys= ' ,min:4:2,' ¤«п в®зЄЁ' ,i,'');

if
((rad2>0) and (rad2<min)) then

Begin

min:=rad2;

writeln ('Min.
radiys= ' ,min:4:2,' dlj tochki' ,k,'');

End;

if
((rad3>0) and (rad3<min)) then

Begin

min:=rad3;

writeln
('Min.radiys= ' ,min:4:2,' dlj tochki' ,l,'');

End

ELSE

if rad2>0
then

BEGIN

min:=rad2;

writeln
('Min.radiys= ' ,min:4:2,' dlj tochki' ,k,'');

if
((rad3>0) and (rad3<min)) then

Begin

min:=rad3;

writeln ('Min.
radiys= ' ,min:4:2,' dlj tochki' ,l,'');

End

ELSE

if rad3>0
then

BEGIN

min:=rad3;

writeln ('Min.
radiys= ' ,min:4:2,' dlju tochki' ,l,'');

END;

if min=0 then

writeln
('TOCHKA NE OBRAZUET RADIYS OKRYGNOSTI');

readkey;

End;

End;

TextColor(3);

TextBackground(0);

GoToXY(30,13);

WriteLn('Min.
radiys=: ', min:4:2);

GoToXY(3,25);

NormVideo;

write('Dlj
sohranenij nagmite ''ctrl+S'' ');

GoToXY(50,25);

write('Dlj
prodolgenij nagmite ''Esc'' ');

if ReadKey=#19
then begin

clrscr;

write('Vvedite
imj vihodnogo fajla: ');

readLn(FName);

Assign(out_f,FName);

Rewrite(out_f);

WriteLn(out_f,'Min.
radiys= ',min);

Close(out_f);

writeln('Fajl
yspewno sohranen');

readln;

end;

END;

{********************
*******************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
Klava;

Var

m:integer;   
{kolli4estvo to4ek}

i:integer;   
{s4et4ik}

d:pnt;       
{koordinati to4ek}

BEGIN

clrscr;

PROV('Kolli4estvo
to4ek M=',m,3,20);

for i:=1 to M
do begin

writeLn('Vvedite
koordinati ', i, '-j to4ki:');

PROV('.X = ',
D[i].X,-99,99);

PROV('.Y = ',
D[i].Y,-99,99);

end;

Osnova(m,d);

END;

{***********************
****************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
ReDFile;

var in_f:file;

FName:string[20];

f:word;

m:integer;   
{kolli4estvo to4ek}

i:integer;   
{s4et4ik}

d:pnt;       
{koordinati to4ek}

BEGIN

clrscr;

f:=0;

write('Vedite
imj fajla: ');

readLn(FName);

Assign(in_f,FName);

{$I-}

Reset(in_f,2);

{$I+}

if IOResult=0
then

begin

blockread(in_f,
m,1);

for i:=1 to m
do begin

blockread(in_f,
D[i].X,1);

blockread(in_f,
D[i].Y,1);

end;

Close(in_f);

if f=0 then

Osnova(m,d);

end

else

begin

writeln('OSHIBKA','FAJL
NE SYWESTVYET');

readln;

end;

END;

{***********************
****************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
CrTFile;

var in_f:
file;

FName:string[20];

m:integer;       
{kolli4estvo to4ek}

i:integer;       
{s4et4ik}

D:pnt;           
{koordinati to4ek}

BEGIN

clrscr;

write('Vvedite
imj fajla: ');

readLn(FName);

Assign(in_f,FName);

begin

clrscr;

Rewrite(in_f,2);

PROV('Vvedite
kolli4estvo to4ek:',m,3,20);

BlockWrite(in_f,m,1);

for i:=1 to m
do begin

writeLn('Vvedite
koordinati ', i, '-j to4ki:');

PROV('.X = ',
D[i].X,-99,99);

BlockWrite(in_f,
D[i].X,1);

PROV('.Y = ',
D[i].Y,-99,99);

BlockWrite(in_f,
D[i].Y,1);

end;

ClrScr;

Close(in_f);

clrscr;

writeln('Fajl
yspewno sozdan');

readln;

end;

END;

{****************************************************************************}

{****************************************************************************}

procedure
Menu;

var

ch:char;

BEGIN

repeat

clrscr;

writeLn('4to
vi hotite sdelat:');

writeLn('1:
dlj voda vhodnih dannih s klaviatyru..');

writeLn('2:
dlj s4ituvanij vhodnih dannih iz fajla..');

writeLn('3:
dlj sozdanij vhodnogo fajla..');

writeLn(#10#13);

writeLn('0:
dlj vihoda..');

repeat

ch:=ReadKey;

Until (ch='1')
or (ch='2') or (ch='3') or (ch='0');

case ch of

'1': Klava;

'2': ReDFile;

'3': CrTFile;

end;

Until ch='0';

END;

{****************************************************************************}

{****************************************************************************}

BEGIN

Titlist;

Menu;

END.

5. Тестовые примеры

Входной файл:

Координаты 1-ой точки:

.X = 4

.Y = 6

Координаты 2-ой точки:

.X = 9

.Y = 0

Координаты 3-ей точки:

.X = 32

.Y = 6

Выходной файл:

Мин. радиус =: 7.21

Входной файл:

Координаты 1-ой точки:

.X = 10

.Y = 9

Координаты 2-ой точки:

.X = -34

.Y = -2

Координаты 3-ей точки:

.X = 3

.Y = 56

Координаты 4-ой точки:

.X = 1

.Y = 0

Выходной файл:

Мин. радиус =: 34.06