Курсовая с практикой на тему Объектно-ориентированное программирование (Вариант 20)

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ ЧАСТЬ (ВАРИАНТ 20) 6
2 БЛОК-СХЕМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ 7
3 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ 8
3.1 Описание структуры входных и выходных данных 8
2.2 Функциональная структура программы 10
2.3 Тестирование программы 15
2.4 Руководство пользователя 17
4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ВОПРОС 20
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 25
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 27
ПРИЛОЖЕНИЯ 28
Приложение А. Листинг кода 28
Приложение В. Экранные формы 33

Введение:

В последние годы неузнаваемо изменилась вычислительная техника: от первых ЭВМ на радиолампах, затем – на транзисторах, машин на интегральных схемах, до современных машин ЭВМ на одном кристалле кремния 6х6 мм, схема которых эквивалентна сотням тысяч радиодеталей. Сегодня в авангард выходят многопроцессорные системы и мобильные устройства.
Бум развития приходится на конец ХХ века и его продолжение наблюдается и в ХХI, сегодня компьютеры проникли во все сферы нашей жизни. Эта ситуация способствовала сильнейшему развитию языков программирования, развитию алгоритмики и таких новых направлений как: моделирование, инжиниринг, теория алгоритмов, искусственный интеллект и ряд других направлений. Одной из наиболее новых и современных парадигм (подходов), считается объектно-ориентированная парадигма.
Объектно-ориентированное программирование (ООП) в настоящее время стало доминирующей парадигмой программирования, вытеснив структурные, процедурно-ориентированные подходы, разработанные в начале 1970-х годов.
ООП это модель программирования, основанная на утверждении того, что программа это совокупность объектов, которые взаимодействуют между собой. Каждый объект в этой модели является независимым, и он способен получать, обрабатывать данные и отправлять эти данные другим объектам. В ООП использовано модели наследования, модульности, полиморфизма и инкапсуляции. При объектно-ориентированном подходе программа представляет собой описание объектов, их свойств (или атрибутов), совокупностей (или классов), отношений между ними, способы их взаимодействия и операций над объектами (или методы). Для классификации объектов в ООП используют классы. Класс служит образцом для создания объекта, то есть объект является ничем иным, как копией класса.
Естественно, понятия, которые будут рассмотрены в работе, далеко не новы и описаны многократно в различных источниках. Их актуальность определяется не новизной, а тем, что эти понятия лежат в основе программирования как такового, они составляют фундамент современного подхода в программировании. Актуальность исследования данных вопросов определена тем, что сегодня ООП подход в программировании занимает доминирующую позицию и является базовым минимумом для любого начинающего программиста, стоящего в начале своего профессионального пути.
Сегодня трудно представить какую-либо отрасль науки без математики. Очень часто для описания различных процессов используют математические уравнения. Но в большинстве случаев мы получаем достаточно громоздкие уравнения или системы уравнений, решение которых могут потребоваться очень много времени и усилий. Поэтому сегодня остро стоит проблема нахождения алгоритмов и составления программ, которые быстро и с приемлемой погрешностью могли бы находили решение. Одним из таких способов может выступать графический способ: на декартовой плоскости строятся графики (левая и правая часть уравнения или уравнения системы) и визуально определяются корни – решение задачи. Этот способ не дает высокой точности, но позволяет локализировать решение или получить приблизительное решение чего бывает вполне достаточно для практических задач. Именно задача построения графика является задачей для практической части курсовой работы.
Для закрепления полученных теоретических знаний, применение их при решении вопросов математического характера, а также с целью получения навыков по созданию программного обеспечения, выполняется курсовой проект. В работе необходимо разработать программу на языке программирования С++, которая позволяла бы строить графики математических функций и обеспечивала интерактивное взаимодействие пользователя. Также, необходимо чтобы программа имела определенный уровень универсальности и масштабирования.
Объектом исследования курсовой работы является объектно-ориентированный подход в программировании.
Предметом исследования являются особенности реализации ООП в языках программирования и применение ООП в прикладных задачах.
Практической частью работы является:
разработка программы, реализующей построение графиков математических функций. Программа также должна предусматривать возможность выбора некоторых начальных параметров построения, с целью расширения класса функций которые можно построить с помощью программы.

Заключение:

Методология объектно-ориентированного проектирования, безусловно, является передовой и эффективной для проектирования широкого спектра больших программных систем и крупных проектов. Концепции ООП хорошо сочетаются с другими подходами к написанию компьютерных систем.
Несомненным преимуществом объектного подхода является концептуальная близость к предметной области произвольной структуры и назначения. Механизм наследования атрибутов и методов позволяет строить производные понятия на основе базовых и таким образом создавать модель сколь угодно сложной предметной области с заданными свойствами.
Основное достоинство ООП – сокращение количества межмодульных вызовов и уменьшение объемов информации, передаваемой между модулями, по сравнению с модульным программированием.
Основной недостаток ООП – некоторое снижение быстродействия за счет более сложной организации программной системы. Данный подход эффективен для больших долгосрочных проектов и достаточно затратен во всех отношениях (человеческий, машинный ресурсы, поддержка) для небольших проектов или узконаправленных локальных программ.
В данной курсовой работе решена задача разработки приложения для построения графика математических функций и навигации по построенному графику.
В процессе создания курсовой работы разработан алгоритм решения поставленной задачи. По этому алгоритму на языке C++ в среде BorlandC++Builder составлена и отлажена программа.
В ходе тестирования были получены результаты работы реализованного, по которым видно, что программа работает адекватно, полученные с помощью программы графики отвечают общей математической теории. Замеченные в ходе тестирования недочеты и ошибки были устранены.
После разработки в третьем разделе работы проведена экономическая оценка. Оценка показывает, что даже при относительно небольших вложениях можно получить работоспособную и полезную в прикладной отрасли программу.
Программа является полностью работоспособной, что подтверждается результатами её тестирования. Задачи, поставленные в работе, выполнены в полном объеме.

Фрагмент текста работы:

1 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ НА ПРАКТИЧЕСКУЮ ЧАСТЬ (ВАРИАНТ 20)

Разработать программу для построения графика функции у(x) = 2*sin(x)^4/5 или иной другой. Вывести в файл таблицу со значениями x, y(x). График функции построить в интервале от -50 до 50 c шагом 1. Результатом работы программы будут считаться образ функции на экране и файл, с элементами значений x и y(х) для интервала [-50; 50].

 
2 БЛОК-СХЕМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

Блок — схема это способ описания алгоритма задачи или некоторой последовательности действий, необходимых для достижения поставленной цели. Далее представим схему в крупных блоках (рис. 1)

Рисунок 1 – Блок-схема алгоритма в крупных блоках