Курсовая с практикой на тему Разработка Windows-приложения для действий над комплексными числами.

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1.1 Основные парадигмы в программировании. Объектно -ориентированный подход 8
1.2 Базовые принципы и основные понятия ООП 10
1.2.1 Основные понятия и термины 10
1.2.2 Базовые принципы ООП 11
1.2.3 Ключевые концепции ООП 13
1.3 Комплексное число как объект математики 15
1.4 Краткая характеристика языка программирования 16
2 ОПИСАНИЕ ПРОГРАММНОГО ПРОДУКТА 19
2.1 Общие сведения 19
2.2 Функциональное назначение 19
2.3 Описание логической структуры 19
2.4 Требования к техническому обеспечению 21
2.5 Вызов программы 22
2.6 Входные/выходные данные 23
2.7 Описание тестовых прогонов 23
2.8 Инструкция по использованию программы 24
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 26
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 28
ПРИЛОЖЕНИЯ 31

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. Достижения в этих областях науки неоспоримы – компьютеры готовят еду, управляют транспортом, летают самостоятельно в космос и на другие планеты. А все это базируется на основах программирования, алгоритмических конструкциях: следование, ветвление, циклы и базовом наборе структур.
Развитие подходов в программировании привело к появлению такого понятия как парадигма – набор основных понятий, правил и методов внутри подхода, которые определяют стиль программирования. В истории развития программирования как вида деятельности человека можно выделить ряд различных по своей сути парадигм. Одной из наиболее новых, и современных 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.
Учитывая популярность и востребованность ООП, этому вопросу посвящено большое количество литературных источников, учебников, статей и публикаций. Материал, изложенный в этих источниках, можно условно разделить на несколько категорий: общие принципы ООП, ООП в конкретно выбранных языках программирования, решение прикладных задач с использованием ООП, особенности реализации и специфические вопросы использования, объектное моделирование.
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[21].
Объектом исследования курсовой работы является объектно-ориентированный подход в программировании.
Предметом исследования являются особенности реализации ООП в языке программирования С++ и применение ООП в прикладных задачах.
Цель работы – исследовать объектно-ориентированный подход, реализовать программный продукт с использованием ООП согласно варианту задания (класс «Комплексное число»).
Учитывая объект и предмет исследования, а также цели работы, стоит определить следующие задачи:
рассмотреть историю развития программирования на примере смены парадигм;
определить основные понятия и методы ООП;
кратко охарактеризовать язык, используемый в качестве инструмента;
проиллюстрировать использование ООП на примере реализации прикладной задачи – класс «Комплексное число».

Заключение:

Исследования, проведенные в работе, показывают, что ООП парадигма и объектный подход в программировании сегодня актуален и востребован. Как следствие этот подход постоянно развивается, внедряются новые концепции и методы. Сегодня ООП это уже не просто языки программирования позволяющие описывать классы и настраивать взаимодействие между ними, ООП это философия и методология представления модели реального мира со своими подходами, принципами и механизмами.
Как следствие, подходы и механизмы решения проблем, свойственные ООП, стандартизируются и выходят на новый уровень использования. Большинство современных языков (не считая специфических) поддерживают парадигму объектного подхода в программировании. Кроме непосредственно языков программирования с поддержкой ООП развиваются и средства моделирования для передпроектного анализа и логического проектирования в ходе реализации проекта. Наибольшее распространение и признание получил язык моделирования UML и нотация моделирования, предложенная его авторами.
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 работе рассмотрены принципы объектно-ориентированного программирования. Основная цель работы заключалась в выявлении особенностей ООП, и его применении для реализации прикладных программ.
Практическая реализация программы в основе которой лежит класс «Комплексное число» описан во второй части раздела. Во втором разделе детально описан состав класса, особенности реализации его методов. ДЛя демонстрации реализованных методов написан отдельный модуль.
Программа прошла этап тестирования, все выявленные в ходе тестирования ошибки устранены. Особенности реализаций и полученные результаты описаны в работе.
Цель работы достигнута, задачи курсовой работы, определенные во введении, выполнены в полном объеме.

Фрагмент текста работы:

1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Основные парадигмы в программировании. Объектно -ориентированный подход
Сам термин «ПАРАДИГМА» приписывают автору Т. Куну, термин был предложен в его работе «Структура научных революций»[15], но в разрезе программирования этот термин впервые применил в 1978 году Р. Флойд. Хотя термин появился только в 1978 году, сами парадигмы образовались существенно раньше, как только появились первые программируемые компьютеры, начали появляться и совершенствоваться подходы и методы. Количество парадигм сложно определить однозначно, да и границы между конкретными парадигмами бывают достаточно условными. Так, например, автор К.А. Хайдаров[28]определяет ряд парадигм, особенности которых представлены в таблице 1.1
Таблица 1 Парадигмы в программировании
Объем работы не позволяет детально рассматривать все существующие сегодня парадигмы в программировании, а учитывая особенности темы работы (объектно-ориентированное программирование) остановимся только на краткой характеристике данного подхода.
Основное правило ООП подхода – все объекты, которыми оперирует программа, являются классами.
Парадигма ООП строится на 3 основных понятиях: наследование, полиморфизм, инкапсуляция. Эти понятия широко многократно описаны в различной литературе, их более подробное описание будет представлено в работе ниже. Попытаемся описать понятие класса, используя короткие определения.
ООП характеризуется следующими принципами[22]:
• все является объектом;
• вычисления осуществляются путем взаимодействия (обмена данными) между объектами, при котором один объект требует, чтобы другой объект выполнил некоторое действие; объекты взаимодействуют, посылая и получая сообщения; сообщение это запрос на выполнение действия, дополненный набором аргументов, которые могут понадобиться при выполнении действия;
• каждый объект имеет независимую память, которая состоит из других объектов;
• каждый объект является представителем класса, который выражает общие свойства объектов данного типа;
• в классе задается функциональность (поведение объекта); тем самым все объекты, которые являются экземплярами одного класса, могут выполнять одни и те же действия;
• классы организованы в единую древовидную структуру с общим корнем, называемую иерархией наследования; память и поведение, связанное с экземплярами определенного класса, автоматически доступны любому классу, расположенному ниже в иерархическом дереве.