СибГУТИ Лабораторная работа 1 Современные технологии программирования (часть 1) скачать бесплатно

Лабораторная работа 1. Абстрактный тип данных простая дробь

Цель 

Сформировать практические навыки реализации абстрактных типов данных в соответствии с заданной спецификацией с помощью классов С++.

Задание

1. Реализовать абстрактный тип данных «простая дробь», используя класс С++, в соответствии с приведенной ниже спецификацией. 

2. Протестировать каждую операцию, определенную на типе данных одним из методов тестирования

Спецификация типа данных «простые дроби».

ADT TFrac

Простая дробь (тип TFrac) - это пара целых чисел: числитель и знаменатель (a/b). Простые дроби изменяемые.

Операции

Операции могут вызываться только объектом простая дробь (тип TFrac), указатель на который в них передаётся по умолчанию. При описании операций этот объект называется «сама дробь».

Конструктор  

         Начальные значения: Пара целых чисел (a) и (b).

         Процесс: Инициализирует поля простой дроби (тип TFrac): числитель значением a,  знаменатель - (b). В случае необходимости дробь предварительно сокращается.

Например:

Конструктор(6,3) = (2/1)

Конструктор(0,3) = (0/3).

Конструктор  

         Начальные значения: Строковое представление простой дроби . Например: ‘7/9’.

         Процесс: Инициализирует поля простой дроби  (тип TFrac) строкой f =’a/b’. Числитель значением a, знаменатель - b. В случае необходимости дробь предварительно сокращается.

Например:

Конструктор(‘6/3’) = 2/1

Конструктор (‘0/3’) = 0/3

Копировать:  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт копию самой дроби (тип TFrac) с числителем, и знаменателем такими же, как у самой дроби.

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

Например:

c = 2/1, Копировать(c) = 2/1

         Постусловия: Нет.

Сложить  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт и возвращает простую дробь (тип TFrac), полученную сложением самой дроби q = a1/b1 с d =a2/b2: ((a1/b1)+(a2/b2)=(a1*b2 + a2*b1)/( b1* b2)).

Например:

q = 1/2, d = -3/4

q.Сложить(d) = -1/4.

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет.

Умножить  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт простую дробь (тип TFrac), полученную умножением самой дроби q = a1/b1 на d = a2/b2 ((a1/b1)*(a2/b2)=(a1* a2)/( b1* b2)).

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет.

Вычесть  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт и возвращает простую дробь (тип TFrac), полученную вычитанием d = a2/b2 из самой дроби q = a1/b1: ((a1/b1)-(a2/b2)=(a1* b2-a2*b1)/(b1*b2)).

Например:

q = (1/2), d = (1/2)

q.Вычесть(d) = (0/1).

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет

Делить  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Числитель числа d не равно 0.

         Процесс: Создаёт и возвращает простую дробь (тип TFrac), полученное делением самой дроби q = a1/b1 на дробь d = a2/b2: ((a1/b1)/(a2/b2)=(a1* b2)/( a2*b1)).

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет.

Квадрат  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт и возвращает простую дробь (тип TFrac), полученную умножением самой дроби на себя: ((a/b)*(a/b)=(a* a)/( b* b)).

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет.

Обратное  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт и возвращает простую дробь (тип TFrac), полученное делением единицы на саму дробь: 1/((a/b) = b/a.

         Выход: Простая дробь (тип TFrac)

        Постусловия: Нет.

Минус  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Создаёт простую дробь, являющуюся разностью простых дробей z и q, где z - простая дробь (0/1), дробь, вызвавшая метод.

         Выход: Простая дробь (тип TFrac).

         Постусловия: Нет.

Равно  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Нет

         Процесс: Сравнивает саму простую дробь q и d. Возвращает значение True, если q и d - тождественные простые дроби, и значение False - в противном случае.

         Выход: Булевское значение.

         Постусловия: Нет.

Больше  

         Вход: Простая дробь d (тип TFrac).

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Сравнивает саму простую дробь q и d. Возвращает значение True, если q > d, -  значение False - в противном случае.

         Выход: Булевское значение.

         Постусловия: Нет.

ВзятьЧислительЧисло  

         Вход:  

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Возвращает значение числителя дроби в числовом формате.

         Выход: Вещественное значение.

         Постусловия: Нет.

ВзятьЗнаменательЧисло  

         Вход: Нет. 

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Возвращает значение знаменателя дроби в числовом формате.

         Выход: Вещественное значение.

        Постусловия: Нет.

ВзятьЧислительСтрока  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Возвращает значение числителя дроби в строковом формате.

         Выход: Строка.

         Постусловия: Нет.

ВзятьЗнаменательСтрока  

         Вход: Нет. 

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Возвращает значение знаменателя дроби в строковом формате.

         Выход: Строка.

         Постусловия: Нет.

ВзятьДробьСтрока  

         Вход: Нет.

         Предусловия: Нет.

         Процесс: Возвращает значение простой дроби, в строковом формате.

         Выход: Строка.

         Постусловия: Нет.

end TFracRatio

Рекомендации к выполнению

1. Тип данных реализовать, используя класс C++.

2. Тип данных реализовать в отдельном модуле UFrac.

Решение:

Листинг проекта PFrac - файл PFrac.cpp.

...

 

Листинг модуля UFrac - файл UFrac.h.

...

Тест программы:

Рисунок 1.

Контрольные вопросы

1. Особенности описания методов класса?

Полное описание методов осуществляется в разделе подпрограмм. Если класс описан в разделе типов раздела интерфейса (interface) модуля, то полное описание методов приводится в разделе описания подпрограмм раздела реализации (implementation) модуля.

От обычных подпрограмм методы отличаются, во-первых, тем что, в заголовке полного описания метода идентификатору метода предшествует идентификатор класса, отделённый от него точкой, во-вторых, тем, что им при вызове передаётся (неявно) указатель на тот объект, который их вызвал.

2. Особенности описания и назначение конструктора класса?

Конструктор является классовым методом, поэтому может быть вызван до создания объекта. Для его вызова используется идентификатор типа. В Object Pascal у класса может быть несколько конструкторов. Принято называть конструктор Create. Для уничтожения объектов (освобождения памяти из под объектов) используют деструкторы. Типичное название деструктора – Destroy. В документации рекомендуется использовать для уничтожения экземпляра объекта метод Free, который первоначально проверяет указатель (не равен ли он nil) и затем уж вызывает Destroy.

3. Видимость идентификаторов в описании класса?

В заголовке полного описания метода идентификатору метода предшествует идентификатор класса, отделённый от него точкой, во-вторых, тем, что им при вызове передаётся (неявно) указатель на тот объект, который их вызвал.

4. Особенности вызова методов применительно к объектам класса?

Внутри метода он доступен под зарезервированным именем self.

5. Что такое абстрактный тип данных?

Абстрактный тип данных – это набор объектов и набор операций, характеризующих поведение этих объектов.