Podstawy Programowania Podstawowa składnia języka C++ Katedra Analizy Nieliniowej, WMiI UŁ Łódź, 3 października 2013 r.
Szablon programu w C++ Najprostszy program w C++ ma postać: #include <iostream> #include <cstdlib> using namespace std; int main() system("pause"); return 0; 2
Zmienne w C++ Zmienna (w programowaniu) element programu, który może mieć przypisaną pewną wartość (wartość ta na ogół może być różna w różnych momentach wykonania programu). Zmienna lokalne widoczna tylko w obrębie danej funkcji lub bloku. Zmienna globalna widoczna w obrębie całego programu. Zmienne na ogół oznaczamy pojedynczymi literami, wyrazami lub złożeniem wyrazów, przy czym wszystkie znaki wchodzące w skład nazwy zmiennej piszemy małą literą chyba, że nazwa zmiennej jest wieloczłonowa wtedy każdy kolejny wyraz począwszy od drugiego wchodzący w skład nazwy zmiennej piszemy z dużej litery, np..: x, y, n, a, wzor, delta, predkoscsamochodu, wysokoscbudynkuszkoly, itp. Typ zmiennej zakres wartości jakie może przyjmować dana zmienna. Definicja zmiennej w C++: typ_zmiennej nazwa zmiennej; Przypisanie zmiennej wartości w C++: nazwa_zmiennej = wartość_zmiennej; 3
Typy proste w C++ short zmienna tego typu przechowuje liczbę 16-bitową postaci: -2^15..2^15-1 int zmienna tego typu przechowuje liczbę 32-bitową postaci: -2^31..2^31-1 long long zmienna tego typu przechowuje liczbę 64-bitową postaci: -2^63..2^63-1 float zmienna tego typu przechowuje liczbę 32-bitową o pojedynczej precyzji: 7-8 cyfr znaczących, zakres +/- 3,4*10^38 double zmienna tego typu przechowuje liczbę 64-bitową o podwójnej precyzji: 15 cyfr znaczących, zakres +/- 1,7*10^308 long double zmienna tego typu przechowuje liczbę 80-bitową o podwójnej precyzji: 19-20 cyfr znaczących, zakres +/- 1,1*10^4932 bool zmienna tego typu przyjmuje wartości true bądź false char zmienna tego typu przechwuje znak kodu ASCII 4
Operatory w C++ + operator dodawania - operator odejmowania * operator mnożenia / operator dzielenia % operator reszty z dzielenia! operator zaprzeczenia (negacji) && operator koniunkcji (i) operator alternatywy (lub) < operator mniejszości > operator większości <= operator mniejsze równe >= operator większe równe == operator równe!= operator różne 5
Programy w C++ Program 1 Napisz program, który zamienia cale na centymetry. Program powinien pobrać od użytkownika jedną liczbę rzeczywistą oznaczającą długość wyrażoną w calach (np. 2) po czym wydrukować na ekranie podaną długość po zmianie jednostki długości na centymetry (np. 5,08). Program powinien wydrukować na ekranie czytelne informacje. Program 2 Napisz program, który obliczy wartość funkcji kwadratowej y=ax^2+bx+c w punkcie x0. Program pobiera od użytkownika współczynniki funkcji kwadratowej a,b,c oraz punkt x0 jako liczby rzeczywiste po czym drukuje na ekranie wartość funkcji y bez części ułamkowej tej liczby. Program powinien wydrukować na ekranie czytelne informacje. Wsk. Polecenie (int)zm; wyświetli na ekranie wartość zmiennej zm bez części ułamkowej tej liczby. 6
Instrukcja warunkowa if (warunek) instrukcja1; instrukcja2; if (warunek) instrukcja11; instrukcja12; else instrukcja21; instrukcja22; warunek może przyjmować wartość logiczną (true lub false). warunek może przyjmować również wartość całkowitą (0 wtedy warunek traktujemy jako fałszywy, liczbę różną od zera wtedy warunek traktujemy jako prawdziwy) if (warunek1) instrukcja11; instrukcja12; else if (warunek2) instrukcja21; instrukcja22; else if (warunek3) istrukcja31; istrukcja32; else istrukcjan1; istrukcjan2; 7
Programy w C++ Program 3 Napisz program wyznaczający pole i obwód koła w zależności od wczytanego od użytkownika długości promienia koła. Jeżeli długość promienia jest liczbą ujemną lub zerem to program ma zgłaszać odpowiedni komunikat błędu, a w przeciwnym wypadku, program ma drukować na ekranie wartość pola i obwodu. Program powinien wydrukować na ekranie czytelne informacje. Wsk. Skorzystaj z biblioteki math aby uzyskać wartość liczby PI. Program 4 Napisz program, który porządkuje liczby rzeczywiste a,b,c od najmniejszej do największej. Program powinien pobrać od użytkownika trzy liczby rzeczywiste i wypisać je na ekran od najmniejszej do największej. Program powinien wydrukować na ekranie czytelne informacje. 8
Instrukcja switch switch (warunek) case 1 : instrukcja11; instrukcja12; break; case 2 : instrukcja21; instrukcja22; break; case n: instrukcjan1; instrukcjan2; break; default: instrukcja1; instrukcja2; break; warunek może być daną liczbową lub np. znakiem, tj. zmienną typu znakowego czyli char 9
Programy w C++ Program 5 Napisz program przeliczający temperaturę wyrażoną w stopniach Celsjusza na temperaturę wyrażoną w skali Fahrenheita i na odwrót. Program ma wyświetlić symboliczne menu wyboru: 1 program przelicza stopnie Celsjusza na stopnie Fahrenheita. 2 program przelicza stopnie Fahrenheita na stopnie Celsjusza. Inna liczba program kończy działanie. Po wybraniu odpowiedniej liczby użytkownik ma mieć możliwość podania z klawiatury odpowiedniej liczby i zamianę jej na odpowiednią jednostkę stopni. Program ma być przejrzysty i czytelny. 10
Pętla for (iteracja) Instrukcja for służy do powtarzania wykonywania pewnych instrukcji. Składnia instrukcji for jest następująca: for(war1; war2; war3) instrukcja1; instrukcja2; war1 nadawanie początkowych wartości zmiennym war2 warunek kończący pętlę for war3 zmniejszanie lub zwiększanie licznika pętli for for (int i=1; i <= 10; i++) cout << i << endl; Wypisanie na ekran dziesięciu początkowych liczb naturalnych. i++ - inkremetacja, tzn. zwiększenie o 1 zmiennej i w każdym przebiegu pętli. 11
Programy w C++ Program 6 Wypisz na ekranie: liczby naturalne: 1,2,,15 liczby naturalne: 15,14,,1 parzyste liczby naturalne: 4,6,8,,22 nieparzyste liczby naturalne: -11,-9,-7,,9,11 5 razy tekst Ala ma kota Piramidę gwiazdek: * ** *** **** ***** ****** ******* 12
Zagnieżdżona pętla for for (int i = 1; i <= 11; i++) for (int j= 1; j < 11; j++) cout << 1 ; cout << endl; Pętla wypisze blok 11x11 liczb złożonych z samych jedynek Zadanie Zmodyfikuj powyższe pętle tak aby wypisywały następujące bloki 11x11 liczb: 13
Pętla while Składnia instrukcji while jest następująca: while (warunek) instrukcja; Pętla ta jest wykonywana dopóki warunek jest prawdziwy. Zadanie 3 (a) Napisz prosty program który czyta znaki z klawiatury dopóki nie podamy znaku k lub K. Użyj pętli while oraz typu znakowego char. (b) Napisz prosty program który wypisuje kolejne kwadraty liczb naturalnych począwszy od 4^2 a kończąc na 17^2. (c) Napisz prosty program który wczytuje liczbę n z klawiatury i wypisuje tą liczbę w postaci dwójkowej. 14
Pętla do while Składnia instrukcji do.. while jest następująca: do instrukcja; while (warunek) Pętla ta jest wykonywana dopóki warunek jest prawdziwy. Zadanie 3 Napisz prosty program który czyta z klawiatury liczbę naturalną n z klawiatury dopóki nie podamy znaku k lub K. Użyj pętli while oraz typu znakowego char. Napisz prosty program który wypisuje kolejne kwadraty liczb naturalnych począwszy od 4^2 a kończąc na 17^2. Napisz prosty program który wczytuje liczbę n z klawiatury i wypisuje tą liczbę w postaci dwójkowej. 15
Instrukcje continue i break Instrukcja continue powoduje przerwanie wykonywania bieżącego kroku pętli i przejście do wykonywania kroku nastepnego, np: for (int i=0; i<=12; i++) if ((i%3)==0) continue; cout << Liczba << i << nie jest podzielna przez 3 << endl; W tym fragmencie kodu wypisujemy wszystkie liczby nie podzielne przez 3. Instrukcja break powoduje przerwanie wykonywania pętli, np. for (i=0; i<20; i++) if ((i%11)==0) break; cout << i << endl; 16