8. Напишите программу, считывающую ряд чисел и записывающую их в

. После того как пользователь введет все числа, он может попытаться определить, сколько чисел он ввел, чтобы найти их сумму. Выведите ответ N, равный количеству элементов в векторе. Например:

“Пожалуйста, введите несколько чисел (для прекращения ввода нажмите клавишу <|>):”

“Пожалуйста, введите количество чисел, которые хотите просуммировать:”

“Сумма первых 3 чисел: 12 , 23 и 13 равна 48.”

9. Измените программу из упр. 8, чтобы она использовала тип

вместо . Кроме того, создайте вектор действительных чисел, содержащий N–1 разностей между соседними величинами, и выведите этот вектор на печать.

10. Напишите программу, вычисляющую начальный отрезок последовательности Фибоначчи, т.е. последовательности, начинающиеся с чисел 1 1 2 3 5 8 13 21 34. Каждое число в этой последовательности равно сумме двух предыдущих. Найдите последнее число Фибоначчи, которое можно записать в переменную типа

.

11. Реализуйте простую игру на угадывание “Быки и коровы”. Программа должна хранить вектор из четырех чисел в диапазоне от 0 до 9, а пользователь должен угадать загаданное число. Допустим, программа загадала число 1234, а пользователь назвал число 1359; программа должна ответить “1 бык и 1 корова”, поскольку пользователь угадал одну правильную цифру (1) на правильной позиции (бык) и одну правильную цифру (3) на неправильной позиции (корова). Угадывание продолжается, пока пользователь не получит четырех быков, т.е. не угадает четыре правильные цифры на четырех правильных позициях.

12. Эта программа довольно сложная, поскольку ответы трудно кодировать. Создайте вариант, в котором игрок может играть постоянно (без остановки и повторного запуска) и в каждой новой игре генерируются новые четыре цифры. Четыре случайные цифры можно сгенерировать с помощью четырех вызовов генератора случайных целых чисел

из заголовочного файла . Обратите внимание на то, что при постоянном выполнении программы вы каждый раз при новом сеансе будете получать одинаковые последовательности, состоящие из четырех цифр. Для того чтобы избежать этого, предложите пользователю ввести любое число и вызовите функцию , где — число, введенное пользователем до вызова функции . Такое число называется начальным значением (seed), причем разные начальные значения приводят к разным последовательностям случайных чисел.

13. Введите пары (день недели, значение) из стандартного потока ввода. Например:

Запишите все значения для каждого дня недели в вектор

. Запишите значения семи дней недели в отдельный вектор. Напечатайте сумму чисел для каждого из векторов. Неправильный день недели, например , можно игнорировать, но синонимы допускаются, например и . Выведите на печать количество отвергнутых чисел.

Послесловие

Не считаете ли вы, что мы придаем ошибкам слишком большое значение? Новички могут подумать именно так. Очевидная и естественная реакция такова: “Все не может быть настолько плохо!” Именно так, все именно настолько плохо. Лучшие умы планеты поражаются и пасуют перед сложностью создания правильных программ. По нашему опыту, хорошие математики, как правило, недооценивают проблему ошибок, но всем ясно, что программ, которые с первого раза выполняются правильно, очень немного. Мы вас предупредили! К счастью, за пятьдесят лет мы научились организовывать код так, чтобы минимизировать количество проблем, и разработали методы поиска ошибок, которые, несмотря на все наши усилия, неизбежны. Методы и примеры, описанные в этой главе, являются хорошей отправной точкой.

Глава 6. Создание программ

Создание программы предполагает последовательное уточнение того, что вы хотите сделать и как вы желаете это выразить. В этой и следующей главах мы разработаем одну программу, пройдя весь путь от первой еще неясной идеи через этапы анализа, проектирования, реализации, тестирования. повторного проектирования и повторной реализации. Наша цель — дать вам представление о способе мышления программиста, создающего свою программу. По ходу изложения мы обсудим структуру программы, типы, определенные пользователем, и обработку входной информации.

6.1. Задача

 

 Создание программы начинается с постановки задачи; иначе говоря, должна существовать задача, которую вы хотите решить с помощью своей программы. Понимание этой задачи является основной предпосылкой хорошей задачи. Помимо всего прочего, программа, решающая неправильно поставленную задачу, будет редко применяться, хотя может быть очень элегантной. Существуют счастливые случаи, когда программа оказывается полезной для решения задачи, которую никто не собирался решать, но на это везение рассчитывать не стоит. Мы хотим, чтобы программа просто и ясно решала поставленную задачу. Как может выглядеть программа на этом этапе? Перечислим основные характеристики такой программы.

• Иллюстрирует методы проектирования и программирования.

• Дает возможность исследовать разные варианты решения, которые должен найти программист, и учитывает ограничения, которые наложены на это решение.

• Не требует слишком большого количества новых языковых конструкций.

• Достаточно сложная и требует размышлений над ее проектированием.

• Допускает много вариантов решения.

• Решает понятную задачу.

• Решает задачу, которая заслуживает решения.

• Имеет решение, которое достаточно невелико, чтобы его можно было просто и ясно описать и понять.

Мы выбрали следующую задачу: “Поручить компьютеру выполнить простые арифметические операции, введенные пользователем”. Иначе говоря, мы хотим создать простой калькулятор. Совершенно очевидно, что такие программы полезны; каждый настольный компьютер поставляется с такой программой, и вы можете даже купить карманный калькулятор, который выполняет только такие программы.

Например, если вы введете строку

то программа должна ответить

К сожалению, такая программа не может сделать нам больше, чем программное обеспечение, уже установленное на компьютере, но от первой программы не следует требовать слишком многого.

6.2. Размышления над задачей

С чего начать? Просто немного подумайте о задаче и о том, как ее можно решить. Сначала поразмышляйте о том, что должна делать программа и как вы хотели бы с ней взаимодействовать. Затем подумайте о том, как написать такую программу. Попытайтесь написать краткое изложение идеи, лежащей в основе решения, и найдите изъяны в своей первой идее. По возможности обсудите задачу и способы ее решения со своими друзьями. Объяснение идеи своим друзьям удивительным образом позволяет понять ее недостатки и способы ее создания; бумага (или компьютер) не разговаривает с вами и обычно не соответствует вашим предположениям. В принципе проектирование — это коллективная деятельность.