Самостоятельная работа 1 по дисциплине: "Программирование 1"

cassert
Заголовочный файл, содержащий макросы, используемые для диагностики, помогающей при отладке программы.
cctype
Заголовочный файл содержит прототипы функций для обработки символов.
cerrno
Заголовочный файл, в котором объявлены макросы, для идентификации ошибок по их коду.
cfloat
Заголовочный файл, описывающий различные характеристики типов с плавающей точкой.
ciso646
Заголовочный файл, содержащий альтернативные написания некоторых макро-констант (их 12).
climits
Заголовочный файл, содержащий предельные величины для целых чисел для данной системы.
clocale
Заголовочный файл локализации, содержит функции и классы для потоковой обработки данных в форме естественной для разных языков (денежный формат, представление символов, сортировка строк).
cmath
Заголовочный файл, содержащий прототипы математических функций (sin, cos, tg, pow, sqrt и т. д.)
csetjmp
Заголовочный файл, объявляющий макросы для нелокальных переходов.
csignal
Заголовочный файл, выполняющий обработку сигналов.


cstdint
Описывает целочисленные типы данных с установленными диапазонами представления чисел.
cstdio
Заголовочный файл для выполнения операций ввода/вывода.
cstdlib
Стандартный заголовочный файл, содержит функции для преобразования чисел в текст, выделения памяти, генерации случайных чисел и др. функций-утилит
cstring
Заголовочный файл для работы с Си-строками(нуль-терминированными)
ctime
Заголовочный файл для работы с датой и временем

Алгоритм программы находятся в главной функции, причём других функций в программе нет. Для маленьких программ, нет потребности в объявлении своих функций. Для написания больших программ, опыт показывает, что лучше пользоваться функциями.

Программа будет состоять из отдельных фрагментов кода, под отдельным фрагментом кода понимается функция. Отдельным, потому что работа отдельной функции не зависит от работы какой-нибудь другой. То есть алгоритм в каждой функции функционально достаточен и не зависим от других алгоритмов программы.
Однажды написав функцию, её можно будет с лёгкостью переносить в другие программы. Функция (в программировании) — это фрагмент кода или алгоритм, реализованный на каком-то языке программирования, с целью выполнения определённой последовательности операций.
Итак, функции позволяют сделать программу модульной, то есть разделить программу на несколько маленьких подпрограмм (функций), которые в совокупности выполняют поставленную задачу. Еще один огромнейший плюс функций в том, что их можно многократно использовать. Данная возможность позволяет многократно использовать один раз написанный код, что в свою очередь, намного сокращает объем кода программы!

Кроме того, что в С++ предусмотрено объявление своих функций, также можно воспользоваться функциями, определёнными в стандартных заголовочных файлах языка программирования С++. Чтобы воспользоваться функцией, определённой в заголовочном файле, нужно его подключить. Например, чтобы воспользоваться функцией, которая возводит некоторое число в степень, нужно подключить заголовочный файл и в запустить функцию pow() в теле программы.

Массив — это структура данных, представленная в виде группы ячеек одного типа, объединенных под одним единым именем. Массивы используются для обработки большого количества однотипных данных. Имя массива является указателем. Отдельная ячейка данных массива называется элементом массива. Элементами массива могут быть данные любого типа. Массивы могут иметь как одно, так и более одного измерений. В зависимости от количества измерений массивы делятся на одномерные массивы, двумерные массивы, трёхмерные массивы и так далее до n-мерного массива. Чаще всего в программировании используются одномерные и двумерные массивы.

Одномерный массив — массив, с одним параметром, характеризующим количество элементов одномерного массива. Фактически одномерный массив — это массив, у которого может быть только одна строка, и n-е количество столбцов. Столбцы в одномерном массиве — это элементы массива.

До этого момента мы рассматривали одномерные массивы, которыми не всегда можно ограничиться. Допустим, необходимо обработать некоторые данные из таблицы. В таблице есть две характеристики: количество строк и количество столбцов. Также и в двумерном массиве, кроме количества элементов массива, есть такие характеристики как, количество строк и количество столбцов двумерного массива. То есть, визуально, двумерный массив — это обычная таблица, со строками и столбцами. Фактически двумерный массив — это одномерный массив одномерных массивов.

Структура — это, некое объединение различных переменных (даже с разными типами данных), которому можно присвоить имя. Например, можно объединить данные об объекте Дом: город (в котором дом находится), улица, количество квартир, интернет (проведен или нет) и т.д. в одной структуре. В общем, можно собрать в одну совокупность данные обо всем, что угодно, точнее обо всем, что необходимо конкретному программисту.

Под перегрузкой функции понимается, определение нескольких функций (две или больше) с одинаковым именем, но различными параметрами. Наборы параметров перегруженных функций могут отличаться порядком следования, количеством, типом. Таким образом перегрузка функций нужна для того, чтобы избежать дублирования имён функций, выполняющих сходные действия, но с различной программной логикой.

Инкремент ++ – это увеличение на единицу. Декремент -- – это уменьшение на единицу. Операции декремента и инкремента с лёгкостью заменяются арифметическими операциями или операциями присваивания. Но использовать операции инкремента и декремента намного удобнее.

Синтаксис использования операций инкремента и декремента таков, что перед или после имени переменной ставится операция инкремента или декремента. Когда операция инкремента или декремента ставится перед именем переменной, то такая операция называется префиксным инкрементом (сокращённо — преинкрементом) или префиксным декрементом (сокращённо — предекрементом). А если операция инкремента или декремента ставится после имени переменной, то такая операция называется операцией постфиксного инкремента (сокращённо — постинкремент) или постфиксного декремента (сокращённо — постдекремент). При использовании операции преинкремента значение переменной, сначала, увеличивается на 1, а затем используется в выражении. При использовании операции постинкремента значение переменной сначала используется в выражении, а потом увеличивается на 1. При использовании операции предекремента, значение переменной, сначала, уменьшается на 1, а затем используется в выражении. При использовании операции постдекремента, значение переменной, сначала, используется в выражении, а потом уменьшается на 1. В таблице 1 показаны примеры выражений с использованием операций инкремента и декремента, а также приведена их краткая характеристика.

Операция	Обозначение	Пример	Пояснение
Преинкремент	++C	cout<<++c;	Значение в переменной value увеличивается, после чего оператор cout печатает это значение
Предекремент	--C	cout<c;	Значение в переменной value уменьшается, после чего оператор cout печатает это значение
Постинкремент	C++	cout<	Оператор cout печатает значение переменной value, затем увеличивает это значение на 1
Постдекремент	C--	cout<	Оператор cout печатает значение переменной value, затем уменьшает это значение на 1

Циклы используются для многократного повторения кусков кода. Возможность повторения определенных фрагментов кода — это одна из основных и в тоже время важных задач, которые приходится решать программисту. Большинство программ или сайтов используют циклы, например — для вывода новостной информации или объявлений. То есть в таких задачах необходимо выполнять постоянно операции чтения и записи, и для того, чтобы не дублировать один и тот же код на помощь приходят циклы. Циклы достаточно просто объявляются в коде, однако они выполняют сложные задачи, всего лишь простым повторением.

В циклах также, как и в операторах выбора присутствуют условные выражения. В языке Си существует три типа циклов: for, while, do while. Каждый из них имеет свои конкретные применения. Все они описаны ниже.

Самый часто используемый цикл — это цикл for, его структура показана ниже:

for ( /*инициализация переменной; условие; изменение значения переменной*/ ) { // тело цикла (тут находится код который будет повторяться) }

Цикл while — очень простой цикл, вот его структура:

while ( /*условие*/ )

{
// тело цикл - тут находится код, который необходимо повторять
}

Есть еще один тип циклов — do while. Этот цикл полезен, когда необходимо выполнить код по крайней мере — 1 раз. Рассмотрим его структуру:

do {
// тело цикла

} while ( /*условие*/ );

Операторы break и continue

Эти два ключевых слова очень важны для циклов, они могут управлять повторениями в цикле. Оператор break делает принудительный выход из цикла, даже когда условие цикла — истинно. Оператор break удобно использовать, когда необходимо выйти из цикла при особых обстоятельствах. Оператор continue нужен если необходимо пропустить какой-то блок кода, но при этом не прекращать работу цикла.

Сортировка пузырьком – простейший алгоритм сортировки, применяемый чисто для учебных целей. Практического применения этому алгоритму нет, так как он не эффективен, особенно если необходимо отсортировать массив большого размера. К плюсам сортировки пузырьком относится простота реализации алгоритма.

Алгоритм сортировки пузырьком сводится к повторению проходов по элементам сортируемого массива. Проход по элементам массива выполняет внутренний цикл. За каждый проход сравниваются два соседних элемента, и, если порядок неверный элементы меняются местами. Внешний цикл будет работать до тех пор, пока массив не будет отсортирован. Таким образом внешний цикл контролирует количество срабатываний внутреннего цикла. Когда при очередном проходе по элементам массива не будет совершено ни одной перестановки, то массив будет считаться отсортированным. Чтобы хорошо понять алгоритм, отсортируем методом пузырька массив, к примеру, из 7 чисел, исходный массив: 3 3 7 1 2 5 0