Содержание

 

      Введение

     Тема  данной курсовой работы заключается  в разработке проекта, позволяющего сортировать заданный линейный массив целых чисел тремя методами.

     Для раскрытия темы необходимо рассмотреть  следующие понятия:

     Массив - это структура данных, которая может заключать в себе несколько отдельных значений данных, подобно тому, как здание - это физическая структура, которая может содержать несколько этажей.

     Или вот такое определение:

     Массив - это однородная структура   однотипных  данных, одновременно хранящихся в последовательных ячейках оперативной памяти. Эта структура должна иметь имя и определять заданное количество данных (элементов).

     Если  дать более простое определение, то массив является контейнером общего назначения. В нем может содержаться любое количество элементов, в том числе и элементы разных типов данных. Массив может содержать даже другие массивы. Массив можно сравнить с комодом, у которого несколько ящиков. В каждом ящике находятся некоторые предметы, но сам комод содержит только ящики. Нас же, конечно, интересует только содержимое этих ящиков, т.е. значения. Значения в массиве являются информацией, которой мы можем распоряжаться по своему усмотрению, например, сортировать в определенном порядке. 

     Сортировка - процесс перестановки значений данного массива в определенном порядке. Целью сортировки являются упорядочение массивов для облегчения последующего поиска значений в данном массиве.

     Каждое  значение, хранящееся в массиве, называется элементом. А каждый элемент имеет свой порядковый номер (индекс).

     Массивы бывают одномерные, двумерные и многомерные.

     Одномерный (линейный) массив - это   однородная структура   однотипных  данных, для получения доступа к его элементам достаточно одной индексной переменной.

     Данная  работа направлена на детальное изучение процесса сортировки линейного массива  различными методами и создание проекта, позволяющего сортировать массив целых чисел различными способами с наглядным представлением хода алгоритмов сортировки. Данный проект будет удобен в преподавании дисциплин, связанных с программированием на различных языках программирования высокого уровня с целью демонстрации методов сортировки и проведения сравнительного анализа данных способов сортировки.   
 
 
 
 
 
 
 

 

     Основная  часть

     1 Разработка эскизного и технического проектов программы

 

     Требуется разработать  проект, который позволяет сортировать заданный линейный массив целых чисел различными методами, например, методом линейной сортировки, пузырька, Шелла и др. Предусмотреть использование не менее трех методов. 

     

1.   Назначение и область  применения

 

     Необходимо  разработать проект, демонстрирующий правила работы трех алгоритмов сортировки линейных массивов. Программа может быть использована в учебных целях. 

     

2.  Технические характеристики
1. Постановка задачи

 

     По  условию задачи необходимо организовать возможность формирования линейного  массива целых чисел максимальной размерностью 20 штук. Предоставить пользователю возможность выбора метода (Шелла, «Пузырька», Прямого выбора) и способа (по возрастанию, по убыванию) сортировки данного массива. Вывести результаты процедуры сортировки. 

2.  Описание алгоритма

 

     Исходя  из постановки задачи и выбранной  среды разработки, алгоритм данной программы будет иметь следующий  вид, который приведен на рисунке 1.  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Рисунок 1 -  Обобщенная схема алгоритма. 

     

3.  Организация входных и выходных данных

 

     Входными  данными данного проекта являются следующие значения:

• количество элементов в массиве;
• элементы исходного массива.

Сформировав массив, пользователь выбирает метод  и способ сортировки, нажимает кнопку сортировать, после чего появляется результат: отсортированный массив и все циклы обмена выбранного метода сортировки - выходные данные. 

4. Выбор среды разработки программных средств

 

     Так как в условии задачи сказано  разработать проект, то наиболее удобно использование среды разработки программных приложений Delphi.

     Среда Delphi – это могучая среда разработки программ, являющаяся одновременно и редактором и компилятором. Данная среда ориентирована, прежде всего, в операционных системах Windows.

     В основе любой программы на Delphi лежит язык Object Pascal – язык программирования высокого уровня, позволяющий использовать такие объектно-ориентированные языковые средства, как динамические массивы, перегрузка методов, параметры, заданные по умолчанию, файловые потоки и многое другое. 

     Delphi - одна из самых мощных систем, позволяющих на самом современном уровне создавать как отдельные прикладные программы  Windows, так и разветвленные комплексы предназначенные для работы в корпоративных сетях и в Интернет.

     Основой Delphi является графическая среда разработки приложений, называемая интегрированной средой разработки (Integrated Development Environment, IDE).  Delphi, как и всякая современная среда разработки приложений основана на объектно-ориентированном программировании.

     Среда предоставляет вам формы, на которых размещаются компоненты. Обычно это оконная форма, хотя могут быть и невидимые формы. На форму с помощью мыши переносятся и размещаются пиктограммы компонентов, имеющихся в библиотеках Delphi. С помощью простых манипуляций вы можете  изменить размеры и расположение этих компонентов. При этом вы все время в процессе проектирования видите результат - изображение формы и расположенных на ней компонентов. Результаты проектирования видны не компилируя программу, немедленно после выполнения какой-то операции с помощью мыши.

     Основным  достоинством визуального программирования является то, что во время проектирования формы и размещения на ней компонентов  Delphi автоматически формирует коды программы, включая в нее соответствующие фрагменты, описывающие данный компонент. А затем в соответствующих диалоговых окнах пользователь может изменить заданные по умолчанию значения каких-то свойств этих компонентов и, при необходимости, написать обработчики каких-то событий. То есть, проектирование сводится, фактически, к размещению компонентов на форме, заданию некоторых их свойств и написанию, при необходимости, обработчиков событий.

     Компоненты  могут быть визуальные, видимые при  работе приложения, и невизуальные, выполняющие те или иные служебные  функции. Визуальные компоненты сразу видны на экране в таком же виде, в каком их увидит пользователь во время выполнения приложения. Это позволяет очень легко выбрать место их расположения и их дизайн – форму, размер, оформление, текст, цвет и т.д. Невизуальные компоненты видны на форме в процессе проектирования в виде пиктограмм, но пользователю во время выполнения они  не видны, хотя и выполняют для него за кадром весьма полезную работу.   

     В библиотеки визуальных компонентов  Delphi включено множество типов компонентов и их номенклатура очень быстро расширяется от версии к версии.  Имеющегося, уже сейчас вполне достаточно,  чтобы построить практически любое самое замысловатое приложение, не прибегая к созданию новых компонентов. Это позволяет создавать приложения, которые выглядят совершенно профессионально.

Компоненты библиотек  Delphi и типы других объектов оформляются в виде классов. Классы – это типы, определяемые пользователем. В классах описываются свойства объекта, его методы и события, на которые он может реагировать. В Delphi множество очень полезных классов включены в библиотеки системы. Этими классами вы пользуетесь при работе в Интегрированной Среде Программирования.  Delphi базируется на языке Object Pascal. Компиляторы с языков этого семейства Паскаль фирмы Borland были одними из самых быстрых компиляторов. В настоящее время Object Pascal – это объектно-ориентированный язык с твердой опорой в виде хорошего компилятора.

По сравнению  с другими программными продуктами Delphi имеет ряд преимуществ:

Быстрота разработки приложения.

Высокая производительность разработанного приложения.

Низкие требования разработанного приложения к ресурсам компьютера.

Наращиваемость за счет встраивания новых компонент и инструментов в среду Delphi.

Возможность разработки новых компонент и инструментов собственными средствами Delphi (существующие компоненты и инструменты доступны в исходниках).

Удачная проработка иерархии объектов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

      2 Методы сортировки массивов

 

     Под сортировкой массива подразумевается  процесс перестановки элементов массива, целью которого является размещение элементов массива в определенном порядке. Например, если имеется массив целых чисел а, то после выполнения сортировки по возрастанию должно выполняться условие:

     a[1] < a[2] < … <= a[Size], где

     Size – верхняя граница индекса массива.

     Существует  много методов (алгоритмов) сортировки массивов. Рассмотрим Метод «Пузырька» или метод Обмена, Метод прямого  выбора и метод Шелла.