Розробка класів С ++ для роботи з матрицями

ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………………

1. Оглядова частина

1.1 Основи мови С++………………………………………………………….

1.2 Опис матриць, основні поняття пов’язані з матрицями………………..

1.3 Дії над матрицями…………………………………………………………

1.4 Обчислення визначника методом Гауса…………………………………

2. ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА

2.1 Постановка завдання……………………………………………………..

2.2 Опис алгоритму та ієрархії класів………………………………………

2.3 Розробка програми……………………………………………………….

2.4 Налагодження, тестування та демонстрація роботи програми………...

ВИСНОВКИ………………………………………………………………….

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ…………………………………

ДОДАТОК А

ДОДАТОК Б

ДОДАТОК В

ДОДАТОК Г

ВСТУП

Кілька десятків років назад програмісти реалізували свої проекти шляхом безпосереднього написання коду. Із збільшенням обсягу і складності проектів ставало зрозумілим, що такий підхід є не зовсім доцільним. Проблема полягала у непропорційному збільшенні складності процесу створення самих програм. Через свою складність програми нерідко містять в собі помилки. Помилки в програмному забезпеченні потенційно можуть бути причиною матеріальної шкоди, а іноді і загрожувати життю людей (наприклад, авіадиспетчерська служба). В результаті боротьби з проблемою складності програмного коду були вироблені три нові концепції програмування:

об’єктивно-орієнтоване програмування (ООП);

уніфікована мова моделювання (UML);

спеціалізовані засоби розробки програмного забезпечення.

ООП пропонує новий потужний спосіб вирішування проблеми складності програм. Замість того, щоб розглядати програму як набір послідовного виконання інструкцій, в ООП програма представляється у вигляді сукупності об’єктів, які володіють подібними властивостями і набором дій, які може з ними проводити.

Уніфікована мова програмування (UML) – це графічна мова, яка містить в собі множину різних діаграм, які допомагають спеціалістам по системному аналізу створювати алгоритми, а професіоналам – розібратися в принципах роботи програми. UML є потужним інструментом, який дозволяє зробити процес програмування більш простішим та ефективнішим.

Взагалі, об’єктно-орієнтоване програмування містить декілька концепцій, які є відмінними від традиційних мов як Pascal, Basic і С. До цих концепцій відносяться класи, наслідування і полі морфози, які складають основу об’єктно-орієнтованого програмування.

Серед всіх об’єктно-орієнтованих мов С++ є найбільш поширеним. Мова Java, наприклад, представляє собою останню розробку в області об’єктно-орієнтованих мов і позбавлена таких можливостей, як вказівники, шаблони і множини наслідування. Але, так як синтаксис Java дуже подібний на С++ і це стало причиною успішного використання Java при розробці Web-сторінок.

До останнього часу мова С++ розвивалась поза рамками стандартизації. Це означало, що кожний виробник компіляторів по-своєму реалізував окремі деталі мови. Тим не менше організація ANSI/ISO розробила стандартний С++. Стандартний (Американський національний інститут стандартизації) С++ містить в собі багато додаткових можливостей, наприклад стандартну бібліотеку шаблонів (STL).

Найбільш популярним середовищем розробки для С++ є програмний продукт, розроблений спільно з компаніями Microsoft і Borland і призначений для роботи під керуванням операційних систем Microsoft Windows.

Отже, ООП є способом організації програми. Основна увага приділяється організації програми, а не питанням написання коду. Головним компонентом об’єктно-орієнтованої програми є об’єкт, який містить дані і функції для їх обробки. Клас являється формою, або зразком для множини подібних між собою об’єктів.

Механізм наслідування дозволяє створювати нові класи на основі існуючих класів, не змінюючи їх при цьому. Породжений клас наслідує всі дані і методи батьківського класу, але має також і свої власні відмінності. Наслідування робить можливим повторення використання коду, тобто підключення раніше створеного класу в будь-які інші програми.

Мова С++ являється розширенням мови С. Це зволяє реалізувати концепцію ООП, а також деякі інші додаткові можливості. Частина засобів мови С, визнані застарілими, не дивлячись на їх підтримку С++. Тому відмінності між С і С++ є в деякій мірі досить значними.

1 Оглядова частина

1.1 Основи мови С ++

Мова С++ є розширенням мови С, так як будь-яка конструкція на мові С є коректною в С++, але не навпаки! Найбільш значні нововведення у С++ стосуються класів, об’єктів і ООП (першопочаткова назва мови С++ є “С з класами”). На схемі (рисунок 1.1) приведена ілюстрація відношення між мовами С та С++.

1.1.1 Структура програми.

Функції. Імена функцій. Тіло функції.

Функції являють собою основу, на якій будується будь-яка програма С++. Функція може входити у склад класу – і називається в цьому випадку методом класу. Функції також можуть існувати і окремо від класів.

Наведемо приклад. Нехай є файл first.cpp. Його код:

Приклад

#include <iosteem>

using namespace std;

int main ()

{

cout << “У кожної людини є свій вибір \n”;

return 0;

}

У приведеному прикладі є єдина функція main (). У склад цієї функції не входять перші два рядки програми. Круглі дужки “()”, які йдуть за іменем main (), є відрізняючою рисою функцій. При їх відсутності компілятор не зміг би відрізнити ім’я змінної або іншого елемента програми від імені функції. У С++ завжди після імені функції кладуться ().

Слово int вказує на те, що ця функція main () повертає цілочислове значення.

Тіло функції міститься між {} ??????? begin – end. Ці дужки визначають межі блоку операторів програми. Це є обов’язковим атрибутом функції. У даному випадку тіло функції int main () містить 2оператори – count і return.

Функція main ().

При запуску програми, побудованій у С++, на виконання першим виконуючим оператором є оператор функції main (). Програма може містити в собі велику кількість функцій, класів та інших елементів, елементів при її запуску керування завжди передається функції main (). При відсутності у програмі функції з іменем main () буде виводитися повідомлення про помилку під час її виконання.

В більшості програм у С++, реальні дії програми зводяться до визову функцією main () методів різних об’єктів. Крім того, функція main () може викликати інші, незалежні функції.

Оператори.

Оператор є структурною одиницею програми на С++. У вище вказаному прикладі first містяться 2 оператори:

cout