Решение задач на обработку файлов

Лабораторная работа 23. Решение задач на обработку файлов

Цель работы: изучить использование алгоритмов обработки элементов файла в решении задач и научится приемам решения задач на обработку элементов файла на языке C++.

При выполнении лабораторной работы для каждого задания требуется написать программу на языке С++, которая получает на входе строковые величины, являющиеся корректными именами входных и выходных файлов (при этом в программе следует предусмотреть проверку существования и корректности открытия используемых файлов). Ввод данных осуществляется из входных файлов с учетом требований к входным данным, содержащихся в постановке задачи. Ограничениями на входные данные является максимальный размер строковых данных и допустимый диапазон числовых типов в языке С++. При некорректном открытии файла программа должна завершить работу с выдачей на экран соответствующего сообщения. Считанные из файла данные обрабатываются в соответствии с условием задачи с помощью алгоритмов обработки данных файлов, после чего осуществляется вывод в выходной файл.

Теоретические сведения.

Ознакомьтесь с материалом лекции 23.

Задания к лабораторной работе.

Выполните приведенные ниже задания.

1. Заполните файл in.dat числами по закономерности: 1/2, 1/4, 2/6, 3/8, 5/16,… Считывая данные из in.dat, заполните файл out.dat квадратами чисел, попавших в отрезок [a, b].
2. Дан входной текстовый файл. Заполните выходной файл только теми строками, в которых ровно k символов ch.
3. Даны два входных текстовых файла. Сформируйте выходной файл из строк, полученных конкатенацией соответствующих по порядку строк входных файлов. Если один из входных файлов закончится раньше, то оставшиеся строки второго файла допишите без изменения.
4. Решите задачу на обработку файла. Использование дополнительного массива не предусматривается. Записать в файл N вещественных чисел. Найти наибольшее из значений модулей компонентов с нечетными номерами. Выведите результат на экран и в файл.

Указания к выполнению работы.

Каждое задание необходимо решить в соответствии с изученными методами и алгоритмами обработки файлов в языке С++. В программном коде к каждой задаче следует выполнять чтение данных из существующих входных файлов (имя каждого файла вводится в виде строки символов и считается корректным с точки зрения организации файловой системы). Данные входных файлов необходимо обработать, применив алгоритмы обработки файлов. В задаче 4 нельзя использовать дополнительные массивы для хранения промежуточных данных. Вывод следует осуществить в выходной файл, имя которого вводится как строка символов с клавиатуры. Данные входного и выходного файлов необходимо дублировать на экране с соответствующими комментариями. Программу для решения каждого задания необходимо разработать методом процедурной абстракции, оформив комментарии к коду.

Следует реализовать каждое задание в соответствии с приведенными этапами:

• изучить словесную постановку задачи, выделив при этом все виды данных;
• сформулировать математическую постановку задачи;
• выбрать метод решения задачи, если это необходимо;
• разработать графическую схему алгоритма;
• записать разработанный алгоритм на языке С++;
• разработать контрольный тест к программе;
• отладить программу;
• представить отчет по работе.

Требования к отчету.

Отчет по лабораторной работе должен соответствовать следующей структуре.

• Титульный лист.
• Словесная постановка задачи. В этом подразделе проводится полное описание задачи. Описывается суть задачи, анализ входящих в нее физических величин, область их допустимых значений, единицы их измерения, возможные ограничения, анализ условий при которых задача имеет решение (не имеет решения), анализ ожидаемых результатов.
• Математическая модель. В этом подразделе вводятся математические описания физических величин и математическое описание их взаимодействий. Цель подраздела – представить решаемую задачу в математической формулировке.
• Алгоритм решения задачи. В подразделе описывается разработка структуры алгоритма, обосновывается абстракция данных, задача разбивается на подзадачи. Схема алгоритма выполняется по ЕСПД (ГОСТ 19.003-80 и ГОСТ 19.002-80).
• Листинг программы. Подраздел должен содержать текст программы на языке программирования С++, реализованный в среде MS Visual Studio 2010.
• Контрольный тест. Подраздел содержит наборы исходных данных и полученные в ходе выполнения программы результаты.
• Выводы по лабораторной работе.
• Ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Предусмотрены ли флаги форматирования для вводимых в файл значений? Почему?
2. С какой целью выделены как отдельные потоки ofstream, ifstream, fstream?
3. В чем отличие выполнения функции get без параметров и с тремя параметрами?
4. В чем отличие выполнения функции flags без параметров и с параметром?
5. Назовите возможные причины ошибок, возникающих при открытии файлов для чтения и для записи.
6. Можно ли один и тот же файл одновременно открыть для записи и для чтения? Если да, то где будет находиться файловый указатель?