Использование объектно-ориентированной методологии при программировании математических процессов. Среда языка программирования Delphi для решения математических задач. Объектно-ориентированные, декларативные и императивные языки программирования.
Аннотация к работе
В данной дипломной работе требуется применить изученные средства языка программирования Delphi для решения математических задач путем использования численных методов на компьютере. Необходимо написать программы, решающие поставленные задачи, используя математические обоснования. Передо мной была поставлена задача, спроектировать, и разработать программу, решающая проблему решения различных математических задач. В первой задаче требуется разработать алгоритм и реализацию данного алгоритма для решения квадратного уравнения. Во второй задаче необходимо составить алгоритм реализацию для нахождения интеграла функции тремя методами (формула Симпсона, формула прямоугольников, формула трапеций).В качестве строительных блоков разрабатываемых приложений используются объекты. Каждому классу соответствует некоторый объектный тип, представляющий собой совокупность элементов данных и методов (для операций над данными), скомпонованных вместе для удобства использования.Класс - это структура языка, включающая, помимо описания данных, описание процедур и функций, которые могут быть выполнены над представителем класса - объектом. Каждый класс может иметь подклассы - классы, обладающие всеми или частью его свойств, а также собственными свойствами. Класс, не имеющий ни одного представителя (объекта) обычно называют абстрактным. Соответствующий классу тип называется объектным типом. TPERSON = class (TOBJECT) private fname: string[15]; faddress: string[35];Они предназначены для хранения данных во время работы экземпляра класса (объекта). В описании класса поля должны предшествовать методам и свойствам. При создании новых классов на базе ранее созданных класс-потомок наследует все поля класса-родителя. Методы - это процедуры и функции, определенные внутри класса и предназначенные для операций над полями и свойствами.Внешне свойства напоминают поля, но внутри содержат методы, обеспечивающие доступ к свойствам.Метод - это подпрограмма (процедура или функция), которая определена как элемент класса. Внутри одного класса можно объявить столько методов, сколько надо.В объектно-ориентированном программировании код и данные могут быть объединены вместе: в этом случае говорят, что создается так называемый «черный ящик».Наследование - это способность одного класса использовать характеристики (описание) другого. Наследование устанавливает между двумя классами отношение «предок - потомок».Полиморфизм - это возможность определения единого по имени действия (метода в виде процедуры или функции), применимого ко всем объектам иерархии наследования, т.е. возможность иметь несколько методов с одним и тем же именем для различных объектов одной иерархии.смешанный (комбинированный, интегрированный);Краткая характеристика: программа - описание действий, которые необходимо осуществить. Преимущества: - простота верификации и тестирования программ;Краткая характеристика: Программа - последовательность инструкций-операторов, включающих блоки типичных действий - процедуры или функции. Преимущества: - более высокий уровень абстракции; содержательная значимость текстов программ;Краткая характеристика: Программа - функция, аргументы которой, возможно, также являются функциями. Преимущества: - полностью автоматическое управление памятью компьютера («сборка мусора»); расширенная поддержка функций с параметрическими аргументами (параметрический полиморфизм);Краткая характеристика: Программа - описание объектов, их совокупностей, отношений между ними и способов их взаимодействия. Преимущества: - интуитивная близость к произвольной предметной области; моделирование сколь угодно сложных предметных областей;Совместимость с программами, созданными ранее средствами Borland Pascal, сохраняется, несмотря на то, что в язык внесены существенные изменения. Не секрет, что при написании объектно-ориентированных программ, активно работающих с динамической памятью и другими ресурсами, немалую трудность представляет аккуратное освобождение этих ресурсов в случае возникновения нештатных ситуаций. Появилось несколько удобных синтаксических конструкций, в числе которых преобразование типа объекта с контролем корректности (в случае неудачи инициируется исключение) и проверка объекта на принадлежность классу. Ссылки на классы придают дополнительный уровень гибкости, так, когда вы хотите динамически создавать объекты, чьи типы могут быть известны только во время выполнения кода. Под делегированием понимается то, что некий объект может предоставить, другому объекту отвечать на некоторые события.Основной упор этой модели в Delphi делается на максимальном повторном использовании кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует. Действительно, все в Delphi написано на нем же, поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам, которые использовались д
План
Содержание delphi программирование математический объектный декларативный
Введение
Глава 1. Использование объектно-ориентированной методологии при программировании математических процессов
1.1 Особенности объектно-ориентированного программирования
1.2.2 Императивные (процедурные) языки программирования
1.2.3 Функциональные языки программирования
1.2.4 Объектно-ориентированные языки программирования
1.3 Delphi, как мощный объектно-ориентированный язык
1.4 Объектно-ориентированная модель программных компонентов
Глава 2. Среда языка программирования Delphi для решения математических задач
2.1 Пользовательский интерфейс среды Delphi
2.2 Компоненты и палитра компонентов
2.2.1 Стандартная и графическая кнопки
2.2.2 Button (стандартная кнопка)
2.2.3 BITBTN (графическая кнопка)
2.2.4 Метка Label
2.2.5 Поле ввода Edit
2.2.6 Радиокнопка RADIOBUTTON
2.2.7 Функции преобразования
2.2.8 Структура кода модуля
2.3 Особенности решения математических задач на объектно-ориентированном языке программирования Delphi
Гава 3. Процесс разработки программы
3.1 Постановка задачи
3.2 Описание программы
3.2.1 Структура программы
3.2.2 Программа «Решение квадратного уравнения»
3.2.3 Программа «Интеграл»
3.2.4 Метод прямоугольников
3.2.5 Метод трапеции
3.2.6 Метод Симпсона
3.2.7 Программа График функций
3.3 Требования к данной версии программы
3.3.1 Подготовка к работе
3.3.2 Запуск программы
Заключение
Список используемой литературы
Приложение: Листинг программы
Введение
Темой дипломной работы является Программирование в Delphi математических процессов. В данной дипломной работе требуется применить изученные средства языка программирования Delphi для решения математических задач путем использования численных методов на компьютере.
Необходимо написать программы, решающие поставленные задачи, используя математические обоснования. Передо мной была поставлена задача, спроектировать, и разработать программу, решающая проблему решения различных математических задач. Результатом моей дипломной работы явилось три вида математических задач, которые рассмотрела в своей созданной программе.
В первой задаче требуется разработать алгоритм и реализацию данного алгоритма для решения квадратного уравнения. Ценность данной задачи заключается в том, что можно быстро и легко подсчитать корни любого квадратного уравнения.
Во второй задаче необходимо составить алгоритм реализацию для нахождения интеграла функции тремя методами (формула Симпсона, формула прямоугольников, формула трапеций). Данного алгоритма, который для каждой функции значение интеграла можно найти аналитически. Ценностью является легкое и быстрое вычисления значения функции, позволит получить конкретное значение с достаточной требуемой точностью.
Без использования компьютера процесс вычисления значений такой функции занимает достаточно длительное время. Компьютер же дает возможность значительно ускорить этот процесс, что позволяет, например, проследить изменение значения функции на различных интервалах, т.е. при различных значениях аргумента.
В третьей задаче представлена работа позволяющая построение графиков любых функций.
Целью данной дипломной работы является изучение основных понятий, определений математических. Объектом исследования является получение практического навыка по созданию программы средствами среды визуального проектирования Borland Delphi 7.0. Предметом исследования является компоненты данной среды, используемые при разработке программы.
Теоретическая часть включает в себя указание основных понятий объектно-ориентированной методологии, а также ознакомления языка программирования Delphi, как среда создания программ при реализации математических процессов.
Рассматриваемый дипломный проект является решением поставленной выше задачи, и представляет собой многопользовательскую программу, объединяющую потребности пользователей изучающую математику.