Лабораторные по C++

Заполните титульный лист своими данными. Для каждого задания укажите условие и вариант, ход решения, блок-схему, исходный код, таблицу тестов и полученные результаты. В конце кратко опишите, что проверили и каких результатов добились.

Как оформить блок-схему

Покажите начало и конец, ввод и вывод, вычисления и переходы между ними. Если в вашем решении есть условие, подпишите выходы «да» и «нет»; для цикла покажите проверку и возврат к ней. Схема должна соответствовать вашей программе.

Сохраните редактируемый файл .drawio, а в отчёт вставьте экспортированную схему в SVG или PNG. Блок-схему составляйте до программирования и уточняйте после изменений алгоритма.

Эти требования действуют для всех лабораторных. Оформление должно помогать читать и проверять решение: по именам должно быть понятно, какие данные хранятся в переменной и какую задачу выполняет функция.

Это правила оформления курса. Стиль имён и положение констант не являются требованиями языка C++. Перед первой работой разберите параметры и результат функции, именованные константы и проверку ввода, затем объясните каждую часть общей заготовки своими словами.

1. Каждое задание — отдельная функция. Например, первое задание выполняет calculateRectangleArea, второе — countFullMeters. При необходимости выделяйте дополнительные вспомогательные функции. Не размещайте решения обоих заданий целиком в main.
2. Метаинформация выводится отдельной функцией. Функция printLabInfo печатает номер лабораторной, вариант, ФИО и группу. Вызывайте её один раз в начале main, до ввода данных и результатов заданий.
3. Имена переменных и функций отражают смысл. Используйте один стиль, например camelCase: elementCount, lengthCentimeters, calculateAverage. Избегайте aaa, tmp1, qwerty и транслита. Короткие i, j уместны для индексов; x, y — для аргументов формулы, если их смысл пояснён.
4. Постоянные величины объявляются один раз и называются капсом. Используйте const или constexpr и стиль UPPER_SNAKE_CASE: ARRAY_SIZE, LAB_NUMBER, CENTIMETERS_PER_METER. Размеры из условия, коэффициенты и настройки не должны повторяться по программе как необъяснённые числа. Объявляйте константы перед использованием, отдельно от вычислений.
5. Данные передаются через параметры, результат — через возвращаемое значение. Если задание предполагает изменение массива или другого объекта, передавайте его подходящим способом. Не используйте глобальные изменяемые переменные для обмена данными между функциями. В лабораторной 6 «Подпрограммы» ввод и вывод выполняйте в main, данные передавайте параметрами.
6. main показывает общий порядок действий. Вывод метаинформации → ввод и проверка данных → вызовы функций заданий → вывод результатов. Вычисления отделяйте от оформления вывода, чтобы их можно было проверить независимо.
7. Форматирование единообразное. Используйте отступ в четыре пробела, пробелы вокруг операторов и пустые строки между функциями и логическими частями. Комментарии поясняют алгоритм, ограничения и неочевидные действия; не дублируют каждую строку кода.
8. Входные данные проверяются, результат понятен. Проверяйте успешность чтения и ограничения задачи до вычислений. Подписывайте результаты каждого задания. Перед сдачей программа должна компилироваться без ошибок; предупреждения компилятора нужно разобрать и устранить.

Пример оформления программы

Демонстрационные задания: вычислить площадь прямоугольника и число полных метров в заданном количестве сантиметров. Замените задания, номер работы, вариант, ФИО и группу своими данными. Константы объявлены в глобальной области, сразу после подключений и до определений функций. Из main они передаются в функции параметрами.

#include <iostream>
#include <string>

constexpr int LAB_NUMBER = 1;
constexpr int VARIANT_NUMBER = 0; // учебный пример
constexpr int CENTIMETERS_PER_METER = 100;
const std::string STUDENT_NAME = "Фамилия Имя";
const std::string GROUP_NAME = "Группа";

void printLabInfo(int labNumber, int variantNumber,
                  std::string studentName, std::string groupName) {
    std::cout << "Лабораторная работа №" << labNumber << '\n'
              << "Вариант: " << variantNumber << '\n'
              << "Студент: " << studentName << '\n'
              << "Группа: " << groupName << "\n\n";
}

// Задание 1: вычислить площадь прямоугольника.
double calculateRectangleArea(double width, double height) {
    return width * height;
}

// Задание 2: найти число полных метров в длине, заданной в сантиметрах.
int countFullMeters(int lengthCentimeters, int centimetersPerMeter) {
    return lengthCentimeters / centimetersPerMeter;
}

int main() {
    printLabInfo(LAB_NUMBER, VARIANT_NUMBER, STUDENT_NAME, GROUP_NAME);

    double width = 0.0;
    double height = 0.0;
    int lengthCentimeters = 0;

    std::cout << "Введите ширину, высоту и длину в сантиметрах: ";
    if (!(std::cin >> width >> height >> lengthCentimeters)) {
        std::cerr << "Ошибка: требуются два числа и целое число.\n";
        return 1;
    }
    if (width <= 0.0 || height <= 0.0 || lengthCentimeters < 0) {
        std::cerr << "Ошибка: стороны должны быть положительными, длина — неотрицательной.\n";
        return 1;
    }

    double rectangleArea = calculateRectangleArea(width, height);
    int fullMeters = countFullMeters(lengthCentimeters, CENTIMETERS_PER_METER);

    std::cout << "Задание 1. Площадь: " << rectangleArea << '\n';
    std::cout << "Задание 2. Полных метров: " << fullMeters << '\n';
    return 0;
}

В примере constexpr задаёт целочисленные константы, известные при компиляции, а const запрещает менять строки с данными студента. Число 100 именовано один раз; функция второго задания получает его как параметр. Обе функции вычислений возвращают результат, а печать выполняет main.

Повторить: main · создание функций · области видимости · ввод и вывод.

Как исправить найденную ошибку

Пример: для массива из трёх элементов программа допускает индекс 3. Сократите вход до трёх значений, запишите ожидаемый отказ и выдвиньте гипотезу о неверной границе. Найдите проверку index > size и замените её на index >= size до обращения к элементу. Повторите входы 0, 2, 3 и пустой массив; сохраните найденный случай в таблице тестов. Исправление проверяется повторным запуском.

Для составного условия различайте два вида покрытия. Покрытие решений проверяет истинный и ложный исход всего if. Покрытие условий дополнительно требует истинного и ложного значения каждой проверяемой части. Для a>0 && b!=0 возьмите (1,1), (0,1), (1,0); поясните короткое замыкание во втором случае. Одних обычных значений для такой проверки недостаточно.

Сначала запишите ожидаемый ответ, затем выполните программу и сравните результат. Корректный отказ на недопустимых данных — успешный тест. Падение, зависание или неверный ответ — неуспешный. Компиляция без ошибок сама по себе ещё не подтверждает правильность решения.

Ниже показаны типы данных и основные исходы проверки. Базовый пример: программа читает два вещественных числа a и b и вычисляет a / b. При b = 0, ошибке формата или отсутствии одного числа она должна вывести «Ошибка входных данных» и завершить вычисление. Последние строки отдельно показывают ошибки сборки, формат, ограничения ресурсов и незапущенный тест; лимиты проверяйте, если они установлены заданием.

Для своей задачи составьте такую же таблицу. Проверьте обычный вход, минимальные и максимальные допустимые значения, неверный формат и нарушения ограничений. Для контейнеров добавьте пустой набор и один элемент; для условий — обе ветви; для циклов — ноль, один и несколько проходов, если они допустимы условием.

Вещественные результаты сравнивайте с обоснованным допуском. Например, для ответа 1 / 3 при абсолютном допуске 0.000001 значение 0.333333 подходит, а 0.33 — нет. Отдельно убедитесь, что программа соблюдает требуемый формат вывода.