Программирование линейных алгоритмов в С++

Цель обучения:

7.4.3.3 использовать операторы ввода и вывода для программирования диалога с пользователем

Цели урока:

• Освоить операторы ввода и вывода в языке программирования C++.
• Научиться писать простейшие программы с использованием линейных алгоритмов.

Учащиеся:

• программировать линейные алгоритмы, используя готовые блок-схемы;
• использовать операторы ввода и вывода для программирования линейных алгоритмов.

I. Программирование линейных алгоритмов

Вы уже познакомились с понятием линейного алгоритма в уроке "Графическое представление линейных алгоритмов".

Программирование линейного алгоритма - процесс написания кода, в котором команды выполняются строго последовательно, одна за другой, в порядке их записи.

Особенности линейного алгоритма:

• Последовательность выполнения: Каждая команда выполняется только один раз.
• Отсутствие условий в программе.
• Отсутствие повторяющихся действий.
• Простота структуры: Код выполняется сверху вниз, как обычный текст.

II. Основные операторы ввода и вывода в C++

Для взаимодействия с пользователем используются стандартные операторы:

cin – для ввода данных.
cout – для вывода данных.

1. Оператор ввода (cin)

Оператор cin считывает данные, которые вводит пользователь, и сохраняет их в переменные.

Пример:

int number1, number2;
float temperature;
cin >> temperature; // Пользователь вводит значение вещественного типа, которое сохраняется в переменную "temperature"
cin >> number1 >> number2; // Пользователь вводит два целых числа, которые поочерёдно сохраняются в переменные "number1" и "number2"Ввод пользователем значений может быть прочитан через нажатие клавиши Enter или Пробел.

Что произойдет при вводе дробных чисел для переменных number1 и number2?

2. Оператор вывода (cout)

Оператор cout выводит данные на экран.

Пример:

int number=15, year=2025;
cout << "Привет, мир!"; // На экране появится: Привет, мир!
cout << number; // На экране появится: 15
cout << "Сейчас " << year << " год!"; // На экране появится: Сейчас 2025 год
Если несколько параметров используется при выводе данных, то все они разделяются знаком "<<".

3. Символы форматирования

endl – перевод строки (также как в текстовом редакторе работает клавиша Enter).

Пример:

cout << "Первая строка" << endl << "Вторая строка";
// Результат:
// Первая строка  
// Вторая строка

\t – табуляция.

Пример:

cout << "Число:\t" << 42;
// Результат:
// Число:    42

Пример программы

Задача. Вычислить периметр и площадь прямоугольника со сторонами a и b. Вывести результат на экран.

#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
    float a, b, P, S; // a - длина, b - ширина, P - периметр, S - площадь
    cout << "Введите длину прямоугольника: ";
    cin >> a; // Ожидание ввода значения длины прямоугольника
    cout << "Введите ширину прямоугольника: ";
    cin >> b; // Ожидание ввода значения ширины прямоугольника
    P = 2 * (a + b); // Вычисление периметра прямоугольника
    cout << "Периметр прямоугольника = " << P << endl; // Выводим результат
    S = a * b; // Вычисление площади прямоугольника
    cout << "Площадь прямоугольника = " << S << endl; // Выводим результат
    return 0;
}

III. Диалоговые программы

Диалоговая программа – программа, которая взаимодействует с пользователем с помощью текстового или графического интерфейса. Она задаёт вопросы, принимает вводимые данные (ответы) и выдаёт результаты, основываясь на этих данных.

Особенности диалоговой программы:

• Интерактивность – программа реагирует на действия пользователя.
• Ввод и вывод данных – пользователь вводит данные (например, текст, числа), а программа их обрабатывает и показывает результат.
• Пошаговое выполнение – программа выполняет команды в зависимости от полученных ответов.

Задача: Программа спрашивает у пользователя имя и возраст, а затем выводит приветствие.

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string name;
    int age;
    cout << "Введите ваше имя: ";
    cin >> name; // Ввод имени
    cout << "Введите ваш возраст: ";
    cin >> age; // Ввод возраста
    // Вывод сообщения
    cout << "Привет, " << name << "! Вам " << age << " лет." << endl;
    return 0;
}

Вывод программы:

Введите ваше имя: Алихан  
Введите ваш возраст: 13  
Привет, Алихан! Вам 13 лет.

Советы по написанию диалога:

• Понятные вопросы и сообщения. Формулируйте запросы к пользователю так, чтобы они были ясными. Например, вместо "Введите данные" лучше использовать "Введите ваш возраст".
• Обработка ввода. Убедитесь, что вводимые данные соответствуют ожиданиям программы.
• Используйте перенос строк. Это улучшает читаемость вывода.

Диалоговые программы помогают пользователю чувствовать, что он взаимодействует с "умным" устройством, и являются основой для более сложных интерфейсов!

Вопросы:

1. Что такое линейный алгоритм?
2. Какую структуру имеет линейный алгоритм?
3. Какие операторы в C++ используются для ввода и вывода данных?
4. Для чего нужен оператор endl?
5. Какие символы используются для разделения параметров ввода и вывода?

Упражнения:

Упражнение 1. 

Упражнение 2. 

Упражнение 3.

Задачи:

Напишите пример программы, которая запрашивает у пользователя одно число и выводит его удвоенное значение.