Глава №2. Итоговый тест

Обновл. 10 Апр 2019 |

15691

ǀ 41

Полученные знания нужно всегда применять на практике, поэтому мы сначала повторим теорию, а затем перейдём к практике.

Теория

Целочисленные типы данных используются для хранения целых чисел. Не забывайте о проблемах деления и переполнения с ними. Используйте целочисленные типы с фиксированным размером.

Типы данных с плавающей точкой используются для хранения вещественных чисел. Не забывайте о проблемах с точностью, ошибках округления и неточном сравнении чисел.

Логический тип данных содержит 2 значения: true и false.

Символьный тип данных содержит целые числа, которые могут интерпретироваться в символы, соответствующие стандарту ASCII. Будьте осторожны при использовании фактических чисел и цифр, которые используются для представления символов. Также помните о проблемах переполнения.

Используйте спецификатор const для объявления символьных констант вместо использования директив #define. Это безопаснее.

Задание №1

Почему символьные константы лучше литеральных (магических чисел)? Почему использование const лучше использования директив #define?

Ответ №1

Использование литеральных констант (магических чисел) не только усложняет программу, но и затрудняет внесение в неё изменений. Символьные константы лучше тем, что они предоставляют контекст того, зачем и почему они используются + если вам ещё понадобиться внести изменения — достаточно будет внести правки только в объявлении константы, а не искать их по всему коду. Константы #define не отображаются в отладчике, вероятность возникновения конфликта имён у них выше.

Задание №2

Выберите подходящий тип данных для переменных в каждой из следующих ситуаций. Будьте как можно более конкретными. Если ответом является целочисленный тип данных, то используйте соответствующий тип с фиксированным размером (например, int16_t). Если переменная должна быть константной, то так и отвечайте.

Возраст пользователя.

Нравится ли определённый цвет пользователю?

Число Пи.

Количество страниц в учебнике.

Цена акций в долларах (дробь присутствует).

Сколько раз вы моргнули за всю свою жизнь? (Примечание: Ответ исчисляется в миллионах)

Пользователь выбирает опцию с помощью ввода определённой буквы.

Ответ №2

int8_t не сможет хранить возраст человека, старше 127. Несмотря на то, что таких случаев в мире единицы (если есть вообще), в будущем это может быть вполне возможным. Так что int16_t здесь подойдёт лучше.

bool.

const double.

Так как большинство книг имеют больше 255 страниц, но меньше чем 32 767, то int16_t — здесь наилучший вариант.

float.

int32_t.

char.

Задание №3

Напишите следующую программу. Сначала пользователю предлагается ввести 2 числа типа с плавающей точкой (используйте тип double). Затем предлагается ввести один из следующих математических символов: +, -, * или /. Программа выполняет выбранную пользователем математическую операцию между двумя числами, а затем выводит результат на экран. Если пользователь ввёл некорректный символ, то программа ничего не должна выводить.

Например:

Enter a double value: 7 Enter a second double value: 5 Enter one of the following: +, -, *, or /: * 7 * 5 = 35

Подсказка №1: Вы можете использовать ветвление if для того, чтобы определить, ввёл ли пользователь определённый математический символ (например, +) или нет. Детальнее об этом читайте в уроке №34.

Ответ №3

#include <iostream>
 
double getDouble()
{
    std::cout << "Enter a double value: ";
    double x;
    std::cin >> x;
    return x;
}
 
char getOperator()
{
    std::cout << "Enter one of the following: +, -, *, or / ";
    char op;
    std::cin >> op;
    return op;
}
 
void printResult(double x, char op, double y)
{
    if (op == '+')
        std::cout << x << " + " << y << " = " << x + y << '\n';
    else if (op == '-')
        std::cout << x << " - " << y << " = " << x - y << '\n';
    else if (op == '*')
        std::cout << x << " * " << y << " = " << x * y << '\n';
    else if (op == '/')
        std::cout << x << " / " << y << " = " << x / y << '\n';
}
 
int main()
{
    double x = getDouble();
    double y = getDouble();
 
    char op = getOperator();
 
    printResult(x, op, y);
 
    return 0;
}

#include <iostream>

double getDouble()

{

std::cout << "Enter a double value: ";

double x;

std::cin >> x;

return x;

}

char getOperator()

{

std::cout << "Enter one of the following: +, -, *, or / ";

char op;

std::cin >> op;

return op;

}

void printResult(double x, char op, double y)

{

if (op == '+')

std::cout << x << " + " << y << " = " << x + y << '\n';

else if (op == '-')

std::cout << x << " - " << y << " = " << x - y << '\n';

else if (op == '*')

std::cout << x << " * " << y << " = " << x * y << '\n';

else if (op == '/')

std::cout << x << " / " << y << " = " << x / y << '\n';

}

int main()

{

double x = getDouble();

double y = getDouble();

char op = getOperator();

printResult(x, op, y);

return 0;

}

Задание №4

Это уже немного сложнее. Напишите короткую программу-симулятор падения мячика с башни. Сначала пользователю предлагается ввести высоту башни в метрах. Не забывайте о гравитации (9,8м/с²) и о том, что у мячика нет начальной скорости (он держится в руках). Программа должна выводить расстояние от земли, на котором находится мячик после 0, 1, 2, 3, 4 и 5 секунд падения. Минимальная высота: 0 метров (ниже мячику падать нельзя).

В вашей программе должен быть заголовочный файл constants.h с пространством имён myConstants. В myConstants определите символьную константу для хранения значения силы тяжести на Земле (9.8). В качестве напоминания смотрите урок №37.

Напишите функцию для вычисления высоты мячика через х секунд падения. Используйте следующую формулу: высота мячика = константа_гравитации * x_секунд²/2.

Пример результата выполнения программы:

Enter the initial height of the tower in meters: 100 At 0 seconds, the ball is at height: 100 meters At 1 seconds, the ball is at height: 95.1 meters At 2 seconds, the ball is at height: 80.4 meters At 3 seconds, the ball is at height: 55.9 meters At 4 seconds, the ball is at height: 21.6 meters At 5 seconds, the ball is on the ground.

Примечание №1: В зависимости от начальной высоты, мячик может и не достичь земли в течение 5 секунд — это нормально. Мы усовершенствуем эту программу, когда будем рассматривать циклы.

Примечание №2: Символ ^ не является экспонентом в C++. В формуле вместо него используйте знак умножения *.

Ответ №4

Файл constants.h:

#ifndef CONSTANTS_H
#define CONSTANTS_H
 
namespace myConstants
{
    const double gravity(9.8); 
}
#endif

#ifndef CONSTANTS_H

#define CONSTANTS_H

namespace myConstants

{

const double gravity(9.8);

}

#endif

Файл main.cpp:

#include <iostream>
#include "constants.h"
 
// Получаем начальную высоту от пользователя и возвращаем её
double getInitialHeight()
{
	std::cout << "Enter the height of the tower in meters: ";
	double initialHeight;
	std::cin >> initialHeight;
	return initialHeight;
}
 
// Возвращаем расстояние от земли после "..." секунд падения
double calculateHeight(double initialHeight, int seconds)
{
	// Используем формулу: [ s = u * t + (a * t^2) / 2 ], где u(начальная скорость) = 0
	double distanceFallen = (myConstants::gravity * seconds * seconds) / 2;
	double currentHeight = initialHeight - distanceFallen;
 
	return currentHeight;
}
 
// Выводим высоту, на которой находится мячик после каждой секунды падения 
void printHeight(double height, int seconds)
{
	if (height > 0.0)
		std::cout << "At " << seconds << " seconds, the ball is at height: " << height << " meters\n";
	else
		std::cout << "At " << seconds << " seconds, the ball is on the ground.\n";
}
 
void calculateAndPrintHeight(double initialHeight, int seconds)
{
	double height = calculateHeight(initialHeight, seconds);
	printHeight(height, seconds);
}
 
int main()
{
	const double initialHeight = getInitialHeight();
 
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 0);
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 1);
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 2);
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 3);
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 4);
	calculateAndPrintHeight(initialHeight, 5);
 
	return 0;
}

#include <iostream>

#include "constants.h"

// Получаем начальную высоту от пользователя и возвращаем её

double getInitialHeight()

{

std::cout << "Enter the height of the tower in meters: ";

double initialHeight;

std::cin >> initialHeight;

return initialHeight;

}

// Возвращаем расстояние от земли после "..." секунд падения

double calculateHeight(double initialHeight, int seconds)

{

// Используем формулу: [ s = u * t + (a * t^2) / 2 ], где u(начальная скорость) = 0

double distanceFallen = (myConstants::gravity * seconds * seconds) / 2;

double currentHeight = initialHeight - distanceFallen;

return currentHeight;

}

// Выводим высоту, на которой находится мячик после каждой секунды падения

void printHeight(double height, int seconds)

{

if (height > 0.0)

std::cout << "At " << seconds << " seconds, the ball is at height: " << height << " meters\n";

else

std::cout << "At " << seconds << " seconds, the ball is on the ground.\n";

}

void calculateAndPrintHeight(double initialHeight, int seconds)

{

double height = calculateHeight(initialHeight, seconds);

printHeight(height, seconds);

}

int main()

{

const double initialHeight = getInitialHeight();

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 0);

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 1);

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 2);

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 3);

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 4);

calculateAndPrintHeight(initialHeight, 5);

return 0;

}

Обратите внимание, функция calculateHeight() не выводит высоту на экран (помните о правиле одного задания). Мы используем отдельную функцию для вывода.

Оценить статью:

(111 оценок, среднее: 4,87 из 5)

Загрузка...

Комментариев: 41

zashiki:

11 июня 2019 в 15:03

Здравствуйте, пыталась сделать, чтобы были более разные реакции:

1 секунда - .... 2 секунда -мяч коснулся земли... стоп

или

1 секунда-.... ... 5 секунда.... за 5 секунд мяч так и не коснулся земли...

Вроде работает.

Понимаю, что можно короче с if, но как? (в пределах прошедших уроков). И какие еще замечания?:

Заголовочный файл States.h

#ifndef STATES
#define STATES

double getTowHeight();//объявляется функция "введите высоту башни"

void balltoGroundHeight(double gravity, double towerHeight, int time);//объявляется функция"рассчитать высоту мяча до земли"

namespace consts
{
	const double gravity{ 9.8 };//инициируется константа гравитации
}

#endif

#ifndef STATES

#define STATES

double getTowHeight();//объявляется функция "введите высоту башни"

void balltoGroundHeight(double gravity, double towerHeight, int time);//объявляется функция"рассчитать высоту мяча до земли"

namespace consts

{

const double gravity{ 9.8 };//инициируется константа гравитации

}

#endif

Рабочий файл 1GetHeight.cpp

#include<iostream>
double getTowHeight()//функция "ввести высоту башни"
{
	std::cout << "Введите высоту башни в метрах: ";
	double towerHeight;
	std::cin >> towerHeight;
	return towerHeight;
}

#include<iostream>

double getTowHeight()//функция "ввести высоту башни"

{

std::cout << "Введите высоту башни в метрах: ";

double towerHeight;

std::cin >> towerHeight;

return towerHeight;

}

Рабочий файл 2FindBTGheight.cpp

#include<iostream>

void balltoGroundHeight(double gravity, double towerHeight, int time)//функция расчета высоты мяча до земли
{
	double BTG_Height1 = towerHeight - gravity * time*time / 2;//расчет высоты от текушего времени

	double BTG_Height2 = towerHeight - gravity * (time+1)*(time+1) / 2;//расчет высоты от времени+1


	if (BTG_Height1 > 0)
	{
		std::cout << "\nПри времени = " << time << " секунд, высота от мяча до земли = " << BTG_Height1 << " метров\n";//пишется строка, если высота >0



		if (BTG_Height2 <0)
		{
			std::cout << "\nПри времени = " << time + 1 << " секунд, мяч касается земли\n";
			/*
			пишется строка, что мяч касается земли при времени+1, если:

			высота от текушего времени больше 0,
			а высота от времени+1 меньше 0
			
			*/
			if (time==5)
			{std::cout << "\nза " << time << " секунд мяч так и не достиг земли\n";//пишется строка, если мяч за 5 секунд пролетел метров меньше, чем высота башни.
			}


		}

	}
	else if (BTG_Height1 == 0)
	{
		std::cout << "\nПри времени = " << time << " секунд, мяч касается земли\n";//пишется строка, если высота ==0


	}

	if (time == 5)
	{
		if (BTG_Height2> 0)
		{
			std::cout << "\nза "<<time<<" секунд мяч так и не достиг земли\n";//пишется строка, если мяч за 5 секунд пролетел метров меньше, чем высота башни.
		}
	}
}

#include<iostream>

void balltoGroundHeight(double gravity, double towerHeight, int time)//функция расчета высоты мяча до земли

{

double BTG_Height1 = towerHeight - gravity * time*time / 2;//расчет высоты от текушего времени

double BTG_Height2 = towerHeight - gravity * (time+1)*(time+1) / 2;//расчет высоты от времени+1

if (BTG_Height1 > 0)

{

std::cout << "\nПри времени = " << time << " секунд, высота от мяча до земли = " << BTG_Height1 << " метров\n";//пишется строка, если высота >0

if (BTG_Height2 <0)

{

std::cout << "\nПри времени = " << time + 1 << " секунд, мяч касается земли\n";

пишется строка, что мяч касается земли при времени+1, если:

высота от текушего времени больше 0,

а высота от времени+1 меньше 0

if (time==5)

{std::cout << "\nза " << time << " секунд мяч так и не достиг земли\n";//пишется строка, если мяч за 5 секунд пролетел метров меньше, чем высота башни.

}

else if (BTG_Height1 == 0)

{

std::cout << "\nПри времени = " << time << " секунд, мяч касается земли\n";//пишется строка, если высота ==0

}

if (time == 5)

{

if (BTG_Height2> 0)

{

std::cout << "\nза "<<time<<" секунд мяч так и не достиг земли\n";//пишется строка, если мяч за 5 секунд пролетел метров меньше, чем высота башни.

}

Файл main.cpp

#include<iostream>
#include "States.h"


int main()
{
	setlocale(0, "");

	std::cout << "Сколько времени и метров пролетит мяч с башни до земли ( в пределах 5 секунд)\n\n";


	double towerHeight= getTowHeight();//инициируется переменная высоты башни


	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 0);

	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 1);

	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 2);

	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 3);

	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 4);

	balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 5);


	system("pause");
	return 0;

}

#include<iostream>

#include "States.h"

int main()

{

setlocale(0, "");

std::cout << "Сколько времени и метров пролетит мяч с башни до земли ( в пределах 5 секунд)\n\n";

double towerHeight= getTowHeight();//инициируется переменная высоты башни

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 0);

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 1);

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 2);

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 3);

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 4);

balltoGroundHeight(consts::gravity, towerHeight, 5);

system("pause");

return 0;

}

Ответить

Александр:

20 мая 2019 в 21:37

Какие недостатки у такого исполнения 4-го задания, если они есть?

#include <iostream>
#include <cmath>
#include "MyConstants.h"

double Initial_Height();		                     // запрос высоты ппользователем
double Math(int time, double height);	     // расчет высоты во времени
void Print_Result(double Math,  int time);    // вывод на экран результатов программы
void Time_Loop();					     // подобие цикла времени вне функции main (циклы явно могут улучшить эту функцию)

void Time_Loop()
{
	int time;	
	const double height = Initial_Height();

	time = 0;
	Print_Result(Math(time, height), time);

	time = 1;
	Print_Result(Math(time, height), time);

	time = 2;
	Print_Result(Math(time, height), time);

	time = 3;
	Print_Result(Math(time, height), time);

	time = 4;
	Print_Result(Math(time, height), time);

	time = 5;
	Print_Result(Math(time, height), time);	
}

double Initial_Height()
{
	std::cout << "Enter the Height: ";
	double x;
	std::cin >> x;
	return x;
}

double Math(int time, double height)
{
	return height - ((MyConstants::gravity * pow(time,2) / 2));
}

void Print_Result(double Math, int time)
{	
		if (Math > 0)
		{
			std::cout << "at" << time << " seconds, the ball is at height: " << Math << std::endl;
		}
		else
		{
			std::cout << "at" << time << " seconds, the ball is on the ground." << std::endl;
		}
	
}

int main()
{			
	Time_Loop();
	return 0;
}

#include <iostream>

#include <cmath>

#include "MyConstants.h"

double Initial_Height(); // запрос высоты ппользователем

double Math(int time, double height); // расчет высоты во времени

void Print_Result(double Math, int time); // вывод на экран результатов программы

void Time_Loop(); // подобие цикла времени вне функции main (циклы явно могут улучшить эту функцию)

void Time_Loop()

{

int time;

const double height = Initial_Height();

time = 0;