Тестирование программы

Программирование на языке ПАСКАЛЬ

Содержание

 

Введение______________________________________________________________3

1 Задание на курсовую работу ________________________________________3

2 Анализ задания ___________________________________________________3

3 Разработка структур данных ________________________________________4

4 Разработка алгоритмов_____________________________________________5                                                                              

5 Текст программы__________________________________________________9

6 Тестирование программы___________________________________________20                                                                         

7 Руководство пользователя __________________________________________22                                                                  

Заключение____________________________________________________________26                                                                                                         

Список использованных источников_______________________________________26                                                                                             

Введение

Система программирования Турбо Паскаль представляет собой единство двух в известной степени самостоятельных начал: компилятора с языка программирования Паскаль и некоторой инструментальной программной оболочки, способствующей повышению эффективности создания программ.

Процедуры и функции представляют собой важный инструмент Турбо Паскаля, позволяющий писать хорошо структурированные программы. В структурированных программах обычно легко прослеживается основной алгоритм, их нетрудно понять любому читателю, они проще в отладке и менее чувствительны к ошибкам программирования. Все эти свойства являются следствием важной особенности процедур (функций), каждая из которых представляет собой во многом самостоятельный фрагмент программы, связанный с основной программой лишь с помощью нескольких параметров.

Модули представляют собой прекрасный инструмент для разработки библиотек прикладных программ и мощное средство модульного программирования. В Турбо Паскале имеется 8 стандартных модулей, в которых содержится большое число разнообразных типов, констант, процедур и функций.

Задание на курсовую работу

В прямоугольной матрице выявить все подматрицы, по периметру которых расположены элементы, из которых можно образовать геометрическую прогрессию.

Анализ задания

Задачей курсового проектирования является разработка программного продукта, который позволил бы выявить в прямоугольной матрице все подматрицы, по периметру которых расположены элементы, из которых можно образовать геометрическую прогрессию.

Должен быть разработан пользовательский интерфейс, который бы обеспечил более удобную и наглядную работу с программой. Данная программа должна выполнять следующие действия:

- ввод данных с клавиатуры и из файла;

- обработку данных в соответствии с заданием;

- вывод результата на экран и в файл;

- интерфейс пользователя в текстовом режиме, содержащий меню (с подменю) и окна;

- обеспечивать различные способы ввода и вывода данных;

- использовать возможности модуля CRT;

- использовать структуры данных;

- программный код в виде процедур и функций;

- использовать программирование клавиатуры;

- использовать манипулятор «мышь»;

- использовать динамические структуры данных;

- собственный модуль.

Разработка структур данных

Основные переменные:

Mxx – исходная целочисленная матрица (максимум 10х10);

Per – целочисленные элементы периметра;

N, M – количество строк и столбцов матрицы;

L – количество элементов по периметру подматрицы;

mf – флаг ввода исходной матрицы – true, false – матрица не введена;

fileresu, filework – текстовые файлы с исходной матрицей и с результатом соответственно;

fil – способ вывода результата true – в файл, false – на экране в окне;

f – способ получения результата false – все подматрицы или true – по условию.

Стандартные модули: crt, app, objects, menus, drivers, views, dialogs, msgbox, memory, dos, stddlg, editors и собственный модуль: mod_matr.

 

 

Разработка алгоритмов

Опишем основные процедуры и функции программы.

Процедура GetRandomMatrix.

Процедура автоматического ввода матрицы со значениями.

Схема алгоритма данной процедуры представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема алгоритма процедуры GetRandomMatrix.

3 блок – вводим количество строк n, количество столбцов m и максимальное pred значение элемента матрицы, 4-6 блоки – вводим случайные элемента матрица, не превышая pred, 7 блок – устанавливаем флаг в true, т. е. матрица введена, 8 блок – выводим матрицу в окне программы.

Процедура InputMatrix.

Процедура ввода матрицы со значениями вручную.

Схема алгоритма данной процедуры представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема алгоритма процедуры InputMatrix.

3 блок – вводим количество строк n, количество столбцов m, 4-6 блоки – вводим элементы матрицы, 7 блок – устанавливаем флаг в true, т. е. матрица введена, 8 блок – выводим матрицу в окне программы.

Процедура Sort.

Процедура сортировки значений периметра подматрицы по возрастанию.

Схема алгоритма данной процедуры представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема алгоритма процедуры Sort.

2, 3 блок – перебираем элементы периметра подматрицы, 4 блок – сравниваем текущее значение элемента матрицы меньше следующего, если да то переходим к 5 блоку, иначе к 3, 5 блок – меняем значения местами.

Процедура GetPerimetr.

Процедура определения элементов подматрицы по периметру.

Схема алгоритма данной процедуры представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Схема алгоритма процедуры GetPerimetr.

2, 3 блок – обнуляем значения элементов периметра, 4 блок – количество элементов в перимерте = 1, 5, 6 блоки – перебираем элементы столбца периметра и заносим в массив per, 7, 8 блоки – перебираем элементы строки периметра и заносим в массив per, 9 блок – заносим в переменную l количество элементов в периметре подматрицы.

 

Функция GeomProg.

Функция определения геометрической прогрессии из элементов периметра подматрицы.

Схема алгоритма данной функции представлена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Схема алгоритма процедуры GeomProg.

2 блок – вызов процедуры сортировки, 3 блок – флаг образования геометрической прогрессии, 4 блок – второе значение элемента массива периметра делим на первое, 5 блок – перебираем элементы массива периметра, 6 блок – следующее значение элемента массива делим на текущее и сравниваем с dv, 7 блок – не геометрическая прогрессия.

Текст программы

program MTRKW; {программа}

uses

mod_matr;

 

begin

Randomize;

matrix_perim.init;

matrix_perim.run;

matrix_perim.done;

end.

 

Unit mod_matr; {модуль программы}

interface

uses

crt,app,objects,menus,drivers,views,dialogs,msgbox,memory,dos,stddlg,editors;

const

cmwork=203; cmvvod=206; cmvval=207; cmvvse=204; cmvusl=205; cmvhel=257; cmisfl=208;

cmfilv=209; cmfilu=210;

wincoml:Tcommandset=[cmvvse,cmvusl,cmwork,cmfilv,cmfilu]; {меню результат}

wincom2:tcommandset=[cmvvod,cmvval,cmisfl]; {меню ввод}

type

pinputwindow=^tinputwindow;

tinputwindow=object(tdialog)

procedure handleevent(var event:tevent);virtual;

end;

pwind=^twin;

twin=object(twindow)

constructor init(bounds:trect);

end;

pinterior=^tinterior;

tinterior=object(tscroller)

constructor init(var bounds:trect; hs,vs:pscrollbar);

procedure handleevent(var event:tevent);virtual;

end;

tmatrix=object(tapplication)

procedure initstatusline; virtual;

procedure initmenubar; virtual;

procedure handleevent(var event:tevent); virtual;

procedure inputmatrix;

procedure getrandommatrix;

procedure main(f:boolean);

procedure PrintMatrix ;

procedure fileinput;

procedure fileoutputv(f:boolean);

end;

tdata=record

col:string[4];

row:string[4];

max:string[4];

end;

var

matrix_perim:Tmatrix;

x,y:integer;

const

 MAX = 10; {максимально матрица 10 на 10}

type

Matrix = array [1..MAX,1..MAX] of integer;

Perim = array [1..MAX*4] of integer;

var

wind:pwind;

Mxx:Matrix; {исходная матрица}

N,M:integer; {количество строк и столбцов}

l:integer;  {количество элементов по периметру подматрицы}

per:Perim; {элементы периметра}

mf:boolean;  {флаг ввода исходной матрицы - true}

data:tdata;

matr_v:array[1..10] of string;

fileresu,filework:text; {текстовые файлы с исходной матрицей и с результатом}

fil:boolean; {способ вывода результата true – в файл, false – на экране в окне}

 

implementation

 

procedure readmas; { очистка матрицы }

var

 i,j:integer;

 s:string;

 sr:string[3];

begin

s:='';

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do

begin

str(mxx[i,j],sr);

s:=s+sr+' ';

end;

matr_v[i]:=s;

s:='';

end;

end;

{_______________________________________________}

constructor tinterior.init; {инициализация}

begin

tscroller.init(bounds,hs,vs);

growmode:=gfgrowhix+gfgrowhiy;

setlimit(8000,7000);

end;

{_______________________________________________}

procedure tinterior.handleevent(var event:tevent); {движение мыши}

var

r:tpoint;

location:word;

begin

location:=0;

tscroller.handleevent(event);

case event.what of

evmousedown:

begin

makelocal(mousewhere,r);

location:=delta.y+r.y;

scrolldraw

end;

evkeydown:

case event.keycode of

kbgrayminus:if location>delta.y then

begin

dec(location); scrolldraw

end;

kbgrayplus:if location<delta.y+pred(size.y) then

begin

inc(location);

scrolldraw

end;

end;

end;

end;

{_______________________________________________}

constructor twin.init(bounds:trect); {инициализация прокрутки}

var

hs,vs:pscrollbar;

interior:pinterior;

begin

twindow.init(bounds,'',0);

getcliprect(bounds);

bounds.grow(-1,-1);

vs:=standardscrollbar(sbvertical+sbhandlekeyboard); hs:=standardscrollbar(sbhorizontal+sbhandlekeyboard);

interior:=new(pinterior,init(bounds,hs,vs));

insert(interior);

readmas;

end;

{_______________________________________________}

procedure tinputwindow.handleevent;

begin

inherited handleevent(event);

if event.what=evcommand then

endmodal(event.command);

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.PrintMatrix; {Вывод рабочей матрицы в окне}

var

i,j:integer; {счётчики}

sr:string;

r:trect;

begin

r.assign(0,0,80,23);

wind:=new(pwind,init(r));

desktop^.insert(wind);

with wind^ do

begin

r.assign(2,1,70,3);

insert(new(pstatictext,init(r,'Рабочая матрица:')));

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do

begin

str(mxx[i,j],sr);

r.assign(1+j*4,1+i,4+j*4,3+i);

insert(new(pstatictext,init(r,sr))); {выводим матрицу}

end;

end;

r.assign(2,i+2,70,4+i); insert(new(pstatictext,init(r,'_____________________________________________')));

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.initmenubar; {Инициализация панели меню}

var

r:trect;

begin

getextent(r);

r.b.y:=succ(r.a.y);

menubar:=new(pmenubar,init(r,newmenu(

newsubmenu('Ввод',hcnocontext,

newmenu(

newitem('Ручной','F3', kbf3,cmvvod,hcnocontext,

newitem('Автоматический','F4',kbf4,cmvval,hcnocontext,

newitem('Из файла','F7',kbf7,cmisfl,hcnocontext,

newline(

newitem('Выход','Alt+X',kbaltx,cmquit,hcnocontext,nil)))))),

newsubmenu('Результат',hcnocontext,

newmenu(

newitem('Все подматрицы','F5', kbf5,cmvvse,hcnocontext,

newitem('По условию','F6',kbf6,cmvusl,hcnocontext,

newline(

newitem('Записать все','F7', kbf7,cmfilv,hcnocontext,

newitem('Записать по условию','F8',kbf8,cmfilu,hcnocontext,

nil)))))),

newitem('О программе','F1', kbf1,cmvhel,hcnocontext,nil))) )))

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.initstatusline; {Инициализация строки состояния}

var

r:trect;

begin

getextent(r);

r.a.y:=pred(r.b.y);

statusline:=new(pstatusline,init(r,newstatusdef(0,$ffff,newstatuskey('Alt+X-Выход',kbAltX, cmQuit,nil),nil)));

disablecommands(wincoml);

enablecommands(wincom2)

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.GetRandomMatrix; {Автоматический ввод матрицы}

var

i,j:integer; {счётчики}

a,pred,s_i,s_j,s_pred:integer;

r:trect; col,row,max: PInputLine;

inputwindow,inputw:pinputwindow;

begin

r.assign(15,5,65,16);

inputwindow:=new(pinputwindow, Init(r, 'Автоматический ввод'));

with inputwindow^ do

begin {выводим модальное окно, в котором вводим количество строк, столбцов и мак. значение}

r.Assign(37,2,45,3);

col:=New(PInputLine, Init(r,4));

Insert(col); r.Assign(2,2 , 35,3);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Количество строк матрицы', col)));

r.Assign(37,4,45,5);

row:=New(PInputLine, Init(r,4));

Insert(row); r.Assign(2,4,35,5);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Количество столбцов матрицы', row)));

r.Assign(37,6,45,7);

max:=New(PInputLine, Init(r,4)) ;

Insert(max); r.Assign(2,6,35,7);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Максимальное значение элемента', max)));

r.Assign(19,8,32,10);

Insert(New(PButton, Init(r, 'OK', cmOk, bfdefault)));

end;

if desktop^.execview(inputwindow)=cmok then

begin {вводим элементы в матрицу}

inputwindow^.getdata(data);

val(data.col,n,s_i);

val( data.row,m,s_j) ;

val(data.max,pred,s_pred) ;

for i:=1 to N do

for j:=1 to M do

begin

a:=random(pred)+1;

Mxx[i,j]:=a;

   end;

mf:=true; {флаг ввода исходной матрицы}

dispose(inputwindow,done);

enablecommands(wincoml);

tmatrix.printmatrix; {выводим рабочую матрицу}

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.InputMatrix; {Ручной ввод матрицы}

var

i,j,s_i,s_j:integer; {счётчики}

a:integer;

r:trect;

col,row,c: PInputLine;

inputwindow,inputw:pinputwindow;

s,t:string;

begin

r.assign(15,5,65,16);

inputwindow:=new(pinputwindow, Init(r, 'Ручной ввод'));

with inputwindow^ do

begin {выводим модальное окно, в котором вводим количество строк, столбцов}

r.Assign(37,2,45,3);

col:=New(PInputLine, Init(r,4));

Insert(col);

r.Assign(2,2 , 35,3);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Количество строк матрицы', col)));

r.Assign(37,4,45,5);

row:=New(PInputLine, Init(r,4));

Insert(row);

r.Assign(2,4,35,5);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Количество столбцов матрицы', row)));

r.Assign(19,8,32,10);

Insert(New(PButton, Init(r, 'OK', cmOk, bfdefault)));

 end;

if desktop^.execview(inputwindow)=cmok then

begin {водим элементы матрицы в окне}

inputwindow^.getdata(data);

val(data.col,n,s_i);

val( data.row,m,s_j);

dispose(inputwindow,done);

for i:=1 to N do

for j:=1 to M do

begin

str(i,t);

str(j,s);

r.assign(15,5,65,16);

inputwindow:=new(pinputwindow, Init(r, 'Ввод элемента матрицы'));

with inputwindow^ do

begin

r.Assign(2,4,35,5);

Insert(New(PLabel, Init(r, 'Элемент матрицы'+'['+t+','+s+']', c)));

r.Assign(37,4,45,5);

Insert(New(PInputLine, Init(r,4)));

r.Assign(19,8,32,10);

Insert(New(PButton, Init(r, 'OK', cmOk, bfdefault)));

  end;

if desktop^.execview(inputwindow)=cmok then

begin {заносим в матрицу Mxx значения}

inputwindow^.getdata(data);

val(data.col,a,s_i);

Mxx[i,j]:=a;

dispose(inputwindow,done);

end;

end;

mf:=true; {флаг ввода исходной матрицы}

enablecommands(wincoml);

tmatrix.printmatrix; {выводим рабочую матрицу}

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.fileinput; {ввод данных из файла}

var

pf:pfiledialog;

s:pathstr;

x:char;

i,j:integer; {счётчики}

begin

new(pf,init('*.txt','Выберите нужный файл:','Имя файла',fdopenbutton,0));

if desktop^.execview(pf)=stddlg.cmfileopen then

begin {считывание матрицы из файла}

pf^.getfilename(s);

assign(filework,s);

reset(filework); {открываем файл для чтения}

enablecommands(wincoml);

dispose(pf,done);

i:=1;

j:=1;

while not eof(filework ) do

begin

while not eoln(filework) do

begin

read(filework,mxx[i,j]); {заносим в матрицу значения}

read(filework,x);

j:=j+1;

n:=i;

m:=j-1;

end;

j:=1;

i:=i+1;

readln(filework);

end;

close(filework); {закрываем файл}

tmatrix.printmatrix; {выводим рабочую матрицу}

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure Sort; {сортируем элементы периметра по возрастанию}

var

i,j:integer; {счётчики}

p:integer; {вспомогательная переменная для обмена значениями}

begin

for i:=2 to l do

for j:=l downto i do

if per[j-1]>per[j] then

begin {меняем местами элементы}

p:=per[j-1];

per[j-1]:=per[j];

per[j]:=p;

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure GetPerimetr(n_1,m_1,n_2,m_2:integer); {определение элементов по периметру}

var

i:integer; {счётчик}

k:integer;

begin {обнуляем массив}

for i:=1 to 2*N+2*M do

per[i]:=0;

k:=1;

for i:=m_1 to m_2 do {выбираем элементы столбца периметра}

begin

per[k]:=Mxx[n_1,i];

per[k+1]:=Mxx[n_2,i];

inc(k,2)

end;

for i:=(n_1+1) to (n_2-1) do {выбираем элементы строк периметра}

begin

per[k]:=Mxx[i,m_1];

per[k+1]:=Mxx[i,m_2];

inc(k,2)

end;

dec(k,2);

l:=k;

inc(l);

end;

{_______________________________________________}

procedure PrintSubMatrix(n_1,m_1,n_2,m_2:integer); {выводим в окно результирующую матрицу}

var

i,j,k,l:integer;

r:trect;

s,sr:string;

begin

with wind^ do

begin

r.assign(2,n+4,70,n+20);

insert(new(pstatictext,init(r,' ')));

end;

for i:=n_1 to n_2 do

begin

for j:=m_1 to m_2 do

begin

str(mxx[i,j],sr);

with wind^ do

begin

r.assign(1+j*4,1+i+n+6,4+j*4,n+3+i+7);

insert(new(pstatictext,init(r,sr)));

end;

end;

end;

readkey;

end;

{_______________________________________________}

procedure PrintSubMatrixfile(n_1,m_1,n_2,m_2:integer); {выводим в файл результ -щую матрицу}

var

i,j,k,l:integer;

begin

for i:=n_1 to n_2 do

begin

for j:=m_1 to m_2 do

write(fileresu,mxx[i,j]:3,' ');

writeln(fileresu);

end;

writeln(fileresu);

writeln(fileresu);

end;

{_______________________________________________}

function GeomProg:boolean; {функция вычисления геометрической прогрессии}

var

i:integer;

dv:real;

begin

Sort; {сортируем по возрастанию}

GeomProg:=true;  {образует геометрическую прогрессию}

dv:=per[2]/per[1];

for i:= 2 to l-1 do

if per[i+1]/per[i]<>dv then

begin

GeomProg:=false; {не образует геометрическую прогрессию}

break;

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.Main(f:boolean); {вывод результата}

var

Sn,Sm,Snn,Smm:integer; {угловые счётчики периметра}

begin

Sn:=2;

Sm:=2;

Snn:=1;

Smm:=1;

while (Sn<>N) or (Sm<>M) do {перебираем подматрицы}

begin

GetPerimetr(Snn,Smm,(Snn+Sn)-1,(Smm+Sm)-1); {определение эл -ов по периметру подматриц}

if f then {по условию}

begin

if GeomProg then {геометрическая прогрессия}

if fil then {в файл}

PrintSubMatrixfile(Snn,Smm,(Snn+Sn)-1,(Smm+Sm)-1)

else {в окно}

PrintSubMatrix(Snn,Smm,(Snn+Sn)-1,(Smm+Sm)-1);

end

else {все подматрицы}

if fil then {в файл}

PrintSubMatrixfile(Snn,Smm,(Snn+Sn)-1,(Smm+Sm)-1)

else {в окно}

PrintSubMatrix(Snn,Smm,(Snn+Sn)-1,(Smm+Sm)-1);

if (Smm+Sm)<=M then

inc(Smm)

else

begin

if (Snn+Sn)<=N then

begin

inc(Snn);

Smm:=1;

end

else

begin

if Sm = M then

begin

Sm:=2;

inc(Sn);

snn:=1;

smm:=1;

end

else

begin

snn:=1;

smm:=1;

inc(sm)

end;

end;

end;

end;

GetPerimetr(1,1,N,M); {определение элементов по периметру матрицы}

if f then {по условию}

begin

if GeomProg then {геометрическая прогрессия}

if fil then {в файл}

PrintSubMatrixfile(1,1,n,m)

else {в окно}

PrintSubMatrix(1,1,N,M);

end

else {все подматрицы}

if fil then {в файл}

PrintSubMatrixfile(1,1,n,m)

Else {в окно}

begin

PrintSubMatrix(1,1,N,M);

readkey;

end;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.fileoutputv(f:boolean); {окно записи в файл результатов}

var

pf:pfiledialog;

s:pathstr;

x:char;

i,j:integer;

begin

new(pf,init('*.txt','Выберите нужный файл:','Имя файла',fdopenbutton,0));

if desktop^.execview(pf)=stddlg.cmfileopen then

begin

pf^.getfilename(s);

assign(fileresu,s);

rewrite(fileresu); {открываем файл для записи}

fil:=true;

if f then {по условию}

tmatrix.main(true)

else {все подматрицы}

tmatrix.main(false);

dispose(pf,done);

close (fileresu); {закрываем файл}

end;

fil:=false;

end;

{_______________________________________________}

procedure tmatrix.handleevent(var event:tevent);

var

r:trect;

i:integer;

begin

if event.what=evcommand then

case event.command of

cmisfl:tmatrix.fileinput;

cmfilu:tmatrix.fileoutputv(true);

cmfilv: tmatrix.fileoutputv(false);

cmvvod:tmatrix.inputmatrix;

cmvval:tmatrix.getrandommatrix;

cmvhel:messagebox(#3'Вывод подматриц,'#13+#3'периметр которых -'#13+#3'геометрическая прогрессия'#13+ #3'Алексей 2010',nil,mfinformation or mfokbutton);

cmvvse:

begin

with wind^ do

begin

r.assign(2,n+3,70,n+5);

insert(new(pstatictext,init(r,'Все подматрицы:')));

end;

tmatrix.main(false);

end;

cmvusl:

begin

with wind^ do

begin

r.assign(2,n+3,70,n+5 );

insert(new(pstatictext,init(r,'Подматрицы, у которых периметр - геометрическая прогрессия: ')));

end;

tmatrix.main(true);

end;

cmQuit: if messagebox(#3'Завершить работу?',nil,mfconfirmation or mfokcancel)=cmcancel then clearevent(event);

else

exit

end;

inherited handleevent(event);

end;

{_______________________________________________}

end.

Тестирование программы

Объектом испытаний является разработанная программа. Целью испытаний является проверка соответствия программного продукта поставленным требованиям.

Для проведения испытаний данные вводились с клавиатуры. Размерность тестируемой матрицы 3 – строки, 4 – столбца. Исходная матрица (рисунок 6):

Рисунок 6 – Исходная рабочая матрица

На рисунке 7 представлен результат работы программы по условию (рисунок 2).

Рисунок 7 – Результат работы программы в текстовом виде

Также, проводилось тестирование с различными примерами, которые здесь не приведены, но которые также показали верный результат.

Таким образом, тестирование прошло успешно.