Программа на языке Си для ввода квадратных матриц

Задача. Разработать программу на языке Си, которая обеспечивала бы выполнение следующих действий:

• ввод        целых  значений        для        квадратной        матрицы        с        размерами        5×5

элементов;

• вывод элементов матрицы на экран;
• сортировку        (упорядочение)        элементов        в        строках        матрицы        по возрастанию;
• сортировку (упорядочение) элементов в строках матрицы по убыванию их значений;
• запись матрицы в файл;
• чтение значений из файла и запись их в матрицу;
• выход из программы.

Приступая к решению задачи, не следует сразу же запускать интегрированную среду разработки программ Microsoft Visual C++ 2008  Express Edition и пытаться что-то ввести в открывшемся окне редактора текста. Прежде всего следует уяснить условие задачи, т.е. добиться для себя полного понимания того, какие исходные данные имеются и что нужно получить в качестве результата решения задачи. Это предполагает получение ответов на ряд вопросов, в том числе:

1. Какие имеются исходные данные, т.е. что дано в условии задачи?
2. В каком виде должны быть представлены исходные данные?
3. Что требуется получить в ходе решения задачи?
4. В каком виде должен быть представлен результат решения задачи пользователю?
5. Какая дополнительная информация может потребоваться для решения задачи?
6. Каким образом можно получить эту дополнительную информацию?

Например,        в        ходе        уяснения        условия        задачи,        представленной        выше, получены следующие ответы:

1. Объектом обработки программы является целая квадратная матрица

(т.е. двумерный массив целых значений) с размерами 5×5 элементов.

1. Ввод целых значений для элементов исходной матрицы целесообразно обеспечить с клавиатуры.
2. Результатом работы программы является матрица с отсортированными элементами строк, а также двоичный файл, в который могут быть записаны значения элементов матрицы.
3. Вид сортировки (по возрастанию или по убыванию значений) должен задаваться (выбираться) пользователем.
4. Матрица должна отображаться на экране монитора в виде, привычном для пользователя (как таблица значений).
5. Значения элементов матрицы могут сохраняться в двоичном файле, который может быть прочитан по требованию пользователя.

Поиск решения задачи предполагает выбор или разработку способов, которые позволяют решить поставленную задачу и обеспечить выполнение ряда требований к разрабатываемой программе: гибкость, эффективность, удобство использования. Ниже достаточно схематично показана процедура поиска решения задачи.

1. Для обеспечения гибкости использования программы предлагается использовать меню, содержащее следующие пункты:

1. Ввод элементов матрицы.
2. Вывод матрицы на экран.
3. Сортировка элементов в строках по возрастанию.
4. Сортировка элементов в строках по убыванию.
5. Запись матрицы в файл.
6. Чтение из файла.
7. Выход из программы.

1. Выбор пункта меню осуществляется вводом номера соответствующего пункта, т.е. после отображения меню на экран должна выводиться строка «Номер пункта меню: ». В программе должна осуществляться проверка допустимости введенного номера и обеспечиваться возможность повторного ввода номера пункта меню.
2. Целесообразно реализовать действия, представленные пунктами меню

«Ввод элементов матрицы», «Сортировка элементов в строках по возрастанию», «Сортировка элементов в строках по убыванию»,

«Вывод матрицы на экран», «Запись матрицы в файл» и «Чтение файла», в виде отдельных функций, что обеспечит большую гибкость и удобство работы пользователя с программой.

1. Для сортировки значений выбрать наиболее простой и понятный способ, т.е. никакие требования к алгоритму сортировки, касающиеся скорости выполнения и требуемого объема памяти, в данном случае не предъявляются.
2. Ошибки при работе с файлом не должны приводить к отказу в работе программы.
3. Выход из программы выполняется с помощью соответствующего пункта меню.

После того как определены основные действия, которые необходимо реализовать в программе, выполняется их детализация, т.е. разрабатывается алгоритм решения задачи. При разработке алгоритма можно использовать один из формализованных способов, например, язык схем алгоритмов (блок-схемы) или псевдокод. Обширная информация, касающаяся способов описания алгоритмов, содержится в предложенных учебно-методических материалах.