Ввести с клавиатуры радиус и угол вывести на экран площадь сектора круга

Обновлено: 25.01.2025

В этой теме рассматривается пример создания простейшего приложения, предназначенного для эксплуатации в среде Windows.

Содержание

Условие задачи
Математическая постановка задачи
Выполнение
- 1. Создание приложения типа VCL Form Application
- 2. Вкладка Standard панели инструментов Tool Palette
- 3. Компонент TLabel
  - 3.1. Размещение компонента TLabel на форме
  - 3.2. Задание текста в TLabel
  Условие задачи
  
  Составить программу для вычисления площади круга S и объема шара V на основе заданного радиуса R . Программу реализовать как Windows-приложение.
  
  Математическая постановка задачи
  
  Перед началом разработки приложения необходимо осуществить математическую постановку задачи, то есть, определить формулы по которым будет произведен расчет а также входные данные и исходящие результаты.
  
  Площадь круга вычисляется по формуле:
  
  S = π · R²
  
  V = 4/3 · π · R³
  
  Рис. 1. Этапы решения задачи
  
  Выполнение
  
  1. Создание приложения типа VCL Form Application .
  
  Запустить систему визуальной разработки приложений Embracadero RAD Studio Delphi 2010 и создаем Windows-приложение. Подробный пример создания приложения по шаблону Windows Form Application описан здесь.
  
  Первоначальный вид формы приложения перед началом проектирования изображен на рисунке 2.
  
  Рис. 2. Вид окна программы
  
  2. Вкладка Standard панели инструментов Tool Palette .
  
  В данном приложении необходимо использовать несколько компонент, которые перечислены ниже:
  - компонент типа TLabel , представляющий строку текста, которая выводится на форме;
  - компонент типа TButton , представляющий кнопку на форме;
  - компонент типа TEdit , являющийся строкой ввода текста.
  Все эти компоненты размещены на панели инструментов Tool Palette на вкладке Standard (см. рис. 3.).
  
  Рис. 3. Вкладка Standard на палитре компонент
  
  3. Компонент TLabel
  
  3.1. Размещение компонента TLabel на форме
  
  Для этого необходимо кликнуть мышкой на компоненте TLabel (рис. 4), а потом кликнуть в верхнем левом углу формы, как изображено на рис. 5.
  
  Рис. 4. Компонент TLabel на палитре инструментов
  
  Рис. 5. Компонент типа TLabel на главной форме программы
  
  3.2. Задание текста в TLabel
  
  Рис. 6. Свойство Caption
  
  Форма приложения должна иметь приблизительно следующий вид (рис. 7).
  
  Рис. 7. Форма приложения после размещения компонент Label1, Label2, Label3
  
  Перенос и обработка всех других компонент с палитры Tool Palette осуществляется аналогично.
  
  4. Компонент TEdit
  
  Добавляем из палитры Tool Palette с вкладки Standard компонент TEdit , представляющий строку ввода. С помощью использования этого компонента будем получать значения радиуса окружности введенного пользователем с клавиатуры. После добавления компонента на форму система Delphi создает компонент-переменную с названием Edit1 (свойство Name ).
  
  Очищаем свойство Text компонента.
  
  5. Компонент TButton
  
  Добавляем из палитры Tool Palette компонент TButton , представляющий собой обычную кнопку, после нажатия на которой будет вычисляться площадь круга и объем шара. В приложении системой Delphi автоматически будет добавлено компонент-переменную с именем Button1 .
  
  Форма приложения в режиме проектирования будет иметь вид, изображенный на рис. 8.
  
  Рис. 8. Форма приложения после добавления компонент TEdit и TButton
  
  Следующим шагом в разрабатываемом приложении есть программирование события в Delphi, которое возникает при нажатии на кнопке Button1. Событие клика мышкой на кнопке называется OnClick.
  
  Delphi 2010 автоматически создает фрагмент программного кода, в котором необходимо вписать собственный код обработки события. Созданный системой код имеет вид:
  
  Первоочередным заданием есть определение входных данных, результатов или промежуточных переменных, которые будут использоваться в программе.
  
  Согласно условия задачи в нашей программе опишем три переменные с соответствующим обозначением:
  
  Все переменные должны быть вещественного типа.
  Также в программе используется одна константа – число Пи. Обозначим его именем Pi . Следует отметить, что в Delphi есть встроенная функция с именем Pi , но в нашем приложении она не будет задействована. Таким образом, описание переменных и констант перед словом begin будет следующим:
  
  Между операторами begin и end вписываем следующие строки основного программного кода:
  
  Объясним некоторые функции (методы), использующиеся в программном коде. Функция StrToFloat осуществляет преобразование строчной величины Edit1.Text в число вещественного типа. Например, после выполнения следующего кода
  
  значение х станет равно -3.675 .
  
  В пунктах 2 и 3 происходят обычные вычисления площади круга и объема шара с помощью арифметических операций языка Паскаль.
  
  В пункте 4 осуществляется вывод результатов. Поскольку программа реализована как Windows -приложение, то для вывода результата достаточно заполнить значение свойства Caption в компонентах Label2 (площадь) и Label3 (объем).
  
  Функция FloatToStrF осуществляет обратное преобразование к функции StrToFloat , то есть преобразует число вещественного типа в строку. Например, для преобразования числа 2.87 в строку с точностью 4 знака после запятой нужно написать:
  
  где v – переменная вещественного типа; str – переменная строкового типа; ffFixed – формат преобразования. Константа 8 означает, что используется общая ширина вывода размером в 8 знаков. Константа 4 означает точность после запятой.
  
  Общий листинг процедуры обработки события OnClick компонента Button1 имеет вид.
  
  7. Установка названия приложения
  
  8. Результат выполнения приложения
  
  После запуска приложения (программы) на исполнение отображается окно с запросом о введении радиуса окружности R . Вводим значение 2,5 . Окно с результатом выполнения программы изображено на рисунке 9.
  
  Рис. 9. Результат выполнения приложения
  
  Итоги
  
  При решении данной задачи было использовано компоненты следующих типов:
  
  Для проектирования интерфейса программы использовалась панель инструментов Tool Palette а также инспектор объектов Object Inspector .
  
  Также рассмотрено две дополнительные функции, осуществляющие преобразование строки в число и обратно, а именно:
  
  Код программы на четырех разных языках программирования для вычисления площади круга.
  
  Вычислить площадь круга в C++
  
  Чтобы вычислить площадь и окружность любого круга в программировании на C++ , вы должны попросить пользователя ввести радиус окружности, поместить радиус в переменную, скажем, r, и создать две переменные, одну для области и другую для окружности, и место 3.14. * r * r в области и 2 * 3.14 * r в окружности, затем отобразите результат на экране, как показано здесь в следующей программе.
  
  Программный код C++ для расчета площади круга
  
  Следующая программа попросит пользователя ввести радиус круга, рассчитать и отобразить площадь и периметр круга:
  
  Когда вышеупомянутая программа C ++ компилируется и выполняется, она даст следующий результат:
  
  Рассчитать площадь окружности в C
  
  Чтобы вычислить площадь любого круга в программировании на C, вы должны попросить пользователя ввести радиус окружности, скажем, r и сделать две переменные для области и окружности, поместив 3.14 * r * r в область и 2 * 3.14 * r в окружности, затем отобразите результат
  
  Программный код для расчета площади круга
  
  Следующая C-программа попросит пользователя ввести радиус круга, рассчитать и отобразить площадь и периметр круга:
  
  Когда вышеупомянутая программа c скомпилирована и выполнена, она выдаст следующий результат:
  
  Рассчитать площадь окружности на Java
  
  Программный код Java для вычисления площади окружности
  
  Следующая программа попросит пользователя ввести радиус круга, рассчитать и отобразить площадь и окружность круга:
  
  Вот пример запуска вышеуказанной программы Python, показывающий, как вычислить площадь круга:
  
  Выше приведен начальный вывод после запуска программы, теперь вы должны указать радиус этого круга, площадь которого вы хотите вычислить и выяснить. Поэтому введите любой радиус, скажем 7, чтобы узнать площадь после нажатия клавиши ввода, как показано ниже в примере вывода:
  
  Ниже та же программа на оболочке Python:
  
  III этап – описание алгоритма решения задачи: рассмотрим графический способ описания алгоритма в виде схемы. На рис.1 представлены два варианта схемы алгоритма: Схемы различаются способом задания значения радиуса R: в Варианте1 значение радиуса R вычисляется, а в Варианте2 значение радиуса R вводится с клавиатуры.
  
  Рис.1. Два варианта схем алгоритма вычисления площади круга.
  
  IV этап– кодирование алгоритма, т.е. составление программы на выбранном языке программирования (например, языки программирования Pascal, С++ и т.д.)
  
  V этап – ввод, отладка и тестирование программы.
  
  VI этап – выполнение и сопровождение программы.
  
  Замечание. I, II и III этапы не зависят от конкретной марки компьютера и конкретного языка программирования; реализация IV, V и VI этапов связана с конкретно выбранным языком и системой программирования.
  
  Системы программирования
  
  Системы программирования –этоособый вид программного обеспечения. В основу каждой системы программирования положен свой язык программирования, что и отражено в названии системы.
  
  Система программирования представляет собой интегрированную среду разработки программ, которая содержит:
  
  - редактор текста - для создания и редактирования текста программы на языке высокого уровня, т.е. формирования исходного модуля (при сохранении текста программы в файле каждая система программирования по умолчанию дает свое стандартное расширение имени файла, например, системы на основе языка Pascal дают расширение .pas , системы на основе языка С++ – расширение .cpp).
  
  - компилятор - для перевода текста программы с языка высокого уровня в машинные коды, т.е. формирование объектного модуля (например, в системе TurboPascal - файл с расширением tpu;в системе на основе языка С++ - файл с расширением obj);
  
  - компоновщик - для подключение объектных кодов стандартных команд и формирования загрузочного модуля (файл с расширением .exe)
  
  - загрузчик – для выполнение загрузочного модуля программы.
  
  Интегрированная среда разработки программ позволяет:
  
  - создавать и редактировать исходные тексты программ;
  
  - сохранять исходные тексты программ в файлах;
  
  - считывать файлы с диска;
  
  - осуществлять поиск и исправление ошибок (отладка);
  
  - выполнять программу и просматривать результаты выполнения.
  
  В данной работе рассмотрим реализацию IV, V, VI этапов в двух системах программирования: TurboPascal для Windows и Microsoft VISUAL C++6.0.
  
  Часть1. Программирование в системе TurboPascal
  
  Структура программы на языке Pascal
  
  Программа на языке Pascal состоит из заголовка, раздела подключения модулей, раздела описаний и раздела операторов:
  
  Program имя;
  
  Uses < список модулей >;
  
  Begin
  
  End.
  
  Заголовок программы начинается с зарезервированного слова Program и содержит имя программы, которое дает сам программист.
  
  Подключение модулейначинается с зарезервированного слова Usesи содержит список модулей (библиотек внешних процедур и функций).
  
  Раздел описаний состоит из подразделов, в которых объявляются все встречающиеся в программе объекты: метки (Label), константы (Const), типы (Type), переменные (Var), внутренние процедуры (Procedure), внутренние функции (Function). Описания отделяются друг от друга точкой с запятой.
  
  Раздел операторов заключается в операторные скобки Begin и End, при этом после End ставится точка. Операторы отделяются друг от друга точкой с запятой.
  
  Примеры программ на языке Pascal
  
  Рассмотрим два примера программ соответственно двум вариантам схем алгоритма (рис. 1).
  
  Пример 1. Программа вычисления площади круга (схема алгоритма Варианта1)
  
  ( значение радиуса задается оператором присваивания)
  
  Program PRIM1;
  
  Uses WinСrt;
  
  Const
  
  Var
  
  Begin
  
  End.
  
  Пояснения к программе:
  
  1. Программа начинается с комментария, который заключается в фигурные скобки. Комментарии могут располагаться как вне, так и внутри программы. В комментариях разрешается указывать все символы клавиатуры.
  
  2. После комментария идет заголовок программы, содержащий ее имя PRIM1.
  
  3. В разделе Uses указывается подключаемый к программе модуль WinCrt, содержащий средства работы с экраном (например, очистка экрана процедурой ClrScr).
  
  4. В разделе описаний - два подраздела:
  
  4.1. подраздел констант (Const), где определена константа Pi;
  
  4.2. подраздел переменных (Var), где объявляются все переменные, используемые в разделе операторов и резервируются ячейки оперативной памяти; в нашем случае это переменные действительного типа – R и S.
  
  5. Раздел операторов заключается в операторные скобки (BeginиEnd.) и содержит:
  
  5.1. вызов процедуры ClrScr для очистки экрана во время выполнения программы;
  
  5.2. два оператора присваивания:
  
  - задание переменной R значения 1.5;
  
  - вычисление площади круга S (операция присваивания имеет вид “:=”);
  
  5.3.оператор вывода значения переменной S на экран: Writeln(‘S=’,S:7:3)
  
  Пояснения к оператору вывода:
  
  а) для оператора вывода есть два ключевых слова Write или Writeln
  
  б) оператор Writeln(параметры) означает вывод параметров и последующий переход на новую строку (параметры записываются через запятую);
  
  б) оператор Write(параметры) означает вывод параметров без перехода на новую строку
  
  в) оператор Writeln без параметров означает переход на новую строку;
  
  г) в списке параметров могут быть строки символов и имена переменных:
  
  · для вывода строки символов используются ограничивающие апострофы, например, ‘S=’ или ‘Результаты вычислений’
  
  · при выводе значение действительной переменной может иметь два представления:
  
  1-е - с фиксированной точкой:в этом случае указывается имя переменной, за которой через двоеточие стоят форматы(S:7:3), где первое число(7) обозначает общее поле выводимого значения, второе число(3)– поле дробной части. Общее поле включает:
  
  - отрицательный знак числа или пробел для положительного числа,
  
  - количество цифр в целой части,
  
  - количество цифр в дробной части.
  
  Так в нашем случае вывод значения S в соответствии с форматом S:7:3 означает, что на изображение всего числа отведено 7 позиций, из них 3 позиции справа на дробную часть, 4-я позиция справа на десятичную точку, остальные - на целую часть. Результат будет иметь вид: S= 7.065
  
  2-е – с плавающей точкой: в этом случае указывается только имя переменнойбез форматов,например, Write(‘S=’,S). Результат будет иметь вид: S= 7.0650000000Е+00
  
  Пример 2. Программа вычисления площади круга (схема алгоритма Варианта2)
  
  ( ввод значения радиуса с клавиатуры)
  
  Program PRIM2;
  
  Uses WinСrt;
  
  Const
  
  Var
  
  Begin
  
  End.
  
  Пояснения к программе:
  
  1. Эта программа отличается от предыдущей только тем, что значение радиуса вводится с клавиатуры, а не присваивается в операторе присваивания. Операторы Write и Readln используются для организации диалога пользователя с компьютером:
  
  - оператор Write(‘ Введите радиус ‘) выводит на экран текст: Введите радиус
  
  - оператор Readln(R) служит для ввода с клавиатуры численного значения переменной R во время выполнения программы.
  
  2. Все остальные части программы работают так же, как и в предыдущей программе.
  
  В данной публикации мы рассмотрим формулы, с помощью которых можно вычислить площадь сектора круга, а также разберем примеры решения задач для демонстрации их практического применения.
  
  Определение сектора круга
  
  Сектор круга – это часть круга, образованная двумя его радиусами и дугой между ними. На рисунке ниже сектор закрашен зеленым цветом.
  - AB – дуга сектора;
  - R (или r) – радиус круга;
  - α – это угол сектора, т.е. угол между двумя радиусами. Также его иногда называют центральным углом.
  Формулы нахождения площади сектора круга
  
  Через длину дуги и радиус круга
  
  Площадь (S) сектора круга равняется одной второй произведения длины дуги сектора (L) и радиуса круга (r).
  
  Через угол сектора (в градусах) и радиус круга
  
  Площадь (S) сектора круга равняется площади круга, умноженной на угол сектора в градусах ( α°) и деленной на 360°.
  
  Через угол сектора (в радианах) и радиус круга
  
  Площадь (S) сектора круга равняется половине произведения угла сектора в радианах (a_рад) и квадрата радиуса круга.
  
  Примеры задач
  
  Задание 1
  Дан круг радиусом 6 см. Найдите площадь сектора, если известно, что длина его дуги составляет 15 см.
  
  Решение
  Воспользуемся первой формулой, подставив в нее заданные значения:
  
  Задание 2
  Найдите угол сектора, если известно, что его площадь равна 78 см 2 , а радиус круга – 8 см.
  
  Решение
  Выведем формулу для нахождения центрального угла из второй формулы, рассмотренной выше:
  
  Читайте также: