Відділ освіти жлобінського райвиконкому
Державна установа освіти
В«Середня загальноосвітня школа № 11 м. ЖлобінаВ»
Навчально-дослідницька робота з інформатики
Створення міні-гри В«Магічний квадратВ»
Виконала
учениця 8 В«АВ» класу
середньої школи № 11 м. Жлобіна
Забелова Катерина
Керівник:
Чупругіна Наталія Анатоліївна
вчитель інформатики
Перший категорії
ЗОШ № 11 м. Жлобіна
2010р.
Введення
Тема моєї науково-дослідної роботи В«Створення міні-гриВ« Магічний квадрат »». Я зацікавилася ідеєю створення математичної міні-ігри. Наявних у мене знань мови програмування Pascal виявилося недостатньо, хоча б тому, що він не дозволяє створювати програми з привабливим і зручним інтерфейсом. Переді мною встали дві проблеми: 1) методи заповнення квадратної матриці; 2) вибір мови програмування для реалізації гри. Перша проблема легко зважилася після вивчення відповідної літератури. Над другою довелося попрацювати. Була вибрана мова програмування Delphi, ядром якого є Pascal. Вивчалася спеціальна література, надали допомогу інтернет-форуми з деяких питань.
Робота актуальна для тих, хто хотів би почати оволодіння мовою програмування Delphi. Народна мудрість говорить: В«Нікого нічому не можна навчити, але всьому можна навчитися В». На прикладі створення міні ігри В«Магічний квадрат В»можна навчитися використовувати компоненти, оформляти процедури, міняти властивості об'єктів, обробляти події. А практичний вид пізнання - самий ефективний вид пізнання.
Особисто для мене ця робота великий крок у вивченні і, найголовніше, в практичному застосуванні мови програмування високого рівня.
Об'єктом дослідження є програмування на мові Delphi.
Предмет дослідження - розробка програм створення міні-ігор на мові програмування Delphi.
Метою нашого дослідження було:
теоретичне обгрунтування і розробка програми створення міні ігри В«Магічний квадратВ».
Гіпотеза дослідження:
Якщо
v проаналізувати зміст поняття В«Магічний квадратВ» і методи побудови магічних квадратів;
v проаналізувати призначення і можливості Delphi;
v проаналізувати шляхи вирішення проблем створення міні-ігор на мові Delphi;
v розробити програму міні-ігри В«Магічний квадратВ»
Те це забезпечить
Г? розвиток і прикладне застосування навичок програмування;
Г? отримання навичок програмування в популярній системі програмування Delphi;
Г? неформальне засвоєння матеріалу по програмуванню на мові Delphi.
У відповідності з метою і гіпотезою дослідження ставилися і вирішувалися наступні завдання:
Написати програму створення міні-гри В«Магічний квадратВ», яка, по-перше, генерує поле магічного квадрата 3 Г— 3 з деякими порожніми клітинами; по-друге, перевіряє, чи є заповнена квадратна матриця В«магічнимВ» квадратом.
Теоретична частина
МАГІЧНИЙ КВАДРАТ, квадратна таблиця з цілих чисел, в якої суми чисел вздовж будь рядки, будь-якого стовпця і будь-який з двох головних діагоналей дорівнюють одному й тому числу.
Магічний квадрат - давньокитайського походження. Згідно з легендою, в часи правління імператора Ю (бл. 2200 до н.е.) з вод Хуанхе (Жовтої ріки) спливла священна черепаха, на панцирі якої були накреслені таємничі ієрогліфи (Рис. 1, а), і ці знаки відомі під назвою ло-шу і рівносильні магічному квадрату, зображеному на рис. 1, б. У 11 в. про магічні квадратах дізналися в Індії, а потім в Японії, де в 16 ст. магічним квадратам була присвячена велика література. Європейців з магічними квадратами познайомив у 15 ст. візантійський письменник Е.Мосхопулос. Першим квадратом, придуманим європейцем, вважається квадрат А.Дюрера (рис. 2), зображений на його знаменитій гравюрі Меланхолія 1. Дата створення гравюри (1514) вказана числами, що стоять в двох центральних клітинах нижнього рядка. Магічним квадратам приписували різні містичні властивості. У 16 в. Корнелій Генріх Агріппа побудував квадрати 3-го, 4-го, 5-го, 6-го, 7-го, 8-го і 9-го порядків, які були пов'язані з астрологією 7 планет. Існувало повір'я, що вигравіруваний на сріблі магічний квадрат захищає від чуми. Навіть сьогодні серед атрибутів європейських віщунів можна побачити магічні квадрати.
Рис. 1. ЛВ-ШУ
Рис. 2. КВАДРАТ Дюрера.
У 19 і 20 ст. інтерес до магічних квадратах спалахнув з новою силою. Їх стали досліджувати з допомогою методів вищої алгебри та операційного числення.
Кожен елемент магічного квадрата називається клітиною. Квадрат, сторона якого складається з n клітин, містить n 2 кліток і називається квадратом n-го порядку. У більшості магічних квадратів використовуються перші n послідовних натуральних чисел. Сума S чисел, що стоять в кожному рядку, кожному стовпці і на будь діагоналі, називається постійної квадрата і дорівнює S = n (n 2 + 1)/2. Доведено, що n ≥ 3. Для квадрата 3-го порядку S = 15, 4-го порядку - S = 34, 5-го порядку - S = 65.
Дві діагоналі, що проходять через центр квадрата, називаються головними діагоналями. Ламаної називається діагональ, яка, дійшовши до краю квадрата, продовжується паралельно першому відрізку від протилежного краю (таку діагональ утворюють заштриховані клітини на рис. 3). Клітини, симетричні щодо центру квадрата, називаються кососімметрічнимі. Такі, наприклад, клітини a і b на рис. 3.
Рис. 3. Ламані діагоналлю і КОСОСІММЕТРІЧНИЕ КЛІТИНИ
Правила побудови магічних квадратів діляться на три категорії в залежності від того, який порядок квадрата: непарне, дорівнює подвоєному непарному числу або дорівнює учетверенной непарному числу. Загальний метод побудови всіх квадратів невідомий, хоча широко застосовуються різні схеми. Ми розглянемо нижче тільки один метод - метод побудови магічних квадратів непарного порядку, який і використовували для заповнення матриці числами.
Магічні квадрати непарного порядку можна побудувати за допомогою методу французького геометра 17 в. А.де ла Лубер. Розглянемо цей метод на прикладі квадрата 5-го порядку (рис. 4). Число 1 поміщається в центральну клітку верхнього рядка. Всі натуральні числа розташовуються в природному порядку циклічно знизу вгору в клітинах діагоналей справа наліво. Дійшовши до верхнього краю квадрата (як у випадку числа 1), продовжуємо заповнювати діагональ, що починається від нижньої клітини наступного стовпця. Дійшовши до правого краю квадрата (число 3), продовжуємо заповнювати діагональ, що йде від лівої клітки рядком вище. Дійшовши до заповненої клітини (число 5) або кута (число 15), траєкторія спускається на одну клітину вниз, після чого процес заповнення продовжується.
Рис. 4. МЕТОД ДЕ ЛА Лубер.
Практична частина
Вираз В«написати програму В»відображає тільки один з етапів створення комп'ютерної програми, коли розробник програми (програміст) дійсно пише команди (Інструкції) на папері або за допомогою текстового редактора.
Програмування - це процес створення (розробки) програми, який може бути представлений послідовністю наступних кроків:
1. Специфікація (Визначення, формулювання вимог до програми).
2. Розробка алгоритму.
3. Кодування (запис алгоритму мовою програмування).
4. Налагодження.
5. Тестування.
6. Створення довідкової системи.
7. Створення настановного диска (CD-ROM).
Специфікація
Специфікація, визначення вимог до програми - один з найважливіших етапів, на якому детально описується вихідна інформація, формулюються вимоги до результату, поведінку програми в особливих випадках (наприклад, при введенні невірних даних), розробляються діалогові вікна, що забезпечують взаємодію користув...
