задачник pt4 что это
Электронный задачник Programming Taskbook
Общее описание
Автором задачника Programming Taskbook является доцент факультета математики, механики и компьютерных наук Южного федерального университета Михаил Эдуардович Абрамян (mabr@math.sfedu.ru).
Версия 4.11 задачника Programming Taskbook реализована для следующих сред:
Задачник включен в учебную систему программирования Pascal ABC (http://sunschool.mmcs.sfedu.ru, автор доц. С. С. Михалкович), образуя единый программный комплекс «Pascal ABC & Programming Taskbook». Задачник может также использоваться совместно с системой программирования PascalABC.NET и веб-средой разработки ProgrammingABC.NET WDE (http://www.pascalabc.net/WDE).
Начиная с версии 4.9, к задачнику в качестве дополнения можно подключать комплекс Programming Taskbook for MPI электронный задачник по параллельному программированию с использованием технологии MPI.
Начиная с версии 4.10, к задачнику в качестве дополнения можно подключать комплекс Programming Taskbook for Bioinformatics электронный задачник по строковым алгоритмам биоинформатики.
В версии 4.11 добавлена поддержка языков Python и Java и дополнен интерфейс окна задачника (в частности, реализован новый режим окна с динамической компоновкой).
Использование электронного задачника существенно ускоряет процесс выполнения заданий, так как избавляет учащегося от дополнительных усилий по организации ввода-вывода, что особенно удобно при обработке массивов, строк, файлов и динамических структур. Предлагая учащемуся готовые исходные данные, задачник акцентирует его внимание на разработке и программной реализации алгоритма решения заданий, причем разнообразие исходных данных обеспечивает надежное тестирование предложенного алгоритма.
Программный комплекс «Электронный задачник по программированию Programming Taskbook 4» зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ 28 апреля 2007 г. (свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ номер 2007611815).
Подробная информация о задачнике, включающая его общее описание, формулировки всех учебных заданий, примеры выполнения типовых заданий для различных языков программирования, содержится на сайте ptaskbook.com.
Программные модули
В варианте задачника для PascalABC.NET эти модули могут быть вызваны непосредственно из среды PascalABC.NET с помощью соответствующих команд меню «Модули», а также кнопок и горячих клавиш:
Начиная с версии 4.11, программный модуль PT4Results можно вызывать непосредственно из окна задачника, используя клавишу F2.
Мини-вариант задачника
Часть заданий можно выполнять в мини-варианте задачника, не требующем приобретения лицензии и регистрации лицензированной копии задачника с помощью программы настройки PT4Setup). Задания, доступные для выполнения в мини-варианте, помечаются в окне задачника символом «°». В мини-вариант включены 310 заданий, в том числе все задания групп Begin, Integer, Boolean, а также 200 избранных заданий из других разделов задачника. Ниже приводится список всех заданий, включенных в мини-вариант задачника:
Begin1Begin40, Integer1Integer30, Boolean1Boolean40, If4, If6, If8, If12, If22, If26, Case2, Case4, Case9Case10, Case18, For5, For12For13, For15For16, For19For20, For33, For36, While1While2, While4, While7, While11While12, While22While23, Series1, Series15Series17, Series19, Series21, Series30, Proc4, Proc8, Proc10, Proc20Proc21, Proc25, Proc40, Minmax1, Minmax6, Minmax12, Minmax19, Minmax22, Array4, Array7, Array16, Array32, Array47, Array54, Array63, Array71, Array79, Array89, Array92, Array108, Array112, Array116, Array134, Matrix7, Matrix24, Matrix36, Matrix53, Matrix74, Matrix82, Matrix88, Matrix100, String9String10, String19, String29, String41, String44, String63, String70, File2, File10, File25, File27, File41, File43, File48, File50, File58, File61, File63, File67, File74, Text1, Text4, Text16, Text21, Text24, Text34, Text38, Text42, Text44, Text57, Param1, Param17, Param30, Param40, Param49, Param53, Param59Param61, Recur1, Recur4Recur5, Recur10, Recur14Recur18, Recur21, Recur25, Recur27, Dynamic2Dynamic3, Dynamic5, Dynamic8Dynamic12, Dynamic25, Dynamic30, Dynamic49, Dynamic55, Dynamic59, Dynamic63, Dynamic70, Dynamic74, Dynamic78, Tree2, Tree6, Tree9, Tree12Tree13, Tree32, Tree34, Tree40, Tree47, Tree49, Tree53, Tree59, Tree65, Tree70, Tree74Tree76, Tree79, Tree86, Tree92, ExamBegin2, ExamBegin5, ExamBegin7, ExamBegin12, ExamBegin21, ExamBegin28, ExamBegin33, ExamBegin38, ExamBegin42, ExamBegin45, ExamBegin49, ExamBegin51, ExamBegin53, ExamBegin61, ExamBegin65, ExamBegin71, ExamBegin83ExamBegin84, ExamBegin87, ExamBegin95, ExamTaskC1, ExamTaskC4, ExamTaskC13, ExamTaskC19, ExamTaskC25, ExamTaskC34, ExamTaskC37, ExamTaskC44, ExamTaskC49, ExamTaskC53, ExamTaskC62, ExamTaskC68, ExamTaskC73, ExamTaskC81, ExamTaskC83, ExamTaskC86, ExamTaskC88, ExamTaskC92, ExamTaskC97, ExamTaskC100.
Мини-вариант задачника можно рекомендовать для использования при самостоятельном изучении программирования, так как он охватывает все основные темы и не содержит однотипных заданий. Полный вариант задачника предназначен, прежде всего, для преподавателей программирования, поскольку он позволяет легко создавать наборы индивидуальных заданий и существенно повышает эффективность групповых практических занятий.
Общее описание
Для возможности использования данного комплекса его следует установить в системный каталог базового варианта электронного задачника Programming Taskbook версии не ниже 4.11 (обычно системным каталогом задачника является каталог C:\Program Files\PT4). Версия 1.2 задачника PT for LINQ предназначена для совместного использования с базовым вариантом электронного задачника Programming Taskbook версии не ниже 4.15.
Версия 1.3 задачника PT for LINQ дополнительно содержит 64-разрядные варианты библиотек с группами заданий, что позволяет использовать ее для 64-разрядной среды программирования Visual Studio Code (при наличии базового варианта задачника Programming Taskbook версии 4.21 или выше).
Комплекс PT for LINQ является свободно распространяемым программным продуктом (freeware); он может использоваться как с полным вариантом задачника PT4Complete, так и со свободно распространяемым мини-вариантом PT4Mini.
В состав задачника PT for LINQ входят группы LinqBegin (60 заданий, посвященных знакомству с запросами LINQ), LinqObj (100 заданий на использование интерфейса LINQ to Objects для обработки последовательностей и наборов взаимосвязанных последовательностей) и LinqXml (90 заданий на использование интерфейса LINQ to XML для обработки XML-документов).
Группа LinqBegin содержит следующие подгруппы (в скобках указывается количество заданий в подгруппе):
Группа LinqObj содержит следующие подгруппы:
Группа LinqXml содержит следующие подгруппы:
Задачник PT for LINQ предоставляет при выполнении заданий те же возможности, что и базовый задачник Programming Taskbook; в частности, он передает программе учащегося исходные данные, проверяет правильность результатов, полученных программой, и сохраняет сведения о каждом тестовом испытании программы в специальном файле. Кроме того, в задачнике PT for LINQ предусмотрены дополнительные возможности, упрощающие работу с последовательностями:
Программный комплекс «Электронный задачник по LINQ-технологиям Programming Taskbook for LINQ» зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ 19 марта 2014 г. (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ номер 2014613173).
Разработка сайта:
М. Э. Абрамян, В. Н. Брагилевский
Общее описание
Программный комплекс «Электронный задачник для подготовки к ЕГЭ по информатике Programming Taskbook for Exam» (PT for Exam) содержит дополнительные компоненты электронного задачника Programming Taskbook, которые позволяют выполнять задания по разработке программ, аналогичные предлагаемым на ЕГЭ по информатике и ИКТ.
Для возможности использования задачника PT for Exam версии 2.3 его следует установить в системный каталог базового варианта электронного задачника Programming Taskbook версии не ниже 4.15 (обычно системным каталогом задачника является каталог C:\Program Files\PT4). Вариант комплекса, предназначенный для использования в среде PascalABC.NET, входит в базовый дистрибутив системы PascalABC.NET.
Комплекс PT for Exam является свободно распространяемым программным продуктом (freeware); он может использоваться как с полным вариантом задачника PT4Complete, так и со свободно распространяемым мини-вариантом PT4Mini.
В состав задачника PT for Exam версии 2.3 входят группы ExamBegin (130 заданий на освоение базовых алгоритмов, включенных в кодификатор ЕГЭ по информатике), ExamCheck (30 заданий на исправление программы) и ExamTaskC (150 заданий повышенного уровня сложности).
По сравнению с версией 1.1 количество заданий в группе ExamBegin 2.2 увеличилось на 30, в группе ExamTaskC на 50. Группа ExamCheck появилась в версии 2.0.
Задания групп Exam можно выполнять на языках Pascal, С++, и Python 3, используя различные программные среды, поддерживаемые базовым вариантом электронного задачника Programming Taskbook, в том числе Free Pascal Lazarus и PascalABC.NET для языка Pascal, Microsoft Visual Studio 2010, 2012, 2013, 2015, 2017, 2019, Code::Blocks и Dev-C++ 5 для языка C++, IDLE, PyCharm, Wing IDE 101 и Wing IDE Personal для языка Python.
В версии PT for Exam 2.0 (как и в версии 4.14 электронного задачника) была исключена поддержка устаревших сред программирования для языка C++ (Visual C++ 6, Visual Studio 2003 и 2005) и добавлены новые среды для этого языка (Code::Blocks 13 и Visual Studio 2015). В версии 2.0 была также добавлена поддержка языка Python 3 для сред IDLE и PyCharm, а в версии 2.2 поддержка сред Wing IDE 101 и Wing IDE Personal для этого языка. В версии 2.3 добавлена поддержка среды Visual Studio 2017 для языка C++.
В версии 2.4 добавлена поддержка сред Visual Studio 2019 и Dev-C++ 5 для языка C++ и исключена поддержка сред Borland Delphi 7.0 и 2006. Данная версия комплекса PT for Exam дополнительно содержит 64-разрядные варианты библиотек с группами заданий, что позволяет использовать ее для 64-разрядных сред программирования (при наличии базового варианта задачника Programming Taskbook версии 4.21 или выше).
Группа ExamBegin содержит следующие подгруппы (в скобках указывается количество заданий в подгруппе):
Последние три подгруппы были добавлены в версии 2.0.
Приведенная ниже таблица содержит перечень типовых алгоритмических задач, включенных в кодификатор ЕГЭ по информатике и ИКТ. Рядом с каждым видом задач указываются связанные с ним номера заданий группы ExamBegin.
| Алгоритмические задачи, приведенные в кодификаторе ЕГЭ по информатике и ИКТ | ExamBegin |
| Нахождение минимума и максимума двух, трех, четырех данных чисел без использования массивов и циклов. | 13 |
| Нахождение всех корней заданного квадратного уравнения. | 4 |
| Нахождение наибольшего общего делителя двух натуральных чисел (алгоритм Евклида). | 56 |
| Запись натурального числа в позиционной системе с основанием меньшим или равным 10. Обработка и преобразование такой записи числа. | 78 |
| Нахождение сумм, произведений элементов данной конечной числовой последовательности (или массива). | 1417 |
| Использование цикла для решения простых переборных задач (поиск наименьшего простого делителя данного натурального числа, проверка числа на простоту, и т. д.). | 913 |
| Заполнение элементов одномерного и двумерного массива по заданным правилам. | 1829 |
| Операции с элементами массива. Линейный поиск элемента. Вставка и удаление элементов в массиве. Перестановка элементов данного массива в обратном порядке. Суммирование элементов массива. Проверка соответствия элементов массива некоторому условию. | 3033, 6982 |
| Нахождение минимального (максимального) значения в данном массиве и количества элементов, равных ему, за однократный просмотр массива. | 4547, 5152, 5758 |
| Нахождение второго по величине (второго максимального или второго минимального) значения в данном массиве за однократный просмотр массива. | 5354 |
| Операции с элементами массива, отобранными по некоторому условию (например, нахождение минимального четного элемента в массиве, нахождение количества и суммы всех четных элементов в массиве). | 3444, 4850, 5556, 5968 |
| Сортировка массива. | 83 |
| Слияние двух упорядоченных массивов в один без использования сортировки. | 84 |
| Обработка отдельных символов данной строки. Подсчет частоты появления символа в строке. | 8590 |
| Работа с подстроками данной строки с разбиением на слова по пробельным символам. Поиск подстроки внутри данной строки, замена найденной подстроки на другую строку. | 91100 |
Подгруппы, добавленные в версии 2.0, содержат задания, аналогичные предлагавшимся на экзаменах по информатике последних лет. В заданиях первой из добавленных подгрупп требуется выполнить обработку целочисленной последовательности, выбрав из нее часть элементов по условию, связанному с проверкой делимости или наличием в числе определенной последовательности цифр, и получив для выбранного подмножества элементов одну из его типовых характеристик (количество элементов, их сумму, произведение, среднее арифметическое, минимальное или максимальное значение и т. д.). В заданиях второй из добавленных подгрупп требуется обработать комбинации из двух или трех соседних элементов целочисленной последовательности. Особенностью заданий третьей подгруппы является, во-первых, то обстоятельство, что в них рассматриваются наборы «реальных» данных (рост или оценки учащихся, сведения о дневной температуре и т. д.), и, во-вторых, наличие для этих заданий специальных программ-заготовок, в которых уже содержится описание переменных и ввод исходных данных.
Группа ExamTaskC содержит следующие подгруппы:
Первые две подгруппы группы ExamTaskC (100 заданий) были реализованы в первой версии задачника PT for Exam. Приведенная ниже таблица содержит перечень серий заданий этих двух подгрупп. Каждая серия заданий имеет общую предметную область и характеризуется рядом особенностей наборов данных и алгоритмов их обработки.
| Серии задач повышенной сложности | ExamTaskC |
| Обработка сложных наборов данных | |
| Клиенты фитнес-центра (наборы содержат только числовые данные). | 124 |
| Абитуриенты (в наборах имеются строковые поля, которые не требуется обрабатывать). | 2536 |
| Задолжники по коммунальным платежам (наборы содержат строковые и числовые вещественные поля). | 3748 |
| Автозаправочные станции (наборы содержат числовые и строковые поля из фиксированного множества значений). | 4960 |
| Баллы ЕГЭ (наборы имеют группу однотипных полей). | 6172 |
| Оценки по предметам (особо сложные задания, в которых требуется выполнять группировку по нескольким полям). | 7382 |
| Обработка текстовых данных | |
| Наборы символов (анализ цифровых символов; составление палиндромов). | 8390 |
| Наборы строк (шифрование; получение и обработка множества символов, содержащихся в исходном наборе строк). | 91100 |
В версии 2.0 в группу ExamTaskC добавлено 8 новых подгрупп (40 заданий) на обработку числовых наборов данных. Задания из этих подгрупп подобны типовым заданиям ЕГЭ, предлагавшимся на экзаменах последних лет. Еще по одной подгруппе (каждая по 5 заданий) было добавлено в версиях 2.2 и 2.3; в этих подгруппах рассматриваются задачи аналогичные задачам, предложенным в демо-вариантах ЕГЭ по информатике 2017, 2018 и 2019 годов.
Группа ExamCheck появилась в версии 2.0; она содержит 30 задач на исправление предложенной неправильной программы. Эти задачи разбиты на 3 подгруппы:
Для каждой из задач группы ExamCheck создается специальная заготовка, содержащая ошибочный вариант решения (возможность создания особых заготовок для различных заданий реализована в версии 4.14 базового варианта задачника Programming Taskbook). Кроме того, в формулировки заданий первой подгруппы, посвященной анализу точек на плоскости, входят рисунки, на которых представлены области координатной плоскости, которые требуется проанализировать в задаче. Возможность снабжать формулировки заданий графическими иллюстрациями также появилась в версии 4.14 базового варианта задачника.
Особенностью заданий, включенных в задачник PT for Exam, является то, что при их выполнении не требуется использовать специальные средства ввода-вывода, входящие в базовый задачник Programming Taskbook. Для того чтобы максимально приблизить вид программы, выполняющей задание, к виду, требуемому на экзамене, в задачнике PT for Exam реализован специальный механизм, позволяющий оформлять ввод-вывод данных с применением стандартных средств используемого языка программирования: процедур Read/Readln-Write/Writeln для языка Pascal, стандартных потоков ввода-вывода cin-cout для языка C++, функций input-print для языка Python. Данный механизм подробно описывается в разделах, содержаших примеры выполнения заданий для языков Pascal, C++ и Python).
При использовании заданий групп Exam сохраняются основные возможности базового варианта задачника Programming Taskbook: автоматическое предоставление программе учащегося исходных данных и автоматическая проверка правильности предложенного решения. Следует отметить, что эти возможности оказываются наиболее полезными при решении задач повышенной сложности (группа ExamTaskC), так как в них, как правило, используются наборы исходных данных большого размера.
При выполнении заданий групп Exam учащийся должен обеспечивать надлежащее форматирование выходных данных (в заданиях из базового набора задачника Programming Taskbook это не требуется, поскольку средства вывода электронного задачника выполняют форматирование автоматически).
Отказ от использования специальных средств ввода-вывода приводит к тому, что любые ошибки ввода-вывода уже не обрабатываются задачником и обычно приводят к сообщениям об ошибке времени выполнения. Это обстоятельство несколько затрудняет поиск ошибок, но в то же время позволяет приблизить его к реальному процессу отладки программы, не использующему «подсказки» задачника.
В версии 2.2 добавлены отладочные возможности базового варианта электронного задачника Programming Taskbook: функции Show и ShowLine (show и show_line для языка Python), позволяющие выводить требуемую отладочную информацию в дополнительном разделе окна задачника. Начиная с версии 4.19 базового электронного задачника, для функций вывода отладочной информации в языках PascalABC.NET и Python были реализованы расширенные возможности (в частности, упрощенный вывод сложных структур данных и их особое форматирование). Все эти возможности доступны и для заданий, входящих в задачник PT for Exam.
Программный комплекс «Электронный задачник для подготовки к ЕГЭ по информатике Programming Taskbook for Exam» зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ 23 июля 2014 г. (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ номер 2014617472).
Разработка сайта:
М. Э. Абрамян, В. Н. Брагилевский
Общее описание
Программный комплекс «Электронный задачник по параллельному MPI-программированию Programming Taskbook for MPI» (PT for MPI) содержит дополнительные компоненты электронного задачника Programming Taskbook, которые позволяют выполнять задания на разработку параллельных программ с применением технологии MPI.
Начиная с версии 1.4, задачник PT for MPI позволяет использовать два варианта языкового интерфейса: русский и английский.
Для возможности использования версии 1.5 данного комплекса его следует установить в системный каталог базового варианта электронного задачника Programming Taskbook версии не ниже 4.14 (обычно системным каталогом задачника является каталог C:\Program Files\PT4). Версия 1.6 предназначена для использования совместно с задачником Programming Taskbook версии не ниже 4.15. На компьютере надо также установить систему MPICH для Windows версии 1.2.5 (ftp://ftp.mcs.anl.gov/pub/mpi/nt/mpich.nt.1.2.5.exe), которая требуется для запуска программ учащихся в параллельном режиме.
Комплекс PT for MPI является свободно распространяемым программным продуктом (freeware); он может использоваться как с полным вариантом задачника PT4Complete1100, так и со свободно распространяемым мини-вариантом PT4Mini270.
Задания по параллельному MPI-программированию могут выполняться на языках Pascal и С++ в программных средах, перечисленных ниже.
Версия PT for MPI 1.4 (для Programming Taskbook 4.124.13):
Версия PT for MPI 1.5 (для Programming Taskbook 4.14) и версия PT for MPI 1.6 (для Programming Taskbook 4.15):
К программам учащегося должна подключаться динамическая библиотека mpich.dll, входящая в состав комплекса MPICH. Для программ на С++ доступ к библиотеке обеспечивается с помощью файла mpich.lib и набора заголовочных файлов (также входящих в комплекс MPICH), а для программ на Pascal с помощью модуля MPI.pas, который разработан автором задачника PT for MPI и содержит описания констант, типов и более 120 функций MPI стандарта 1.1.
Задачник PT for MPI предоставляет при выполнении заданий те же возможности, что и базовый задачник Programming Taskbook; в частности, он передает программе учащегося исходные данные, проверяет правильность результатов, полученных программой, и сохраняет сведения о каждом тестовом испытании программы в специальном файле. Кроме того, в задачнике PT for MPI предусмотрены дополнительные возможности, связанные со спецификой выполнения заданий по параллельному программированию:
Перечисленные выше возможности избавляют учащегося от необходимости выполнения дополнительных действий, связанных с запуском его программы в параллельном режиме, и упрощают выявление и исправление стандартных ошибок, возникающих в параллельных программах.
Использование исходных данных, подготовленных задачником для каждого процесса параллельной программы, наглядный вывод в одном окне всех результатов, полученных каждым процессом, и их автоматическая проверка, а также дополнительные средства отладки позволяют учащемуся сосредоточиться на реализации алгоритма решения задачи и обеспечивают надежное тестирование разработанного алгоритма.
В состав задачника PT for MPI включена группа MPIBegin, которая содержит 100 заданий, предназначенных для изучения основных возможностей библиотеки MPI.
Реализованные в задачнике PT for MPI средства автоматического запуска и отладки параллельных приложений позволяют использовать его для разработки и тестирования параллельных программ, не связанных с конкретными учебными заданиями. С этой целью в задачник PT for MPI включена вспомогательная группа MPIDebug из 36 «заданий», каждое из которых обеспечивает автоматический запуск параллельной программы, причем количество процессов определяется порядковым номером задания (пример использования заданий из этой группы приведен в разделе «Отладка параллельных программ»). Таким образом, эти «задания» позволяют запускать любые параллельные программы с требуемым количеством процессов непосредственно из интегрированной среды и предоставляют для их отладки средства, имеющиеся в задачнике.
С помощью конструктора учебных заданий PT4TaskMaker преподаватель может разрабатывать дополнительные группы заданий, связанные с параллельным MPI-программированием (см. раздел «Новые возможности конструктора заданий»).
Программный комплекс «Электронный задачник по параллельному программированию Programming Taskbook for MPI» зарегистрирован в Реестре программ для ЭВМ 6 марта 2013 г. (свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ номер 2013612589).
Работа «Электронный задачник по параллельному MPI-программированию» заняла первое место на Международном конкурсе педагогического мастерства по применению ИКТ в профессиональном образовании «Формула профи 2016» в номинации «ИКТ в обучении информатике, вычислительной технике, информационной безопасности, автоматизации».
Разработка сайта:
М. Э. Абрамян, В. Н. Брагилевский