Программа может завершиться без ошибки, а график оказаться неверным. Проверим не только существование SVG, но и оси, число маркеров, порядок и координаты.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте компьютер, редактор, папку с правом записи, распечатку ученической части PDF, бумагу и ручку. Компилятор G++ с поддержкой C++17 и редактор. Сборка: g++ -std=c++17 -Wall -Wextra -pedantic main.cpp -o lesson. Запуск ./lesson в Linux/macOS или .\lesson.exe в Windows (при сборке задайте -o lesson.exe). Для SVG нужен обычный браузер. Сторонний графический пакет не требуется; шаблон строится средствами стандартной библиотеки. Установку и проверку запуска учитель выполняет заранее. Все программы, данные и ожидаемые ответы даны; регистрация детей и интернет на занятии не нужны.
Уровень — начинающий программист, 9 класс. Предпосылки: координатное преобразование урока 9, строки, файловые потоки. В паре автор прогнозирует и вводит код, проверяющий ведёт журнал, затем роли меняются. Без компьютера выполните трассировку полного кода на бумаге и сопоставьте с готовыми результатами; учитель демонстрирует подготовленный запуск. Бумажный вариант не считается фактическим запуском ученика. Перед практикой учитель выдаёт готовый файл разобранного примера, чтобы дети тратили время на изменение и проверку, а не длинное перепечатывание. Матрица программы предназначена учителю.
| Минуты | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0–5 | Проблема | Вопрос и первое решение |
| 5–14 | Понятия и пример | Способ проверки |
| 14–25 | Практика 1 | Готовый продукт и проверка |
| 25–33 | Практика 2 | Перенос способа |
| 33–40 | Обсуждение | Аргумент и ограничение |
| 40–45 | Индивидуальная проверка | Самостоятельный ответ |
01. Проблемная ситуация
0–5 минут. Серия (0,3),(2,7),(4,6). Запишите число маркеров и экранные координаты из формул X=60+100*t, Y=240-20*h. Что должно быть в файле для пустой серии?
02. Понятия и разобранный пример
5–14 минут: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на объяснение способа партнёру.
Рисунок как структурированный файл
В стандартной библиотеке C++ нет встроенной функции построения графика. Здесь используем доступный путь без установки графического пакета: функция chart формирует SVG через стандартный файловый поток. SVG — текстовое описание изображения, которое открывает обычный браузер. Это не вызов сторонней библиотеки графиков.
Элемент polyline задаёт ломаную, circle — маркер, text — подпись. В нашем фиксированном шаблоне нет пользовательского текста и внешних ссылок. Время и высота переводятся по тем же формулам, что в уроке 9. Оси содержат отметки 0,2,4 мин и 0,5,10 см.
Контракт: до 20 пар целых, t в 0…4, h в 0…10, строгое возрастание t. До открытия файла проверяем данные. Пустота создаёт подписанные оси и No data; один маркер не нуждается в отрезке. После записи закрываем поток и проверяем его состояние. Работайте с новым именем в учебной папке: открытие для записи заменяет прежний файл.
Отступы набирайте обычными пробелами: 4 на уровень. При копировании с веб-страницы замените неразрывные пробелы обычными; полный код с обычными пробелами есть в PDF.
Для (0,3),(2,7),(4,6) экранные точки (60,180),(260,100),(460,120). Ломаная сначала поднимается на 80 px, затем опускается на 20 px. Программа пишет chart.svg; открывайте его браузером после успешного вывода saved.
| #include <fstream> #include <iostream> #include <vector> #include <utility> using Rows=std::vector<std::pair<int,int>>; bool chart(const Rows& a, const char* path, bool line=true) { if (a.size()>20) return false; for (std::size_t i=0;i<a.size();++i) { auto [t,h]=a[i]; if(t<0 || t>4 || h<0 || h>10) return false; if(i && t<=a[i-1].first) return false; } std::ofstream f(path); if(!f) return false; f<<R"(<svg xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" width="520" height="300" viewBox="0 0 520 300"> <rect width="520" height="300" fill="white"/> <path d="M60 40V240H460" fill="none" stroke="black"/> <g font-size="14" font-family="sans-serif"> <text x="55" y="260">0</text><text x="255" y="260">2</text> <text x="455" y="260">4</text><text x="470" y="260">t,min</text> <text x="35" y="245">0</text><text x="35" y="145">5</text> <text x="30" y="45">10</text><text x="10" y="20">h,cm</text> </g>)"; if(a.empty()) f<<R"(<text x="220" y="140">No data</text>)"; if(line && a.size()>1) { f<<R"(<polyline fill="none" stroke="blue" points=")"; for(auto [t,h]:a) f<<60+100*t<<","<<240-20*h<<" "; f<<R"("/>)"; } for(auto [t,h]:a) { f<<"<circle cx='"<<60+100*t<<"' cy='"<<240-20*h; f<<"' r='4' fill='blue'/>"; } f<<"</svg>"; f.close(); return bool(f); } int main() { bool ok=chart({{0,3},{2,7},{4,6}},"chart.svg"); std::cout<<(ok?"saved":"failed")<<"\n"; return ok?0:1; } |
03. Практика 1. Проверяем материал
Проверяем SVG и ошибки записи
14–25 минут. Учитель выдаёт готовый исходник. Меняйте вход и имя файла, а не перепечатывайте шаблон SVG.
| Вход в chart | Проверка файла |
|---|---|
| {{0,3},{2,7},{4,6}} | 3 круга, 1 полилиния |
| {}; {{2,5}} | 0 кругов; 1 круг (260,140) |
| {{0,0},{4,10}} | Крайние круги (60,240),(460,40) |
| {{4,6},{2,7}} | failed, новый файл не создаётся |
2 минуты — прогноз; 4 — сборка и запуск пяти серий; 3 — открытие SVG и сверка подписей, числа маркеров и координат; 2 — журнал. Дополнительно задайте путь missing/chart.svg при отсутствующей папке missing. Критерии: верный рисунок и failed при невозможной записи.
Практика 1: разбор и критерии
У основной серии три circle и одна polyline с тремя вершинами, то есть двумя отрезками. Пустота содержит No data, одиночная точка не содержит polyline. Для обратного времени false возвращается до открытия файла; прежний файл не стирается. При отсутствующей папке файл открыть нельзя: failed и код возврата 1.
04. Практика 2. Перенос способа
Отрезки или отдельные маркеры
25–33 минуты. Сохраните ту же серию в points.svg, передав третьим аргументом false. За 2 минуты предскажите отличие, за 4 запустите, за 2 проверьте количество circle и polyline просмотром текста SVG. Критерии: 3 круга, 0 полилиний, прежние координаты.
Практика 2: разбор и критерии
В main вызовите chart({{0,3},{2,7},{4,6}},"points.svg",false). Координаты не меняются. В тексте будет три тега circle и ни одного polyline. Точки показывают только наблюдения; соединение не является дополнительными данными.
05. Обсуждение и границы вывода
33–40 минут. Достаточно ли сообщения saved? За 2 минуты назовите возможную содержательную ошибку, за 3 предложите независимую проверку, за 2 отделите ошибку данных от ошибки записи.
Обсуждение: возможный вывод
saved означает успешную запись потока, но не математическую корректность формулы. Ошибка Y=240+20*h тоже может успешно сохраниться. Проверяем контрольные точки вручную, подписи и число элементов. failed объединяет ошибку входа и записи; для большого приложения полезны разные сообщения, но их причины здесь проверяются отдельными тестами.
06. Индивидуальная проверка
40–45 минут. Для {{1,2},{3,9}} укажите два центра кругов, число отрезков при line=true и изменение при false. Четыре балла.
Индивидуальная проверка: ответ и критерии
(160,200); (360,60); один отрезок; при false линия исчезает, оба круга остаются. По одному баллу за пункт.
07. Соответствие исходной программе
Пункт программы → действие → результат
| Пункт программы | Действие ученика | Проверяемый результат |
|---|---|---|
| Библиотеки рисования графиков (марафон) | Проверяем SVG и ошибки записи | Создать открываемый браузером SVG с подписями, проверить его по данным и обработать отсутствие наблюдений. |
| Структурирование решения и отладка | Отрезки или отдельные маркеры | Исходник, журнал обычных и граничных тестов; индивидуальный ответ |
Источники и права на изображения
Тексты, учебные данные, реплики, программы и схемы подготовлены для уроков портала «Школы России». Числовые серии — учебные модели, не результаты проведённых классом опытов. Схемы авторские, сторонние фотографии не используются. Методические ссылки приведены для учителя; ученик получает все материалы здесь. Проверка первичных источников: 18.10.2026.