Add book "Занимательное программирование"

Занимательное программирование/1/3_brownian_motion/project1.lpi

@@ -0,0 +1,78 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<CONFIG>
+  <ProjectOptions>
+    <Version Value="11"/>
+    <General>
+      <SessionStorage Value="InProjectDir"/>
+      <MainUnit Value="0"/>
+      <Title Value="Brownian motion"/>
+      <Scaled Value="True"/>
+      <ResourceType Value="res"/>
+      <UseXPManifest Value="True"/>
+      <XPManifest>
+        <DpiAware Value="True"/>
+      </XPManifest>
+      <Icon Value="0"/>
+    </General>
+    <BuildModes Count="1">
+      <Item1 Name="Default" Default="True"/>
+    </BuildModes>
+    <PublishOptions>
+      <Version Value="2"/>
+      <UseFileFilters Value="True"/>
+    </PublishOptions>
+    <RunParams>
+      <FormatVersion Value="2"/>
+      <Modes Count="0"/>
+    </RunParams>
+    <RequiredPackages Count="1">
+      <Item1>
+        <PackageName Value="LCL"/>
+      </Item1>
+    </RequiredPackages>
+    <Units Count="2">
+      <Unit0>
+        <Filename Value="project1.lpr"/>
+        <IsPartOfProject Value="True"/>
+      </Unit0>
+      <Unit1>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <IsPartOfProject Value="True"/>
+        <ComponentName Value="Form1"/>
+        <HasResources Value="True"/>
+        <ResourceBaseClass Value="Form"/>
+        <UnitName Value="Unit1"/>
+      </Unit1>
+    </Units>
+  </ProjectOptions>
+  <CompilerOptions>
+    <Version Value="11"/>
+    <Target>
+      <Filename Value="project1"/>
+    </Target>
+    <SearchPaths>
+      <IncludeFiles Value="$(ProjOutDir)"/>
+      <UnitOutputDirectory Value="lib/$(TargetCPU)-$(TargetOS)"/>
+    </SearchPaths>
+    <Linking>
+      <Options>
+        <Win32>
+          <GraphicApplication Value="True"/>
+        </Win32>
+      </Options>
+    </Linking>
+  </CompilerOptions>
+  <Debugging>
+    <Exceptions Count="3">
+      <Item1>
+        <Name Value="EAbort"/>
+      </Item1>
+      <Item2>
+        <Name Value="ECodetoolError"/>
+      </Item2>
+      <Item3>
+        <Name Value="EFOpenError"/>
+      </Item3>
+    </Exceptions>
+  </Debugging>
+</CONFIG>

Занимательное программирование/1/3_brownian_motion/project1.lpr

@@ -0,0 +1,23 @@
+program project1;
+
+{$mode objfpc}{$H+}
+
+uses
+  {$IFDEF UNIX}{$IFDEF UseCThreads}
+  cthreads,
+  {$ENDIF}{$ENDIF}
+  Interfaces, // this includes the LCL widgetset
+  Forms, Unit1
+  { you can add units after this };
+
+{$R *.res}
+
+begin
+  RequireDerivedFormResource:=True;
+  Application.Title:='Brownian motion';
+  Application.Scaled:=True;
+  Application.Initialize;
+  Application.CreateForm(TForm1, Form1);
+  Application.Run;
+end.
+

Занимательное программирование/1/3_brownian_motion/project1.lps

@@ -0,0 +1,133 @@
+<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
+<CONFIG>
+  <ProjectSession>
+    <Version Value="11"/>
+    <BuildModes Active="Default"/>
+    <Units Count="2">
+      <Unit0>
+        <Filename Value="project1.lpr"/>
+        <IsPartOfProject Value="True"/>
+        <EditorIndex Value="-1"/>
+        <WindowIndex Value="-1"/>
+        <TopLine Value="-1"/>
+        <CursorPos X="-1" Y="-1"/>
+        <UsageCount Value="46"/>
+      </Unit0>
+      <Unit1>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <IsPartOfProject Value="True"/>
+        <ComponentName Value="Form1"/>
+        <HasResources Value="True"/>
+        <ResourceBaseClass Value="Form"/>
+        <UnitName Value="Unit1"/>
+        <IsVisibleTab Value="True"/>
+        <TopLine Value="132"/>
+        <CursorPos X="22" Y="99"/>
+        <UsageCount Value="46"/>
+        <Loaded Value="True"/>
+        <LoadedDesigner Value="True"/>
+      </Unit1>
+    </Units>
+    <JumpHistory Count="24" HistoryIndex="23">
+      <Position1>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+      </Position1>
+      <Position2>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="16" Column="15"/>
+      </Position2>
+      <Position3>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="48" Column="5"/>
+      </Position3>
+      <Position4>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="132" TopLine="80"/>
+      </Position4>
+      <Position5>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="36" Column="22" TopLine="9"/>
+      </Position5>
+      <Position6>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="136" Column="37" TopLine="103"/>
+      </Position6>
+      <Position7>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="138" Column="37" TopLine="105"/>
+      </Position7>
+      <Position8>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="194" Column="30" TopLine="145"/>
+      </Position8>
+      <Position9>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="198" Column="43" TopLine="148"/>
+      </Position9>
+      <Position10>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="136" Column="17" TopLine="113"/>
+      </Position10>
+      <Position11>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="43" Column="53" TopLine="13"/>
+      </Position11>
+      <Position12>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="63" Column="56" TopLine="54"/>
+      </Position12>
+      <Position13>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="202" Column="34" TopLine="153"/>
+      </Position13>
+      <Position14>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="203" Column="21" TopLine="153"/>
+      </Position14>
+      <Position15>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="206" Column="9" TopLine="154"/>
+      </Position15>
+      <Position16>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="200" Column="39" TopLine="153"/>
+      </Position16>
+      <Position17>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="187" Column="14" TopLine="142"/>
+      </Position17>
+      <Position18>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="145" Column="39" TopLine="95"/>
+      </Position18>
+      <Position19>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="143" Column="29" TopLine="116"/>
+      </Position19>
+      <Position20>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="106" Column="51" TopLine="85"/>
+      </Position20>
+      <Position21>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="144" Column="20" TopLine="100"/>
+      </Position21>
+      <Position22>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="142" Column="14" TopLine="111"/>
+      </Position22>
+      <Position23>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="141" Column="67" TopLine="114"/>
+      </Position23>
+      <Position24>
+        <Filename Value="unit1.pas"/>
+        <Caret Line="142" Column="19" TopLine="114"/>
+      </Position24>
+    </JumpHistory>
+    <RunParams>
+      <FormatVersion Value="2"/>
+      <Modes Count="0" ActiveMode=""/>
+    </RunParams>
+  </ProjectSession>
+</CONFIG>

Занимательное программирование/1/3_brownian_motion/unit1.lfm

@@ -0,0 +1,34 @@
+object Form1: TForm1
+  Left = 268
+  Height = 493
+  Top = 247
+  Width = 1279
+  Caption = 'Form1'
+  ClientHeight = 493
+  ClientWidth = 1279
+  DesignTimePPI = 93
+  LCLVersion = '2.0.12.0'
+  object Screen: TPaintBox
+    Left = 11
+    Height = 432
+    Top = 11
+    Width = 629
+    OnPaint = ScreenPaint
+  end
+  object StartStopBtn: TButton
+    Left = 592
+    Height = 20
+    Top = 464
+    Width = 99
+    Caption = 'Пуск'
+    OnClick = StartStopBtnClick
+    TabOrder = 0
+  end
+  object Path: TPaintBox
+    Left = 640
+    Height = 432
+    Top = 11
+    Width = 629
+    OnPaint = PathPaint
+  end
+end

Занимательное программирование/1/3_brownian_motion/unit1.pas

@@ -0,0 +1,214 @@
+unit Unit1;
+
+{$mode objfpc}{$H+}
+
+interface
+
+uses
+  Classes, SysUtils, Forms, Controls, Graphics, Dialogs, ExtCtrls, StdCtrls,
+  Math;
+
+type
+
+  Coordinate = record
+    X, Y: Integer;
+  end;
+
+  Molecule = record
+    X, Y: Integer;
+    Vx, Vy: Integer;
+    { Указывает на столкновение с броуновской
+    частицей во время предыдущей итерации }
+    WasCollision: Boolean;
+  end;
+
+  { TForm1 }
+
+  TForm1 = class(TForm)
+    Path: TPaintBox;
+    StartStopBtn: TButton;
+    Screen: TPaintBox;
+    procedure PathPaint(Sender: TObject);
+    procedure StartStopBtnClick(Sender: TObject);
+    procedure ScreenPaint(Sender: TObject);
+  private
+    const R: Integer = 10; { Радиус молекулы }
+      V: Integer = 7; { Максимальная скорость молекулы }
+      N = 30; { Количество молекул }
+      Rb: Integer = 60; { Радиус броуновской частицы }
+      K: Real = 0.01; { "Коэффициент передачи" }
+    var Mol: array[1..N] of Molecule; { Массив молекул }
+      Xb, Yb: Real; { Координаты броуновской частицы }
+      Vxb, Vyb: Real; { Составляющие скорости броуновской частицы }
+      Points: array of Coordinate;
+  public
+
+  end;
+
+var
+  Form1: TForm1;
+  IsRunning: Boolean = false;
+
+implementation
+
+{$R *.lfm}
+
+{ TForm1 }
+
+procedure TForm1.ScreenPaint(Sender: TObject);
+  var i: Integer;
+begin
+  if not IsRunning then Exit;
+
+  for i := 1 to N do { Цикл по всем молекулам }
+  begin
+    Screen.Canvas.Pen.Color := clBtnFace; { Стираем молекулу }
+    Screen.Canvas.Ellipse(Mol[i].X - R, Mol[i].Y - R,
+      Mol[i].X + R, Mol[i].Y + R);
+
+    Mol[i].X := Mol[i].X + Mol[i].Vx; { Сдвигаем на новую позицию }
+    Mol[i].Y := Mol[i].Y + Mol[i]. Vy;
+
+    { Определяем, не вышла ли молекула за границы аквариума }
+    if Mol[i].X > Screen.Width - R then
+    begin
+      Mol[i].X := Screen.Width - R;
+      Mol[i].Vx := -Mol[i].Vx;
+    end;
+    if Mol[i].X < R then
+    begin
+      Mol[i].X := R;
+      Mol[i].Vx := -Mol[i].Vx;
+    end;
+    if Mol[i].Y > Screen.Height - R then
+    begin
+      Mol[i].Y := Screen.Height - R;
+      Mol[i].Vy := -Mol[i].Vy;
+    end;
+    if Mol[i].Y < R then
+    begin
+      Mol[i].Y := R;
+      Mol[i].Vy := -Mol[i].Vy;
+    end;
+
+    Screen.Canvas.Pen.Color := clBlue; { Рисуем молекулу на новой }
+    Screen.Canvas.Ellipse(Mol[i].X - R, Mol[i].Y - R, { позиции }
+      Mol[i].X + R, Mol[i].Y + R);
+
+    if Sqrt((Mol[i].X - Xb) * (Mol[i].X - Xb) + { Если произошло столкновение }
+      (Mol[i].Y - Yb) * (Mol[i].Y - Yb)) < Rb + R then
+    begin
+      if Mol[i].WasCollision = false then { Если на предыдущей итерации }
+      begin { эта молекула не сталкивалась с }
+        Vxb := Vxb + K * Mol[i].Vx; { частицей, обрабатываем }
+        Vyb := Vyb + K * Mol[i].Vy; { столкновение }
+      end;
+      { На данной итерации i-я молекула столкнулась с броуновской частицей }
+      Mol[i].WasCollision := true;
+    end
+    else
+      Mol[i].WasCollision := false;
+  end;
+
+  Screen.Canvas.Pen.Color := clBtnFace; { Стереть частицу с экрана }
+  Screen.Canvas.Ellipse(Round(Xb - Rb), Round(Yb - Rb),
+    Round(Xb + Rb), Round(Yb + Rb));
+
+  Xb := Xb + Vxb; { Сдвинуть на новую позицию }
+  Yb := Yb + Vyb;
+
+  if Xb > Screen.Width - Rb then { Обработать отражения от стенок аквариума }
+  begin
+    Xb := Screen.Width - Rb;
+    Vxb := -Vxb;
+  end;
+  if Xb < Rb then
+  begin
+    Xb := Rb;
+    Vxb := -Vxb;
+  end;
+  if Yb > Screen.Height - Rb then
+  begin
+    Yb := Screen.Height - Rb;
+    Vyb := -Vyb;
+  end;
+  if Yb < Rb then
+  begin
+    Yb := Rb;
+    Vyb := -Vyb;
+  end;
+
+  if (Length(points) < (Screen.Width - Rb) * (Screen.Height - Rb)) and
+    (Round(Xb) mod 2 = 0) and (Round(Yb) mod 2 = 0) then
+  begin
+    SetLength(points, Length(points) + 1);
+    points[Length(points) - 1].X := Round(Xb);
+    points[Length(points) - 1].Y := Round(Yb);
+  end;
+
+  Screen.Canvas.Pen.Color := clRed; { Нарисовать частицу на новом месте }
+  Screen.Canvas.Ellipse(Round(Xb - Rb), Round(Yb - Rb),
+    Round(Xb + Rb), Round(Yb + Rb));
+end;
+
+procedure TForm1.StartStopBtnClick(Sender: TObject);
+  var angle: Real; { Угол, задающий изначальное направление полета }
+    i: Integer; { Счетчик цикла }
+    CurV: Integer; { Выбранная случайная скорость молекулы }
+begin
+  if IsRunning then
+  begin
+    IsRunning := false;
+    StartStopBtn.Caption := 'Пуск';
+    Exit;
+  end;
+
+  StartStopBtn.Caption := 'Стоп';
+  IsRunning := true;
+
+  Randomize;
+
+  Xb := Screen.Width div 2;
+  Yb := Screen.Height div 2;
+  Vxb := 0;
+  Vyb := 0;
+
+  for i := 1 to N do { Цикл по всем молекулам }
+  begin
+    Mol[i].X := RandomRange(R, Screen.Width - R); { Выбор начального }
+    Mol[i].Y := RandomRange(R, Screen.Height - R); { положения молекулы }
+    angle := Random(360) * Pi / 180; { и ее направления }
+
+    CurV := RandomRange(1, V); { Выбор скорости молекулы (1 - V) }
+    Mol[i].Vx := Round(CurV * Sin(angle)); { Получение составляющих }
+    Mol[i].Vy := Round(CurV * Cos(angle)); { скорости молекулы }
+
+    Mol[i].WasCollision := false;
+  end;
+
+  while IsRunning do { Основной цикл }
+  begin
+    Screen.Invalidate;
+    Path.Repaint;
+    Sleep(10); { Пауза на 10 миллисекунд }
+    Application.ProcessMessages;
+    if Application.Terminated then Break;
+  end;
+
+end;
+
+procedure TForm1.PathPaint(Sender: TObject);
+  var i: Integer;
+begin
+  if Length(points) = 0 then Exit;
+  Screen.Canvas.Pen.Color := clBlue;
+
+  for i := 0 to Length(points) do
+  begin
+    Path.Canvas.Rectangle(points[i].X - 1, points[i].Y - 1,
+      points[i].X + 1, points[i].Y + 1);
+  end;
+end;
+
+end.
+