Часть X. СОЗДАНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ДИАГРАММ

ГЛАВА 10                     -- 1 --
                                  --------

                       СОЗДАНИЕ КОММЕРЧЕСКИХ ДИАГРАММ
     -----------------------------------------------------------------

          В данной  главе  мы разработаем и опишем программы,  которые
     могут быть  использованы  для  создания  наиболее  удобного  вида
     представления   коммерческих   данных   -  диаграмм.  Возможность
     получить числовую информацию в визуальной форме часто оказывается
     очень  полезной.  Как  вы вскоре убедитесь,  создание диаграмм не
     представляет таких трудностей, как это первоначально кажется.

          Глава X начинается  описанием    простого    инструментария,
     позволяющего  строить  диаграммы.  Вторая  часть  главы  содержит
     описания,  как этот  инстументарий  может  быть  использован  для
     построения  простых,  но  полезных  программ,  которые  позволяют
     выводить несколько диаграмм одновременно.

          Примеры в главе написаны  для  компьютеров  семейства  РС  с
     цветным графическим адаптером. Используется четвертый видеорежим,
     так как он поддерживает все виды цветных  адаптеров.  Однако,  вы
     можете  легко  изменить  предложенные  функции  для  того,  чтобы
     работать с другими типами адаптеров.









                                 
Глава X                                                       -- 2 --


                            НОРМАЛИЗАЦИЯ ДАННЫХ
     -----------------------------------------------------------------

          Перед разработкой программы отображения данных на экране вам
     следует   уяснить,   как   численные   значения   переводятся   в
     соответствующие  координаты экрана.  Как вы помните,  размерность
     экрана  в   четвертом   видеорежиме   320*200,   причем   320   -
     горизонтальная  размерность и 200 - вертикальная.  Учитывая,  что
     диаграммы изображаются вертикальными полосами, данные должны быть
     преобразованы  таким  образом,  чтобы  они  принимали  значения в
     диапазоне от 0 до 199.  Данный процесс преобразования  называется
     нормализацией.

          Чтобы нормализовать  значение,  необходимо  умножить  его на
     некоторый  коэффициент,  гарантирующий  получение  результата   в
     диапазоне   размера   экрана.   Для   определения   коэффициента,
     необходимо  знать  максимальное  и  минимальное  значения  чисел,
     выводимых   в   виде   диаграммы.   Для  определения  подходящего
     коэффициента,  необходимо   вычесть   минимальное   значение   из
     максимального  и  поделить  вертикальную  размерность  экрана  на
     полученную  разность.  Иными  словами,   для   4-го   видеорежима
     нормирующий множитель определяется по формуле:

                  нормирующий_множитель = 200 / (мах - min)

          Таким образом,   каждый   элемент  данных  нормализуется  по
     формуле:

       нормализованное_данное = необработанное_данное * норм_множитель

                                 
Глава X                                                       -- 3 --


                   РАЗРАБОТКА ФУНКЦИЙ ПОСТРОЕНИЯ ДИАГРАММ
     -----------------------------------------------------------------

          Прежде,   чем  разрабатывать  функцию,  рисующую  диаграммы,
     необходимо точно определить, что она будет делать. Во-первых, она
     должна выполнять свою  главную задачу  -  выводить данные  в виде
     диаграмм.  Функция  должна  допускать  использование  в  качестве
     входного  параметра   массива   чисел   с   плавающей   точкой  и
     преобразовывать их в нормализованные целые эквиваленты. Программа
     должна  быть  реентерабельной  и  позволять   рисовать  несколько
     диаграмм одновременно.  Функция должна также  содержать аргумент,
     определяющий  расстояние   между   диаграммами,  соответствующими
     разным  последовательностям   данных,   и,  наконец,  она  должна
     позволять определять толщину линий диаграммы.

          Программа    функции    bargraph(),     приведенная    ниже,
     удовлетворяет этим требованиям.


          /* Вывод диаграммы */
     void bargraph(data,num,offset,min,max,width)
     double *data;      /* массив данных */
     int num;           /* количество элементов в массиве */
     int offset;        /* расстояние между диаграммами */
     int min,max;       /* мин. и мак. выводимые значения */
     int width;         /* толщина линий */
     {
          int y,t,incr;
          double norm_data,norm_ratio,spread;
          char s[80];
          static int color = 0;
          int tempwidth;

          /* всегда используйте различные цвета */
          color++;
          if ( color > 3 ) color = 1;

          /* определение нормирующего множителя */
          spread = (double)max-min;
          norm_ratio = 180/spread;

          incr = 280/num;/* определение промежутка между значениями */
          tempwidth = width;
          for (t=0;t3 ) color = 1;
          }
     }

     _________________________________________________________________

           Графический рисунок на стр 355 не может быть воиспроизведен
           имеющимися средствами. (Ред. перевода И.Бычковский.)
     _________________________________________________________________

     Рис.10-1. Результат работы программы построения диаграмм




                                 
Глава X                                                       -- 7 --



          Простейшая программа вывода диаграмм.
          ------------------------------------

          Следующая программа  показывает  все  описанные  функции   в
     действии.  Результат ее работы представлен на рис.10-1. Программа
     выводит среднюю стоимость акций трех мнимых  корпораций  за  пять
     лет.

          /* Программная демонстрация построения диаграмм */
     #include "dos.h"

     void bargraph(),mode(),mempoint();
     void line(),goto_xy(),grid(),label();
     void hashlines(),legend(),read_cursor_xy();
     void palette(),color_puts(),fill_box();

     main()
     {
          double widget[] = {
               10.1,20,30,35.34,50
               };
          double global[] = {
               19,20,8.8,30,40
               };
          double tower[] = {
               25.25,19,17.4,33,29
               };
          int min,max;

          char n[][20] = {
               "widget",
               "global",
               "tower"
               };
          char lab[][20] = {
               "1983",
               "1984",
               "1985",
               "1986",
               "1987"
               };
          mode(4);       /* выбор режима 320*200 */
          palette(0);
          grid(0,50);    /* построение линии нулевого уровня */
          hashlines();   /* вывод пунктирных линий */
          label(lab,5);  /* вывод чисел */
          legend(n,3);   /* вывод надписей */

          /* вывод курса акций трех кампаний */
          bargraph(widget,5,0,0,50,4);
          bargraph(global,5,10,0,50,4);
          bargraph(tower,5,20,0,50,4);



                                 
Глава X                                                       -- 8 --


          getch();
          mode(3);
     }

     /* Вывод линии нулевого уровня диаграммы */
     void grid(min,max)
     int min,max;
     {
          register int t;

          goto_xy(22,0); printf("%d",min);
          goto_xy(0,0); printf("%d",max);
          line(180,10,180,300,1);
     }

     /* вывод меток на экран */
     void label(str,num)
     char str[][20]; /* массив меток */
     int num; /* количество меток */
     {
          int i,j,inc;

          inc = 38/num;
          i = 2; /* определение начальной точки */
          for (j=0;j3 ) color = 1;
          }
     }

     /* Вычерчивание диаграммы */

     void bargraph(data,num,offset,min,max,width)
     double *data; /* массив данных */
     int num; /* количество элементов в массиве */
     int offset; /* расстояние между диаграммами */
     int min,max; /* минимальное и максимальное выводимые значения */
     int width; /* толщина линий */
     {
          int y,t,incr;
          double norm_data,norm_ratio,spread;
          char s[80];
          static int color = 0;
          int tempwidth;

          /* всегда используйте различные цвета */
          color++;
          if ( color > 3 ) color = 1;

          /* определение нормирующего множителя */
          spread = (double)max-min;
          norm_ratio = 180/spread;

          incr = 280/num; /* определение промежутка между значениями*/
          tempwidth = width;
          for (t=0;t 0 ) incx = 1 ;
          else  if (delta_x == 0 ) incx = 0;
          else incx = -1;
          if ( delta_y > 0 ) incy = 1 ;
          else  if (delta_y == 0 ) incy = 0;
          else incy = -1;
     /* определение максимума изменения координат */
          delta_x = abs(delta_x);
          delta_y = abs(delta_y);
          if ( delta_x > delta_y ) distance = delta_x;
          else distance = delta_y;
     /* вычерчивание линии */
          for (t=0;t<=distance+1;t++) {
               mempoint(startx,starty,color);
               x+= delta_x;
               y+= delta_y;
               if (x>distance) {
               x-=distance;
               startx+=incx;
               }
               if (y>distance) {
               y-=distance;
               starty+=incy;
               }
          }
     }
     /* наполнение прямоугольника заданным цветом */
     void fill_box(startx,starty,endx,endy,color_code)
     int startx, starty, endx, endy, color_code;
     {
          register int i,begin,end;

          begin = startx < endx ? startx : endx;
          end = startx > endx ? startx : endx;

          for (i=begin;i<=end;i++)
               line(i,starty,i,endy,color_code);
     }
     /* запись точки в CGA/EGA память */
     void mempoint(x,y,color_code)


                                 
Глава X                                                       -- 11 --


     int x,y,color_code;
     {
          union mask {
               char c[2];
               int i;
          } bit_mask;
          int i,index,bit_position;
          unsigned char t;
          char xor; /* xor - цвет или наложение */
          char far *ptr = (char far *) 0xB8000000; /* указатель на
                                                       CGA  */
          bit_mask.i = 0xFF3F; /* 11111111 00111111 в двоичном коде */
          /* контроль координат для 4 режима */
          if (x<0 || x>199 || y<0 || y>319) return;

          xor = color_code & 128; /* проверка установки режима xor */
          color_code = color_code & 127; /* маска 7 старших бит */

     /* установка bit_mask и color_code в правильное положение */
          bit_position = y%4;
          color_code <<= 2*(3-bit_position);
          bit_mask.i >>= 2*bit_position;

     /* поиск соответствующего байта в памяти экрана */
          index = x*40 + (y>>2);
          if (x%2) index+=8152; /* если нечетный, использовать второй
                                   байт */
     /* запись цвета */
          if (!xor) { /* режим наложения */
               t = *(ptr + index) & bit_mask.c[0];
               *(ptr + index) = t | color_code;
          }
          else { /* режим xor */
                t = *(ptr + index) | (char)0;
               *(ptr + index) = t | color_code;
          }
     }

     /* установка видеорежима */
     void mode(mode_code)
     int mode_code;
     {
          union REGS r;

          r.h.al = mode_code;
          r.h.ah = 0;
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* установка курсора в координаты x,y */
     void goto_xy(x,y)
     int x,y;
     {
          union REGS r;


                                 
Глава X                                                       -- 12 --



          r.h.ah = 2; /* функция адресации курсора */
          r.h.dl = y; /* горизонтальная координата */
          r.h.dh = x; /* вертикальная координата */
          r.h.bh = 0; /* видеостраница */
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* установка цветов диаграмм */
     void palette(pnum)
     int pnum;
     {
          union REGS r;

          r.h.bh = 1; /* код 4 режима */
          r.h.bl = pnum;
          r.h.ah = 11; /* установка функции цвета */
          int86(0x10,&r,&r);
     }











                                 
Глава X                                                       -- 13 --


                      ПРОГРАММА ВЫЧЕРЧИВАНИЯ ДИАГРАММ
     -----------------------------------------------------------------

          Вы можете  использовать  описанные  функции  для  построения
     программы создания  диаграмм.  Программа  позволяет  пользователю
     вводить количество наборов данных,  количество элементов в каждом
     наборе,  наименования и метки  соответствующих  данных,  а  также
     толщину   линий  и  расстояния  между  диаграммами.  После  ввода
     указанных данных программа автоматически  вычерчивает  диаграмму.
     Вы   также   можете  написать  программу  сохранения  построенной
     диаграммы в файле для ее дальнейшего использования.


          Главная программа.
          ------------------

          Здесь приводится  основная   функция   main(),   описывающая
     алгоритм построения диаграмм и содержащая несколько макросов.


     #define MAX_SETS 3
     #define MAX_ENTRIES 50
     #define MAX_LABELS 20
     #define MAX_NAMES 20

     main()
     {
          double v[MAX_SETS][MAX_ENTRIES]; /* размещение данных */
          int num_entries;
          int num_sets;
          int min,max,i;
          int lines,offset;
          char save = 0; /* признак сохранения диаграммы */
          char names[MAX_NAMES][20];
          char lab[MAX_LABELS][20];

     /* считывание данных */
          enter(v,&num_entries,&num_sets);

     /* поиск минимального и максимального значения */
          min_max(v,num_entries,num_sets,&min,&max);

     /* ввод наименований данных */
          get_names(names,num_sets);

     /* ввод меток для диаграммы */
          get_labels(lab,num_entries);

     /* ввод толщины линии */
          lines = get_line_size();

     /* ввод интервала между диаграммами */
          offset = get_offset();



                                 
Глава X                                                       -- 14 --


     /* сохранить диаграмму в файле ? */
          printf(" сохранить диаграмму в файле ? (y/n) ");
          if (tolower(getche()) == 'y') save = 1;

          mode(4); /* графический режим 320*200 */
          palette(0);

          grid(min,max); /* вывод линии нулевого уровня */
          hashlines(); /* вывод пунктирных линий */
          label(lab,num_entries); /* вывод меток диаграммы */
          legend(names,num_sets); /* вывод пояснительных надписей */

          /* вывод значений в виде диаграммы */
          for (i=0;iMAX_SETS) count = MAX_SETS; /* выход за границы
                                                   массива */
          *sets = count;
     printf("Введите количество элементов (от 1 до %d) ",MAX_ENTRIES);
          scanf("%d%c",&num,&j);
          if (num>MAX_SETS) num = MAX_ENTRIES; /* выход за границы
                                                  массива */
          *entries = num;

          j = 0;

          /* считывание значений данных */
          while((j*max) *max = tmax;
               if (tmin <*min) *min = tmin;
          }
     }
      /* Возврат максимального значения данных */
     getmax(data,num)
     double *data;
     int num;
     {
          int t,max;

          max = (int)data[0];
          for (t=1;tmax) max = (int)data[t];
          return max;
     }

     /* Возврат минимального значения данных */
     getmin(data,num)
     double *data;
     int num;
     {
          int t,min;

          min = (int)data[0];
          for (t=1;tMAX_SETS) count = MAX_SETS; /* выход за границы
                                                   массива */
          *sets = count;
     printf("Ведите число элементов данных (от 1 до %d)",MAX_ENTRIES);
          scanf("%d%c",&num,&j);
          if (num>MAX_ENTRIES) num = MAX_ENTRIES; /* выход за границы
                                                  массива */
          *entries = num;

          j = 0;

          /* считывание значений */
     while((j3 ) color = 1;
          }
     }

     void bargraph(data,num,offset,min,max,width)
     double *data;          /* массив данных */
     int num;               /* количество элементов в массиве */
     int offset;            /* расстояние между диаграммами */
     int min,max;  /* минимальное и максимальное выводимые значения */
     int width;             /* толщина линий */
     {
          int y,t,incr;
          double norm_data,norm_ratio,spread;
          char s[80];
          static int color = 0;
          int tempwidth;

          /* всегда используйте различные цвета */


                                 
Глава X                                                       -- 21 --


          color++;
          if ( color > 3 ) color = 1;

          /* определение нормирующего множителя */
          spread = (double)max-min;
          norm_ratio = 180/spread;

          incr = 280/num; /* определение промежутка между значениями*/
          tempwidth = width;
          for (t=0;t*max) *max = tmax;
               if (tmin <*min) *min = tmin;
          }
     }
      /* Возврат максимального значения данных */
     getmax(data,num)
     double *data;
     int num;
     {
          int t,max;


                                 
Глава X                                                       -- 22 --



          max = (int)data[0];
          for (t=1;tmax) max = (int)data[t];
          return max;
     }

     /* Возврат минимального значения данных */
     getmin(data,num)
     double *data;
     int num;
     {
          int t,min;

          min = (int)data[0];
          for (t=1;t 0 ) incx = 1 ;
          else  if (delta_x == 0 ) incx = 0;
          else incx = -1;
          if ( delta_y > 0 ) incy = 1 ;
          else  if (delta_y == 0 ) incy = 0;
          else incy = -1;
     /* определение максимума изменения координат */
          delta_x = abs(delta_x);
          delta_y = abs(delta_y);
          if ( delta_x > delta_y ) distance = delta_x;
          else distance = delta_y;
     /* вычерчивание линии */
          for (t=0;t<=distance+1;t++) {
               mempoint(startx,starty,color);
               x+= delta_x;
               y+= delta_y;
               if (x>distance) {
               x-=distance;
               startx+=incx;


                                 
Глава X                                                       -- 23 --


               }
               if (y>distance) {
               y-=distance;
               starty+=incy;
               }
          }
     }
     /* наполнение прямоугольника заданным цветом */
     void fill_box(startx,starty,endx,endy,color_code)
     int startx,starty,endx,endy,color_code;
     {
          register int i,begin,end;

          begin = startx < endx ? startx : endx;
          end = startx > endx ? startx : endx;

          for (i=begin;i<=end;i++)
               line(i,starty,i,endy,color_code);
     }
     /* запись точки в CGA/EGA память */
     void mempoint(x,y,color_code)
     int x,y,color_code;
     {
          union mask {
               char c[2];
               int i;
          } bit_mask;
          int i,index,bit_position;
          unsigned char t;
          char xor; /* xor - цвет или наложение */
          char far *ptr = (char far *) 0xB8000000; /* указатель на
                                                      CGA  */
          bit_mask.i = 0xFF3F; /* 11111111 00111111 в двоичном коде */
          /* контроль координат для 4 режима */
          if (x<0 || x>199 || y<0 || y>319) return;

          xor = color_code & 128; /* проверка установки режима xor */
          color_code = color_code & 127; /* маска 7 старших бит */

     /* установка bit_mask и color_code в правильное положение */
          bit_position = y%4;
          color_code <<= 2*(3-bit_position);
          bit_mask.i >>= 2*bit_position;

     /* поиск соответствующего байта в памяти экрана */
          index = x*40 + (y>>2);
          if (x%2) index+=8152; /* если нечетный, использовать второй
                                   банк */
     /* запись цвета */
          if (!xor) { /* режим наложения */
               t = *(ptr + index) & bit_mask.c[0];
               *(ptr + index) = t | color_code;
          }
          else { /* режим xor */


                                 
Глава X                                                       -- 24 --


                t = *(ptr + index) | (char)0;
               *(ptr + index) = t ^ color_code;
          }
     }

     /* установка видеорежима */
     void mode(mode_code)
     int mode_code;
     {
          union REGS r;

          r.h.al = mode_code;
          r.h.ah = 0;
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* установка курсора в координаты x,y */
     void goto_xy(x,y)
     int x,y;
     {
          union REGS r;

          r.h.ah = 2; /* функция адресации курсора */
          r.h.dl = y; /* горизонтальная координата */
          r.h.dh = x; /* вертикальная координата */
          r.h.bh = 0; /* видеостраница */
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* установка цветов диаграмм */
     void palette(pnum)
     int pnum;
     {
          union REGS r;

          r.h.bh = 1; /* код 4 режима */
          r.h.bl = pnum;
          r.h.ah = 11; /* установка функции цвета */
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* сохранение выведенного видеографика */
     void save_pic()
     {
          char fname[80];
          FILE *fp;
          register int i,j;
          char far *ptr = (char far *) 0xB8000000; /* указатель
               на CGA память */
          char far *temp;
          unsigned char buf[14][80]; /* для размещения содержимого
                                        экрана */

          temp = ptr;


                                 
Глава X                                                       -- 25 --


          /* сохранение верхней части текущего экрана */
          for (i=0;i<14;i++)
               for (j=0;j<80;j+=2) {
                    buf[i][j] = *temp; /* четный байт */
                    buf[i][j+1] = *(temp+8152); /* нечетный байт*/
                    *temp = 0;
                    *(temp+8152) = 0; /* чистка верхней части
                                         экрана */
                    temp++;
               }
          goto_xy(0,0);
          printf(" Имя файла : ");
          gets(fname);
          if (!(fp=fopen(fname,"wb"))) {
               printf(" Невозможно открыть файл n");
               return;
          }
          temp = ptr;
          /* восстановление верхней части экрана */
          for (i=0;i<14;i++)
               for (j=0;j<80;j+=2) {
                    *temp = buf[i][j];
                    *(temp+8152) = buf[i][j+1];
                    temp++;
               }
          /* сохранение рисунка в файле */
          for (i=0;i<8152;i++) {
               putc(*ptr,fp); /* четный байт */
               putc(*(ptr+8152),fp); /* нечетный байт */
               ptr++;
          }
          fclose(fp);
     }










                                 
Глава X                                                       -- 26 --


                   ОТОБРАЖЕНИЕ ДИАГРАММ НА ЭКРАНЕ ДИСПЛЕЯ
     -----------------------------------------------------------------

          Если вы  сохранили построенную диаграмму в файле,  то всегда
     можете повторно получить изображение данной диаграммы.  Для  этой
     цели служит программа SHOW, описанная в данном разделе. Программа
     выводит диаграмму, находящуюся в файле, имя файла задается в виде
     аргумента команды. Например, чтобы вывести диаграмму, находящуюся
     в файле backlog, необходимо ввести команду

                        show backlog

          Программа show      использует      функцию      load_pic(),
     предназначенную  для  изображения  диаграмм на экране.  (Вы также
     можете использовать  эту  программу  для  отображения  на  экране
     дисплея  других  графических образов,  предварительно созданных и
     записанных в файл.)

     /* Простейшая программа восстановления графических образов */

     #include "stdio.h"
     #include "dos.h"

     void load_pic(),mode(),palette(),goto_xy();

     main(argc,argv)
     int argc;
     char *argv[];
     {
          if (argc != 2) {
               printf(" Обращение: показать <имя файла>");
               exit(1);
          }
          mode(4);
          palette(0);
          load_pic(argv[1]);
          getch();
          mode(3);
     }

     /* загрузка графического изображения */
     void load_pic(fname)
     char *fname;
     {
          FILE *fp;
          register int i,j;
          char far *ptr = (char far *) 0xB8000000; /* указатель
               на CGA память */
          char far *temp;
          unsigned char buf[14][80]; /* для размещения содержимого
                                        экрана */
          if (!(fp=fopen(fname,"rb"))) {
               goto_xy(0,0);
               printf(" невозможно открыть файл n");


                                 
Глава X                                                       -- 27 --


               return;
          }
          /* загрузка изображения из файла */
          for (i=0;i<8152;i++) {
               *ptr = getc(fp); /* четный байт */
               *(ptr+8152) = getc(fp); /* нечетный байт */
               ptr++;
          }
          fclose(fp);
     }

     /* установка видеорежима */
     void mode(mode_code)
     int mode_code;
     {
          union REGS r;

          r.h.al = mode_code;
          r.h.ah = 0;
          int86(0x10,&r,&r);
     }

     /* установка цветов диаграмм */
     void palette(pnum)
     int pnum;
     {
          union REGS r;

          r.h.bh = 1; /* код 4 режима */
          r.h.bl = pnum;
          r.h.ah = 11; /* установка функции цвета */
          int86(0x10,&r,&r);
     }

      /* установка курсора в координаты x,y */
     void goto_xy(x,y)
     int x,y;
     {
          union REGS r;

          r.h.ah = 2; /* функция адресации курсора */
          r.h.dl = y; /* горизонтальная координата */
          r.h.dh = x; /* вертикальная координата */
          r.h.bh = 0; /* видеостраница */
          int86(0x10,&r,&r);
     }


               НЕКОТОРЫЕ ИНТЕРЕСНЫЕ ИДЕИ ПО МОДИФИКАЦИИ ПРОГРАММ
     -----------------------------------------------------------------

          Вы можете  расширить  описанные  функции,  введя  параметры,
     задающие  размеры  и  расположение  диаграмм так,  чтобы выводить
     диаграммы разных размеров в различных  частях  экрана.  Например,
     может быть удобен вывод четырех малых диаграмм, каждая из которых
     расположена  в  одном  из  квадрантов  экрана.  Вы  также  можете
     изменить  предложенные функции и работать с графическими режимами
     более высокой разрешающей способности.