
- •Тема II.Алгоритмизация вычислительных процессов 1.Алгоритм. Основные понятия. Этапы решения задач на компьютере.
- •2.Свойства алгоритма: массовость, определенность, результативность, эффективность.
- •3.Данные и операции алгоритмов. Входные, выходные и внутренние данные. Константы и переменные. Массивы. Арифметические, логические и символьные данные.
- •4.Формы представления алгоритмов. Требования к изображению схем алгоритмов. Рекомендации по разработке алгоритмов.
- •6. Алгоритмизация циклических вычислительных процессов
- •7.Арифметические циклы
- •7.1. Табулирование функций
- •7.2 Накопление суммы. Последовательное умножение.
- •7.4. Обработка массивов данных
- •7.3 Вычисление суммы ряда при заданном числе членов разложения
- •8.Итерационные циклы
- •8.1 Вычисление суммы ряда с заданной погрешностью.
- •8.2. Вычисление по итерационным формулам
- •9.Алгоритмы подпрограмм
- •10.1.3. Методы решения нелинейных уравнений. Математическая основа геометрическая интерпретация, схема алгоритма, Pascal-программа.
- •10.1.3.1.Метод половинного деления
- •Подпрограмма-процедура Equat предназначена нахождения корня нелинейного уравнения.
- •Подпрограмма-функция f предназначена для вычисления значения функции f
- •10.1.3.2.Метод хорд Теоритические сведения.
- •Подпрограмма-процедура EqHord предназначена нахождения корня нелинейного уравнения.
- •10.1.3.3.Метод Ньютона Теоритические сведения.
- •Подпрограмма-процедура EqNew предназначена нахождения корня нелинейного уравнения.
- •10.1.3.4.Метод простой итерации
- •10.2 Численное интегрирование. Математическая основа, геометрическая интерпретация, схема алгоритма, Pascal – схема.
- •10.2.1.Метод прямоугольника
- •10.2.2. Метод трапеции
- •10.2.3. Метод Симпсона
7.Арифметические циклы
В арифметических циклах число повторений заранее определено. Оно может быть задано явно (массив N элементов) или вычислено по известному диапазону изменения параметров цикла.
7.1. Табулирование функций
-это задача вычисления таблицы значений функций при изменении аргумента и параметра. Если формульная зависимость включает аргумент и параметр, то внутренний цикл отражает значение аргумента, а внешний – параметра. Если схема алгоритма выполняется в виде программы, то она должна снабжаться таблице обозначения переменных, а если в виде подпрограмм, то описанием формальных параметров.
7.2 Накопление суммы. Последовательное умножение.
Составить схему алгоритма для вычисления или нахождения среднего значения величин «a» и «t».
Р
ешение
Таблица значения элементов:
Условие |
Схема |
Обозначение |
N |
N |
Количество элементов массива, тип-целый |
A |
A |
Массив значений, тип-вещ. |
S |
S |
Сумма |
Ss |
Ss |
Среднее значение |
I |
I |
Счетчик циклов |
Формула накопления слева и справа стоит одна и та же переменная.
Аналогичным повторением суммы выполняется возведение в целую степень как повторение умножения(последовательное умножение)
7.4. Обработка массивов данных
Составить схему алгоритма для нахождения минимального значения двумерного массива и его координат матрицы заданного размера. Оформим в виде подпрограммы.
Подпрограмма AMIN предназначена для нахождения минимального элемента двумерного массива и его координат в матрице заданной погрешности.
Список формальных параметров: A, M, N, AM, K, L
Входные параметры: A, M, N
A – двумерный массив, тип- действительный
M – количество строк матрицы, тип – целый
N – количество столбцов матрицы, тип – целый
Выходные параметры: AM, K, L
AM – минимальный элемент, тип – действительный
K – номер строки минимального элемента, тип – целый
L – номер столбца минимального элемента, тип – целый
7.3 Вычисление суммы ряда при заданном числе членов разложения
Составить схему алгоритма для вычисления суммы ряда.
Общий подход вычисления функции состоит в разложении этой функции в ряд Тейлора, Макларена, Чебышева.
Ряд – это сумма бесконечного числа слагаемых(членов разложения), каждый из которых зависит от предыдущего и связан с ним рекуррентной зависимостью, т.к. количество членов этого ряда бесконечно, то в численных методах используют ограниченной количество членов, которое может быть задано явно или определяться допустимой погрешностью как будет показано далее. Найдем рекуррентную формулу:
С
писок
формальных параметров
Условие |
Схема |
Что обозначает |
X |
X |
Аргумент, т- в |
N |
N |
Число слагаемых, т-ц |
|
S |
Сумма ряда , т-в |
|
R |
Общий член ряда, т – в |
|
i |
Текущий номер элемента, т-ц |