Тема 11. Программирование
Этапы решения задачи с помощью компьютера. Понятие алгоритма. Основные свойства алгоритма. Типы алгоритмов. Структурные схемы алгоритмов. Языки описания алгоритмов – алгоритмические языки. Символы и стандартные функции языка Бейсик. Типовые программы языка Бейсик. Линейные и разветвленные программы. Циклические программы : программы с известным количеством циклов, программы с неизвестным количеством циклов и программы с индексированными переменными (массивами).
Методические указания
Алгоритм – точное предписание исполнителю совершить определенную последовательность действий для достижения поставленной цели за конечное число шагов. Основные свойства алгоритма дискретность, определенность, результативность, массовость. В линейных алгоритмах результат получается путем однократного выполнения одной и той же последовательности действий при любых исходных данных. Разветвляющийся алгоритм предусматривает выбор одной1 из нескольких возможных последовательностей действий в зависимости от исходных данных или промежуточных результатов. Циклические алгоритмы обеспечивают получение результата путем многократного повторения некоторой последовательности действий, называемой циклом. Причем, число повторений либо явно следует из условий задачи, либо определяется в процессе вычислений путем проверки некоторого условия, например, связанного с точностью решения задачи.
Языки программирования служат для записи алгоритмов вычислений. Алгоритмический язык Бейсик является одним из самых простейших языков для пользователей. Особенностями Бейсика являются: использование прописных латинских букв, возможность многосимвольных обозначений (букв и цифр) для переменных, обязательная нумерация строк и т.д. Количество типов операторов в языке Бейсик существенно меньше, чем в большинстве других алгоритмических языках.
[ 3,4,5 ]
Вопросы для самопроверки
Дайте определение алгоритмического языка программирования.
Назовите основные свойства алгоритма.
Назовите основные свойства языка Бейсик.
Как происходит ввод исходных данных в языке Бейсик?
Дайте определение массива переменных.
УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ НОМЕРОВ ЗАДАНИЙ ДЛЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа содержит 4 задачи. Номера заданий выбираются для задач №1, №2 варианта по предпоследней цифре шифра студента.
Для задач №3, №4 варианта по последней цифре шифра.
Задача № 1
Составить схему алгоритма и программу на языке Бейсик для расчета и печати таблицы значений функции у при заданном значении а.
y = asinx + ln(2 + ax)
0
)
1,5 + (acosx)3
при x , изменяющемся от 0,0 до 8 с шагом 0,2 ; а = 2,3 .
1 + tg 3ax
1 ) y =
1,2 + (ax) 1/4
при х , изменяющемся от 1,3 до 5 с шагом 0,2 ; а = 1,8 .
сtg3ax
2)
y =
0,5 + (ax)1/5
при х, изменяющемся от 1,4 до 6 с шагом 0,1; а =2,1 .
( ln(1,5 + ax))2,5
3) y
=
(1,5 + 2ax)3
при х, изменяющемся от 0,2 до 4 с шагом 0,2; а = 1,5 .
2a
4) y =
( 1 + ax) 1/3
при х, изменяющемся от 0,1 до 4 с шагом 0,5; а = 0,4.
a3 (lnax)2
5) y =
1 + ax4
при х, принимающем значения 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; ….51,2 .
а = 3,2
ax2 - 2,1 для х <= 5,0
6)
y =
(ax)3
+ 1,4
3ax + 2,8 для х > 5,0 и а = 4,7
при х, изменяющемся от 0,2 до 8,0 с шагом 0,2.
ax3
– 1,5 для х <= 1,4
7
)
ax + 2
y =
(ax -1,1)4 для х > 1,4
при х, изменяющемся от 0,0 до 2,0 с шагом 0,25; a=3.
8)
atga1,4x
- 1,2
y
= ax1,3
+ 2,7 для х < = 1,5
(ax- ctgx)2 для x > 1,5
при х , изменяющемся от 0,00 до 3,14 с шагом 0,01; а =5,3.
9
)
3(1 – e-ax)
для х <= 1,4
y =
5e-1,5a(x-1,2) для х > 1,4
при х, изменяющемся от 0,0 до 2,0 с шагом 0,04; а = 4,1 .
Задача № 2
Для своего варианта задачи №1 составить структурную схему алгоритма типа цикл в цикле (вложенные циклы) для расчета и печати 10 таблиц для указанной функции при указанных значениях х и при а = 1,1; 1,2; 1,3;…2,0 .
Задача № 3
Для своего варианта составить структурную схему алгоритма и программу итерационного процесса нахождения одного корня трансцендентного уравнения с заданными начальными условиями.
0) tgx – e-1,5x =0 , для хо=1,8 , Δ =0,01 .
1) (ctgx)1.7 + e-x = 0 , для хо =2,1, Δ = 0,001.
2) Г11 + Г10 – 5Г3 = 0 , для Го = 2,3, Δ = 0,001 .
3) tga – sina + e-a = 0 , для ао = 1,1 , Δ = 0,01 .
tg(x + 1) 2 – e-x =1, для хо = 2,2 , Δ = 0,01 .
5) sinφ - e-2φ + 1,2φ – 1 = 0 для φо =2,7 , Δ =0,001.
6) ln8x – e2,3x = - x , для хо =1,25 , Δ = 0,01.
7) tg3x – 4e1,2x +2x = 0, для хо = 2, Δ = 0,004 .
8) tg(β +1,3)2,1 + 1 – e2β = 0, для βо = 0,63 , Δ = 0,003.
9) Б9 – Б5 + 2,4Б3 + 1,1 = 0 , для Бо = 2,2, Δ = 0,002.
Задача № 4
Задан одномерный массив из 20 переменных Хi , принимающих случайные значения в диапазоне -100 ÷ +100. Составить структурную схему алгоритма и программу на языке Бейсик для :
вычисления и печати среднего значения Хм и дисперсии D по формулам :
20
Хм = (1/20) Σ Xi ,
i=1
20
D = (1/20) Σ ( Xi – Xм)2 ;
i=1
определения и печати наибольшего по абсолютной величине элемента массива Хмакс ;
2) определения и печати наименьшего по абсолютной величине элемента массива Хмин ;
3) подсчета и печати положительных элементов массива;
4) подсчета и печати отрицательных элементов массива;
5) вычисления и печати суммы отрицательных элементов;
6) вычисления и печати суммы положительных элементов.
7) формирования и печати нового массива Yi, состоящего из четных элементов (по номерам) заданного массива ;
8) формирования и печати нового массива Yi , состоящего из нечетных элементов (по номерам) заданного массива ;
вычисления по формуле
20 2
Ж = 0,85 П (Хi + 2)1/3
i=1
ЗАДАНИЯ НА ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Все задачи, полученные в качестве курсового задания, решаются при выполнении лабораторных работ на языке Бейсик (желательна версия GWBESIC) на персональных компьютерах. Результаты решения привести в курсовой работе.
ЛИТЕРАТУРА
1. Зинкевич В.П. Вычислительная техника и программирование. Изд. МГОУ. 2009 г.
2. Зинкевич В.П. Вычислительные машины , системы и сети. Изд. МГОУ,2009 г.
3. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя. М., 1997.
4. Алиев В.К. Языки BASIC. М. 2000, 223 с.
5. Светозарова Г.И., Мельников А.Л., Козловский А.В. Практикум программирования на языке Бейсик. М., Высшая школа, 1988, 237 с.