Vba_расчеты

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МАМИ»

В.И.Калядин

Решение задач в Excel на VBA

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ В ПРОЕКТИРОВАНИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Допущено УМО вузов РФ по образованию в области транспортных машин и транспортно-технологических комплексов в качестве

учебного пособия для студентов, обучающихся по специальности Автомобиле- и тракторостроение

Одобрено методической комиссией по математическим и естественнонаучным дисциплинам

МОСКВА 2011

УДК 681.3.06

Разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО 2000 г. для специальности Автомобиле- и тракторостроение на основе рабочей программы дисциплины «Информатика»

Рецензенты: с.н.с. ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И.Берга», к.т.н. В.Ф.Блохина;

доцент кафедры «Автоматизация процессов управления», к.т.н. Ю.А.Савостьянок.

Работа подготовлена на кафедре "Информационные системы и дистанционные технологии"

Калядин В.И. Решение задач в Excel на VBA. Применение программных средств в проектировании автомобильных конструкций. Учебное пособие по дисциплине «Информатика» для студентов, обучающихся по специальности Автомобиле- и тракторостроение. М.: МАМИ, 2010. 48 с.: ил.

Пособие поможет закрепить и углубить знания по алгоритмизации и программированию и подготовить студентов к решению инженерных и научных задач в Excel на VBA.

©Калядин В.И.,2011.

©МГТУ «МАМИ», 2011.

2

Введение

В настоящем пособии рассматривается решение задач в Excel с использованием VBA (Visual Basic for Applications – визуального Бейсика для приложений). Освоение программирования на VBA позволяет выполнять расчеты в Excel более эффективно (на более высоком уровне), использовать макросы и функции пользователя. В пособии разбираются приѐмы решения задач с подключением макросов, приводятся примеры их написания, примеры использования процедур dll-библиотек и включения в Excel «функций, определѐнных пользователем». Задачи, приведѐнные в пособии, могут быть использованы как итоговые задания при завершении изучения программировании на VBA (и как темы заданий при дальнейшем изучении студентами численных методов).

1. Действия с массивами в Excel и в VBA 1.1. Процедуры ввода-вывода массивов

При решении задач в VBA ввод-вывод простых переменных из файла осуществляется операторам Input и Print, а из ячейки рабочего листа Excel по оператору присваивания вида X=Cells(2,3). Можно вводить из формы и выводить на форму с использованием элементов управления TextBox и Label. Но в этом случае удобнее использовать специально встроенные для этого в VBA функции InputBox и MsgBox. Табличная форма Excel удобна для представления массивов и матриц. Однако ввод-вывод массивов и матриц стандартными средствами VBA не всегда удаѐтся реализовать столь коротко и компактно как для простых переменных. Поэтому целесообразно заготовить для этого специальные процедуры и использовать их при решении задач для ввода-вывода массивов (одномерных) и матриц. Далее рассмотрены такие процедуры; их можно подключать для использования командами реактора VBA: File, Import File… как и другие модули, имена которых указаны в Приложении.

Вописанных ниже процедурах предполагается:

Индексы массивов должны начинаться с нуля.

Тип массива либо не должен объявляться, либо должен объявляться как Variant.

3

Вывод массива в файл № = NF или в окно отладки при NF = 0:

Sub PrnMas(A(), N, NF, AName$)

'Вывод массива A(N) с именем AName$ в файл № NF, в окно отладки при NF = 0.

S$ = "Массив " & AName$ & "(0:" & N & ")"

If NF = 0 Then Debug.Print S$ Else Print #NF, S$ For j = 0 To N

If NF = 0 Then Debug.Print A(j); Else Print #NF, A(j); Next j

If NF = 0 Then Debug.Print Else Print #NF, ""

End Sub

Ввод N+1 значений элементов вектора (одномерного массива) чтением из текущего места в файле NF:

Sub IptMas(A(), N, NF)

'Ввод элементов A(0),..,A(N) массива из файла № = NF, с клавиатуры при NF <= 0.

For j = 0 To N

If NF <= 0 Then

A(j) = Val(InputBox("Задайте элемент № " & j, "Ввод массива"))

Else

Input #NF, A(j)

End If Next j

End Sub

Пример 1.1 использования процедур IptMas, PrnMas для ввода (и вывода) из файла IptDat.txt чисел: 3, 2.5, 6, -2, 7, 13

Sub Test_IptMas() Dim A(2)

Open "IptDat.txt" For Input As #1 ' файл для чтения (из папки … по умолчанию)

Close 1

4

Ввод в массив всех чисел (вплоть до конца) файла № =NF c определением их количества

Sub IptMasN(A(), N, NF) ' на входе: N=max индекс массива

'Ввод элементов A(0),..,A(N) массива из файла № = NF, с клавиатуры при NF <= 0.

Dim str As Variant For j = 0 To N

If NF <= 0 Then

str = InputBox("Задайте элемент № " & j & "или признак конца X", _ "Ввод массива")

If str = "x" Or str = "X" Then Exit For

A(j) = Val(str)

Else

If EOF(NF) Then Exit For Input #NF, A(j)

End If Next j

N = j – 1 ' на выходе: N= кол-во введѐнных данных-1 , но N<=max индекс массива)

End Sub

Пример 1.2 использования процедур IptMasN, PrnMas для ввода (и вывода) из файла IptDat.txt чисел: 3, 2.5, 6, -2, 7, 13 (числа могут следовать друг за другом по строкам и разделяться как запятыми, так и пробелами).

Sub Test_IptMasN() Dim A(6)

Open "IptDat.txt" For Input As #1 ' файл для чтения (из папки по умолчанию)

Вывод матрицы в файл № NF или в окно отладки

Sub PrnMatr(A(), M, N, NF, AName$)

'Вывод матрицы A с именем AName$ в файл № = NF, в окно отладки при NF = 0.

S$ = "Матрица " & AName$ & "(0:" & M & ", 0:" & N & ")"

If NF = 0 Then Debug.Print S$ Else Print #NF, S$ For i = 0 To M

For j = 0 To N

If NF = 0 Then Debug.Print Tab(10 * j + 1); FF(A(i, j), "##0.0##"), _ Else Print #NF, Tab(10 * j + 1); FF(A(i, j), "##0.0##"),

Next j

If NF = 0 Then Debug.Print Else Print #NF, "" Next i

End Sub

Function FF(x, frm As String) As String

FF = IIf(x > 0, " ", "-") & Format(Abs(x), frm) ' +числа c побелом в позиции знака

End Function

Ввод матрицы из файла № NF*

Sub IptMatr(A(), M, N, NF)

'Ввод матрицы A(M,N) из файла № = NF, с клавиатуры при NF <= 0.

For i = 0 To M For j = 0 To N

If NF <= 0 Then

A(i, j) = Val(InputBox("Задайте элемент строки № " & i & ", столбца № " & j, _ "Ввод матрицы"))

Else

Input #NF, A(i, j)

End If Next j

Next i

End Sub

* Замечание. Часто оказывается, что исходные данные из файла удобнее использовать в таблицах, перенося их туда из открываемого стандартными средствами

Excel файла.

6

Пример 1.3 использования процедур IptMatr, PrnMatr для ввода (и вывода) из файла IptDat.txt чисел: 3, 2.5, 6, -2, 7, 13 (числа – элементы матрицы удобно расположить в файле как в матрице - по три в строке, разделяя их пробелами или запятыми).

Вывод массива в диапазон ячеек строки

Sub FromMasToRow(ByVal Row, ByVal Column, ByRef A(), ByVal N)

End Sub

Вывод матрицы в диапазон ячеек рабочего листа Excel

Sub FromMatrToRange(ByVal Row, ByVal Column, ByRef A(), ByVal M, ByVal N) ' Вывод матрицы A(M,N) в диапазон ячеек Row$Column:$(Row+M)$(Column+N)

Ir = Row

7

For i = 0 To M

Jc = Column

For j = 0 To N Cells(Ir, Jc) = A(i, j)

Jc = Jc + 1

Next j

Ir = Ir + 1

Next i

End Sub

Пример 1.6 использования процедуры FromMatrToRange

Ввод массива из диапазона ячеек рабочего листа Excel

Sub FromRangeToMas(ByRef A(), ByVal N)

' Ввод массива A(N) из диапазона ячеек рабочего листа Excel

Dim R As Range

Set R = Application.InputBox(prompt:= "Укажите массив", Type:=8) For j = 0 To IIf(R.Count - 1 > N, N, R.Count - 1)

A(j) = R(j + 1)

Next j

End Sub

Ввод матрицы из диапазона ячеек рабочего листа Excel

Sub FromRangeToMatr(ByRef A(), ByVal M, ByVal N)

' Ввод матрицы A(M,N) из диапазона ячеек рабочего листа Excel

Dim R As Range

Set R = Application.InputBox(prompt:="Укажите матрицу", Type:=8)

For i = 0 To M

If i >= R.Rows.Count Then Exit For For j = 0 To N

If j >= R.Columns.Count Then Exit For A(i, j) = R(i + 1, j + 1)

Next j Next i

End Sub

End Sub

Замечание. При выделении объединения диапазонов процедура использует лишь первый указанный диапазон.

1.2. Изучение в Excel метода Гаусса

Задача A. Автоматизировать вычисления для практического изучения в Excel метода Гаусса решения систем линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) с выбором главного элемента по столбцу.

Напомним один из основных методов решения СЛАУ – метод исключения Гаусса с выбором главного элемента по столбцу.

Решение системы начинается с прямого хода, который выполняется по шагам. На 1-ом ( k 1) шаге прямого хода с помощью первого уравнения исключают из последующих уравнений неизвестное xk (если ко-

9