Формування навичок програмування з використанням алгоритмічної мови С++
Програмна реалізація алгоритмів лінійної структури
Основною елементарною дією в обчислювальних алгоритмах є надання значення змінної величини. Якщо значення константи визначено видом її запису, то змінна величина отримує конкретне значення тільки в результаті присвоювання. Призначення може здійснюватися двома способами: за допомогою команди присвоювання і за допомогою команди введення. Розглянемо приклад. У шкільному підручнику математики правила поділу звичайних дробів описані так:
1. Чисельник першого дробу помножити на знаменник другого дробу. 2. Знаменник першого дробу помножити на чисельник другого дробу. 3. Записати дріб, чисельник якого є результат виконання пункту 1, а знаменник - результат виконання пункту 2. У алгебраїчній формі це виглядає так : (b)/(c/d)=(a*d)/(b*c)=m/n Побудуємо алгоритм розподілу дробів для ЕОМ. У цьому алгоритмі збережемо ті ж позначення для змінних, які використані в записаній вище формулі. Вихідними даними є цілочисельні змінні а, b, с, d. Блок-схему і текст алгоритму на навчальный алгоритмичній мовы наведені нижче (надалі для стислості позначатимемо навчальну алгоритмічну мову літерами АМ).
рис.1 алгоритм розподілу дробів для ЕОМ
алг Ділення дробів
поч
цілі a,b,c,d,m,n
введення a , b , c ,d
m: = a*d
n:=b*c
виведення m,n
кін
Формат команди присвоювання наступний: змінна: = вираз. Знак «: =» потрібно читати як «привласнити». Команда присвоювання позначає наступні дії, що виконуються комп'ютером: 1. Обчислюється вираз. 2. Отримане значення привласнюється змінный. У наведеному вище алгоритмі присутні дві команди присвоювання. У блок-схемах команда присвоювання записується в прямокутнику. Такий блок називається обчислювальним блоком. В описах алгоритмів необов'язково дотримуватися строгих правила в запису виразів. Їх можна писати в звичайній математичній формі. Це ще не мова програмування з суворим синтаксисом. У наведеному алгоритмі присутня команда введення: введення a, b, c, d.
У блок-схемі команда введення записується в паралелограмі - блоці введення-виведення. При виконанні цієї команди процесор перериває роботу і чекає дій користувача. Користувач повинен набрати на пристрої введення (клавіатурі) значення змінних і натиснути на клавішу вводу Enter. Значення слід вводити в тому ж порядку, в якому відповідні змінні розташовані в списку введення. Звичайно за допомогою команди введення присвоюються значення вихідних даних, а команда присвоювання використовується для отримання проміжних і кінцевих величин. Отримані комп'ютером результати рішення задачі повинні бути повідомлені користувачеві. Для цих цілей призначена команда виводу: висновок m, n За допомогою цієї команди результати виводяться на екран або на пристрій друку на папір. Розглянемо один дуже корисний алгоритм, який доводиться часто використовувати при програмуванні. Дано дві величини: Х, Y. Потрібно провести між ними обмін значеннями. Наприклад, якщо спочатку було Х = 1, Y = 2, то після обміну має стати: Х = 2, У = 1.
Гарною моделлю для вирішення цього завдання є наступна ситуація: є дві склянки - одна з молоком, інша з водою. Потрібно зробити обмін їх вмістом. Кожному ясно, що в цьому випадку потрібен додатковий третій порожній стакан. Послідовність дій буде наступною: 1) перелити з першої склянки в третю; 2) перелити з другої в першу; 3) перелити з третьої до другу. Мета досягнута! За аналогією для обміну значеннями двох змінних потрібна третя додаткова змінна. Аналогія зі склянками не зовсім точна у тому сенсі, що при переливанні з однієї склянки в іншу перша стає порожньою. У результаті ж присвоювання (Х: = Y) змінна, що стоїть праворуч (У), зберігає своє значення. Алгоритм для поділу дробів має лінійну структуру. У ньому всі команди виконуються в строго однозначної послідовності, кожна по одному разу. Лінійний алгоритм складається з команд присвоювання, вводу, виводу та звернення до допоміжних алгоритмів. При описі алгоритмів в блок-схемах типи, як правило, не вказуються (але маються на увазі). В алгоритмах на АМ для всіх змінних типи вказуються явно. Опис типів змінних виконується відразу після заголовка алгоритму. У них використовуються такі позначення типів: цілий - цілий тип, дійсний - дійсний тип, літерний - символьний (літерний) тип, логічний - логічний тип. В алгоритмі для поділу дробів для всіх змінних вказаний цілий тип.
Задача 3.1.1
Дано тризначне число. Знайти число, отримане при перестановці другої і третьої цифр заданого числа.
Вхідні дані: задане число (n).
Вихідні дані: отримане число(m).
#include<iostream.h>
int main()
{
int n, m;
cout<<”Введіть значення n: “;
cin>>n;
m=(n/100)*100+(n%10)*10+(n%100/10);
cout<<”Отримане число m: “<<m<<endl;
retnrno;
}
рис.2 блок-схема до задачі 3.1.1
Задача 3.1.2
У тризначному числі х закреслити його останню цифру. Коли в двозначному числі, що залишилось, переставили цифри, а потім приписали до них зліва останню цифру числа х, то вийшло число n. По заданому n знайти число х (значення n вводиться з клавіатури, 1<=n<=999 і при цьому число одиниць в n не дорівнює нулю).
Вхідні дані: тризначне число (n).
Вихідні дані: отримане число (x).
#include<iostream.h>
int main()
{
int n, x, a, b, c;
cout<<”Введіть значення n: “;
cin>>n;
a=n%10;
b=n/10%10;
c=/100;
x=a*100+b*10+c;
cout<<”x= “<<x<<endl;
return 0;
}
рис.3 блок-схема до задачі 3.1.2
Задача 3.1.3
Обчислити вирази при заданих значеннях констант, використовуючи відповідні математичні функції.
Вхідні дані: задані константи(a = 4.4; b = 0.57; c = 6; z = 5.4E-2;).
Вихідні дані: x, y.
#include<iostream.h>
#include<math.h>
int main()
{
const float a = 4.4;
const float b = 0.57;
const float c = 6;
const float z = 5.4E-2;
float x, y;
x = pow(c + pow(fabs(a-b),2) + 3, 1/3.)/(pow(a, 2) + pow(b, 2));
y = exp(fabs(a-b))*(pow(tan(z), 2) + 1);
cout<<”x = “<<x<<endl;
cout<<”y = “<<y<<endl;
return0;
}
рис.4 блок-схема до задачі 3.1.3