Креневич А.П.,Обвінцев О.В.C в задачах і прикладах

що містить n − 1 риску дробу. Очевидно, що для цієї послідовності рекурентне співвідношення буде таким, як у пункті а).

Під наближеним значенням золотого перетину будемо розуміти таке значення cN , за якого

| cN - cN −1 |£ ε ,

для деякого наперед заданого ε > 0.

Використаємо змінну c для обчислення поточного члену послідовності cn і змінну c1, у якій запам'ятовуватимемо попередній член цієї

послідовності. Тоді програма має вигляд

#include <iostream.h> #include <math.h> void main(){

double const eps = 0.000001; // точність double c1, c;

c = 1; do {

c1 = c;

c = 1 + 1 / c;

} while ( fabs(c - c1) >= eps ); cout << c << '\n';

}

Задачі для самостійної роботи

4.21. Скласти програму обчислення із заданою точністю границь по-

4.22. Для заданих ε >0 і x > 0 скласти програму наближеного обчи-

б) корінь третього степеня y(x) = 3 x , k = 3 :

Під наближеним з точністю ε >0 значенням y(x) = k x вважати

Порівняти отримані результати зі значеннями відповідних функцій із бібліотеки math.h.

4.23.Розв'язати задачу 3.45 і порівняти отримані результати зі значеннями відповідних функцій із бібліотеки math.h.

4.24.Скласти програму наближеного обчислення із заданою точністю

границі послідовності, заданої рекурентним співвідношенням

Скласти програму для обчислення границі послідовності an із зада-

Скласти програму для обчислення першого члена послідовності хі такого, що | xi - yi |< ε , (ε > 0).

4.27. Скласти програму наближеного обчислення числа p: а) за формулою Грегорi

π =1−1 +1 −1 +...; 4 3 5 7

б) використовуючи добуток

г) за формулою Валліса

π = 2 × 2 × 4 × 4 × 6 × 6 ×8 ×8 ... .

2 1×3 ×3 ×5 ×5 × 7 × 7 ×9

Проаналізувати, який з методів дає кращий результат за меншу кількість ітерацій.

4.28. Дано n дійсних чисел. Скласти програму для знаходження того з них, що є найближчим до цілого числа.

4.29. Задано дійсні числа x, y (x > 0, y > 1) . Скласти програму обчи-

слення цілого числа k (додатного, від'ємного або рівного нулю), що задовольняє умову yk −1 ≤ x < yk .

чотирма способами:

а) послідовно зліва направо; б) послідовно зліва направо обчислюються окремо суми додатних і

від'ємних доданків, далі ці суми складаються; в) послідовно справа наліво;

г) послідовно справа наліво обчислюються окремо суми додатних і від'ємних доданків, далі ці суми складаються.

Порівняти результат із даним значенням суми (30 десяткових знаків):

0.693097183059945296917232371458...

Який спосіб дає найменшу похибку обчислень, чому?

4.3. Символьний тип даних

Серед задач, що розв'язують за допомогою комп'ютера, особливе місце належить задачам обробки текстів. До числа простих типів, розглянутих вище, додамо символьний тип даних, до якого входять латинські букви, арабські цифри, спеціальні математичні та інші символи, розділові знаки, а також, можливо, й букви кирилиці. Позначається символьний тип у С за допомогою ключового слова char:

char a, b;

Під змінну типу char у С відводиться 1 байт, тому зрозуміло, що за допомогою типу char можна закодувати 256 різних символів. Бієктивне

відображення натуральних чисел від 0 до 255 у множину символів називається таблицею кодування символів, а число, що відповідає конкретному символу, називається кодом символу. Під терміном символьна константа розумітимемо конкретний символ із таблиці кодування. Таблиць кодування існує багато, проте для всіх них існують спільні правила їхнього створення, наприклад,

літери розташовуються у таблиці кодування в алфавітному порядку;

арабські цифри розташовуються у таблиці кодування в порядку зростання.

Щоб відрізняти символьні константи від імен змінних, цифр та інших символьних знаків, символьні константи оточуються апострофами, наприклад,

a = 'a'; b1 = '1'; b2 = ';';

У С символьні константи, які неможливо задати явно (напр., символ нового рядка, символ апострофа), можна задавати їхніми кодами у системі числення за основою 8 (або 16). Для цього в апострофах записують \ і вісімковий код символу. Наприклад, записують '\0' для символу з кодом 0 (або '\x0', де x вказує на те, що код задано у системі числення за основою 16). Крім цього, існує перелік так званих спеціальних символів, серед яких найуживаніші:

'\n' – символ нового рядка; '\t' – символ табуляції;

'\\' – символ \ (back slash);

'\'' – символ апострофа.

Тип char у С належить до цілих типів. Це означає, що у змінній символьного типу міститься число, що є кодом деякого символу. Таким чином, для даних типу char визначено всі операції і відношення, що й для цілих чисел.

Для простого введення/виведення символів користуються інструкціями (див. ст. 6) cin/cout. Для форматованого введення/виведення використовують інструкції (див. ст. 6) scanf/printf зі специфікатором символьного типу – с.

Для введення символів також використовують інструкції посимвольного зчитування з клавіатури: getch і getchar. Для використання інструкції getch потрібно підключити бібліотеку conio.h, а для використання інструкції getchar – stdio.h. Синтаксис використання обох інструкцій подібний.

Нехай змінна c типу char. Тоді кожна з інструкцій

с= getch();

с= getchar();

призупиняє роботу програми, доки з клавіатури не буде введено деякий символ, і присвоює його змінній c. Різниця між ними полягає у двох моментах:

1)інструкція getch зчитує з клавіатури символ одразу після натискання деякої клавіші, а інструкція getchar – після натискання клавіші очікує натиснення клавіші Enter;

2)на відміну від інструкції getchar, інструкція getch зчитаний си-

мвол на екран не виводить.

Для символів визначено функції:булеві:

isalnum(c) – визначає, чи є символ с літерою або цифрою; isalpha(c) – визначає, чи є символ с літерою; isdigit(c) – визначає, чи є символ с цифрою; islower(c) – визначає, чи є символ с маленькою літерою; isupper(c) – визначає, чи є символ с великою літерою;

переведення літер до верхнього (нижнього) регістра: tolower(c) – повертає маленьку літеру, що відповідає літері с; toupper(c) – повертає велику літеру, що відповідає літері с;

Зауваження. Вищенаведені функції працюють вийнятково для літер латинського алфавіту. Для використання цих функцій треба підключити бібліотеку ctype.h.

Приклади розв'язання задач

Приклад 4.6. Скласти програму виведення великих латинських літер в алфавітному порядку разом із їхніми кодами.

Розв'язок. Оскільки символьний тип упорядкований, то для виведення всіх великих латинських літер використаємо цикл із лічильником. У нашому випадку змінна c у циклі пробігатиме всі літери від 'A' до 'Z'. Зауважимо, що, оскільки char є цілочисловим типом, то у змінній c буде міститися число. Але інструкція cout виводить на екран саме символ, а не його код. Тому в програмі для виведення кодів символів використаємо операцію перетворення типу char на тип int.

#include <iostream.h> void main(){

char c;

for (c = 'A'; c <= 'Z'; c++)

cout << c << " <-> " << int(c) << '\n';

}

Якщо використати інструкцію форматованого виведення printf, то програма набуде ще простішого вигляду:

#include <stdio.h> void main(){

for (char c = 'A'; c <= 'Z'; c++) printf("%c <-> %u\n", c, c);

відповідна до неї закрита дужка, а ліворуч від кожної закритої – відповідна відкрита). Відповідь – "так" або "ні".

Розв'язок. Під терміном "текст" розумітимемо непорожню послідовність символів, що закінчується крапкою. Використаємо змінну k для підрахунку різниці кількості відкритих і закритих дужок. Додатково використаємо змінну r, що набуватиме значення 0 (Хибність), якщо закритій дужці не відповідає жодна із відкритих дужок, що їй передують. Наприклад, r = 0, якщо текст матиме вигляд

a * ( b + c ) ) * ( d

хоча при цьому k = 0, бо кількість відкритих і закритих дужок однакова.

знаки арифметичних операцій.

Розв'язок. Скористаємось тим, що при введенні з клавіатури кількох символів за допомогою інструкції cin, символи ставляться у чергу для обробки. Кількість символів у черзі не може перевищувати 128. Цей факт дає змогу обробляти текст посимвольно, попередньо повністю ввівши його з клавіатури.

#include <iostream.h> void main(){

char c; do {

cin >> c;

if (c!='+' && c!='-' && c!='*' && c!='/') cout << c;

} while (c != '.');

cout << '\n';

}

Приклад 4.11. Використовуючи тільки символьне введення, ввести непорожню послідовність цифр, перед якою може стояти знак плюс ('+') чи мінус ('-'), і за якою стоїть крапка; отримавши відповідне ціле число, присвоїти його цілій змінній m.

Розв'язок. Легко побачити, що для того, щоб за символом-цифрою c отримати відповідну цифру, досить скористатись виразом c - '0'. Використаємо змінну k, у якій буде міститися знак числа.

#include <iostream.h> #include <conio.h>

Вищенаведена програма незахищена від неправильного введення даних. Напишемо програму, що реагуватиме на введення некоректних даних. Для цього використаємо змінну err, що набуватиме значення 1 (Істина) у випадку, якщо введений текст не є записом цілого числа.

#include <iostream.h> #include <conio.h> void main(){

char c;

int k = 0, m = 0, err = 0; do {

c = getch(); cout << c;

if (c == '.') break; if (c == '+')

if (k == 0) k = 1; else err = 1;

else if (c == '-')

if (k == 0) k =-1; else err = 1;

else if ( c >='0' && c <='9') m = m * 10 + int(c - '0');

else err = 1; } while (1);

if (k == -1) m = m * k; if (err)

cout << "Error\n"; else

cout << m << '\n';

}

Приклад 4.12. До заданого тексту входять тільки цифри та літери. Визначити, чи правда, що сума числових значень цифр, які входять до тексту, дорівнює довжині тексту.

Розв'язок. Використаємо змінну m для підрахунку суми цифр і змінну k – для визначення довжини тексту.

#include <iostream.h> #include <conio.h> void main(){

char c;

int k = 0, m = 0; do {

c = getch(); cout << c;

if (c == '.') break; k++;

if ( c >= '0' && c <= '9') m = m + int(c - '0');

} while (1); if (k == m)

cout << "Так\n"; else

cout << "Ні\n";

}

Задачі для самостійної роботи

4.34. Вивести на екран таблицю символів:

Aa Bb Cc Dd Ee Ff Gg Hh

Ii Jj Kk Ll Mm Nn Oo Pp

Qq Rr Ss Tt Uu Vv Ww Xx

Зауваження. У цьому розділі під "текстом" потрібно розуміти непорожню послідовність символів с1,…, сn (n заздалегідь невідоме), що передують символу '.' (до тексту крапка не входить).