Лабораторная работа №2

Тема: Разработка и реализация программ с разветвленной структурой

Цель работы:

• получить навыки составления и реализации программ с разветвленной структурой, используя средства языка Фортран;

• получить навыки работы с графическим редактором aGrapher.

Задания к лабораторной работе

Задание 2.1 Записать логическое выражение, которое принимает значение true, если точка А с координатами х, у принадлежит заштрихованной области.

№ вар.	Область	№ вар.	Область
1,2		11,12
3,4		13,14
5,6		15,16
7,8		17,18
9,10		19,20

Задание 2.2 Составить программу вычисления значения функции, заданной графически. (значение аргумента Х вводится произвольно с клавиатуры).

№ вар.	Функция	№ вар.	Функция
1,20		6,15
2,19		7,14
3,18		8,13
4,17		9,12
5,16		10,11

Образец выполнения работы

Задание 2.1. Записать логическое выражение, которое принимает значение true, если точка А с координатами х, у принадлежит заштрихованной области.

Данная часть плоскости состоит из двух непересекающихся областей. Таким образом если точка попадется или в одну область или в другую она будет принадлежать заданной плоскости.

Область находящаяся в первой четверти ограничена тремя линиями: x=0, y=0, x²+y²=2², при чем область находится выше y=0, то есть y>0; справа от x=0, то есть x>0, и внутри окружности x²+y²=2², то есть x²+y²<2²

Таким образом, логическое выражение для этой области x>0  y>0  x²+y²<2².

Область находящаяся во второй четверти ограничена линиями: x=0, y=0, x=-2, y=-2, при чем область находится ниже y=0, то есть y<0; слева от x=0, то есть x<0, выше y=-2, то есть y>-2; справа от x=-2, то есть x>-2.

Таким образом, логическое выражение для второй области x>(-2)  y>(-2)  x<0  y<0.

На языке Фортран окончательно логическое выражение будет иметь вид:

x>0.and.y>0.and.x**2+y**2<4.or.x>(-2).and.y>(-2).and.x<0.and.y<0

Задание 2.2 Составить программу вычисления значения функции, заданной графически. (значение аргумента Х вводится произвольно с клавиатуры).

Математическая модель:

Схема алгоритма решения задачи представлена на рис.Л2.1.

Рис. Л2.1 Блок-схема решения задания 2.2

Текст программы:

Program lr2

Real x,y

Print ’(a,$)’, ‘Enter x ’

Read(*,*), x

If (x<-2) then

Y=-2

else

If (x>4) then

Y=4

else

Y=x

End if

End if

Print ‘(a,f5.2)’, ‘y=’, y

End

Результаты работы программы:

Enter x 0

y= 0.00

Лабораторная работа №3

Тема: Разработка и реализация программ с циклической структурой

Цель работы:

• получить навыки составления и реализации программ с циклической структурой, используя операторы цикла языка Фортран.

Задания к лабораторной работе

Задание 3.1. Представить математическую запись фрагмента программы и вычислить значение переменной X после его выполнения. Обозначение: N - это номер варианта.

 

№ вар	Фрагмент программы	№ вар	Фрагмент программы
1,2	X=1 do J=7, N,(-1) X=X*J enddo X=2*X	11,12	X=0 J=1 do while J.LE.N X=X+J J=J+2 enddo
3,4	X=0 do J=1, N X=X+2 enddo X=2*X	13,14	X=1 do while X<=N X=X+1 enddo X=2*X
5,6	X=1; J=1; X1=int(N/5) do while J.LE.5 X=X*X1 J=J+1 enddo	15,16	X=N do K=1, 8 X=X+5 enddo
7,8	X=N do K=1, 6 X=X+1 enddo	17,18	X=1 do J=7, N X=X*J enddo X=2*X
9,10	X=5 do J=1, N X=X+2 enddo X=2*X	19,20	Х=1; J=1; X1=2 do while J.LE.10 X=X*X1 J=J+2 enddo

Задание 3.2 Составить две программы табулирования функции на отрезке [-2; 2] с шагом =0,1. В первой программе должен использоваться цикл с параметром, второй - цикл с предусловием .

№ вар.	Функция	№ вар.	Функция	№ вар.	Функция	№ вар.	Функция
1		6		11		16
2		7		12		17
3		8		13		18
4		9		14		19
5		10		15		20

Образец выполнения работы

Задание 3.1. Представить математическую запись фрагмента программы и вычислить значение переменной X после его выполнения. Обозначение: N - это номер варианта. Пусть N=4.

X=0

J=1;

do while (j<=N)

X=X+J

J=J+1

end

C хема алгоритма фрагмента программы задания 3.1 приведена на рис. Л3.1.

Рис.Л3.1 Cхема алгоритма фрагмента программы задания 3.1

Начальные данные: X=0; J=1;

Тело цикла: X=X+J; J=J+1

Условие выхода из цикла J>N

Присваиваем начальные значения

X=0, j=1.

j=1 <4, Входим в цикл

1. x=1, j=2: 2 < 4, идем на следующий шаг цикла

2. x=3, j=3: 3 < 4, идем на следующий шаг цикла

3. x=7, j=4: 4 ≤ 4, идем на следующий шаг цикла

4. x=11, j=5: 5 > 4 выходим из цикла.

После выполнения фрагмента программы x=11.

Задание 3.2 Составить две программы табулирования функции на отрезке [-2; 2] с шагом =0,1. В первой программе должен использоваться цикл с параметром, второй - цикл с предусловием .

Рассмотрим решение задачи на примере табулирования функции y=.

Область определения функции x0.

1. Блок-схема решения задачи (задание 3.2) с использованием оператора цикла с предусловием приведена на рис. Л3.2.

Рис. Л3.2 Блок-схема решения задачи (задание 3.2) с использованием оператора цикла с предусловием

Приведем текст программы, реализующий алгоритм решения задачи (цикл с предусловием):

Program Lr3_while

real x, y, h, a, b

Write(*,’(a,$)’),‘Введите начало промежутка a=’

Read(*,*),a

Write(*,’(a,$)’),‘Введите конец промежутка b=’

Read(*,*),b

Write(*,’(a,$)’),‘Введите шаг h=’

Read(*,*),h

X=a

Do While (x<=b)

If (x>=0) then

Y=sqrt(x)

Write(*,’(a,f7.3, a,f7.3)’),‘x=’,x,’ y=’,y

Else

Write(*,’(a,f7.3,a)’), ‘x=’,x, ‘Y не существует’

Endif

X=x+h;

Enddo

End.

2. 1. Блок-схема решения задачи (задание 3.2) с использованием оператора цикла с параметром на рис. Л3.3.

Рис. Л3.3 Блок-схема решения задачи (задание 3.2) с использованием оператора цикла с параметром

Приведем текст программы, реализующий алгоритм решения задачи (цикл с парамеиром)

Program Lr3_do;

real x, y, h, a, b

integer i,n

Write(*,’(a,$)’),‘Введите начало промежутка a=’

Read(*,*),a

Write(*,’(a,$)’),‘Введите конец промежутка b=’

Read(*,*),b

Write(*,’(a,$)’),‘Введите шаг h=’

Read(*,*),h

X=a

n= (b-a)/h+1

do i=1, n

If (x>=0) then

Y=sqrt(x)

Write(*,’(a,f5.2, a,f4.2)’),‘x=’,x,’ y=’,y

Else

Write(*,’(a,f5.2,a)’), ‘x=’,x, ‘Y не существует’

X:=x+h;

End

End.

Результат работы программы:

Введите начало промежутка a=-2

Введите начало промежутка b=2

Введите шаг h=0.5

X=-2.00 Y не существует

X=-1.50 Y не существует

X=-1.00 Y не существует

X=-0.50 Y не существует

X= 0.00 y=0.00

X= 0.50 y=0.71

X= 1.00 y=1.00

X= 1.50 y=1.22

X= 2.00 y=1.41