Методические рекомендации к выполнению работ
Основным условием успешного использования ЭВМ для решения задач является умение пользователя корректно сформулировать проблему и найти эффективный алгоритм ее решения. Данные методические указания предназначены для обучения студентов основам изучаемого языка программирования и выработки алгоритмического стиля мышления.
При изучении студентами технологии программирования не следует осваивать все возможности языка на первых шагах обучения. Первое знакомство целесообразно ограничить изучением минимально необходимых средств, позволяющих составить относительно простые программы. Этому принципу следует последовательность лабораторных работ.
Перед выполнением текущей работы необходимо:
ознакомиться с заданием;
продумать какие входные и выходные переменные потребуются при реализации программы, решающей задачу, приведенную в задании к лабораторной работе;
продумать несколько наборов входных данных для контрольных примеров. Для каждого набора получить выходные данные “вручную”.
изучить теоретические сведения, приведенные в лабораторной работе;
изучить программу, приведенную в методических указаниях в качестве примера;
продумать алгоритм решения поставленной задачи и составить его схему;
продумать и записать разделы декларации констант и переменных на изучаемом языке программирования;
написать программу на языке программирования;
оформить необходимую часть отчета (цель работы, формулировку задания, краткие теоретические сведения, контрольные примеры).
Вышеприведенные пункты выполняются студентом самостоятельно на этапе подготовки к работе.
Отчет по каждой работе должен содержать:
- цель работы;
- формулировку задания;
- краткие теоретические сведения;
- контрольные примеры;
- описание разработанного алгоритма (словесное и в виде схемы) и программы (назначение переменных, процедур и функций, особенности реализации программного кода);
- листинг программы;
- протокол работы программы;
- выводы по проделанной работе.
Отчеты работам должны быть выполнены в соответствии с ГОСТом на скрепленных листах формата A4.
Невыполнение вышеуказанных требований, а также несоответствие варианта может служить основанием для отказа студенту в собеседовании по существу выполненной работы.
Контрольная работа. Задание1 линейный алгоритм
Цель работы: Изучить встроенные в язык программирования функции и операторы, предназначенные для работы с целыми и вещественными числами.
Краткие теоретические сведения
Для хранения численного значения в языках программирования используется именованный участок памяти, называемый переменной. Содержимое переменной в ходе работы программы может меняться. Имя переменной (идентификатор переменной) должно начинаться с буквы и может включать буквы, цифры и знак подчеркивания.
Для оптимального использования памяти компьютера введены переменные, занимающие разный объем памяти. В Visual Basic (VB) введены следующие численные типы:
для хранения целочисленных значений:
- Byte — занимает 1 байт, позволяет хранить числа от 0 до 255;
- Integer — занимает 2 байта, позволяет хранить числа от –32768 до 32767;
- Long — занимает 4 байта, позволяет хранить числа от –2млрд до 2млрд.
для хранения вещественных значений:
-
Single
— занимает 4 байта, позволяет хранить
числа от
до
;
-
Double
— занимает 8 байтов, позволяет хранить
числа более высокой точности по сравнению
с Single.
Диапазон хранящихся чисел (
,
).
Перед использованием в программе переменной, ее рекомендуется объявить (продекларировать).
Явное объявление переменной осуществляется следующим образом:
Dim <имя переменной> As <тип переменной>.
Например, для хранения Вашего возраста (в годах) можно объявить переменную vozr типа Byte (больше 255 лет Вы не проживете)
Dim vozr As Byte,
а для хранения среднего балла Вашего аттестата придется использовать переменную sr_ball вещественного типа (средний балл не обязательно будет целым).
Dim sr_ball As Single.
Над переменными численных типов можно выполнять арифметические операции: + (сложение), — (вычитание), * (умножение), / (деление), \ (деление нацело), ^ (возведение в степень), mod (остаток от деления). Каждая операция имеет свой приоритет. Наивысший приоритет у операции возведения в степень, более низкий — у операций: остаток от деления, умножение, деление и деление нацело. Самый низкий приоритет у операций сложение и вычитание. Чтобы изменить приоритет операций в выражении необходимо использовать круглые скобки.
Например, выражение 2 + 3*6 будет равно 20, а (2+3)*6 будет равно 30.
В языке VB имеются следующие математические функции: abs(x) — вычисление модуля; sqr(x) — вычисление квадратного корня, atn(x) — вычисление арктангенса; cos(x) — вычисление косинуса; sin(x) — вычисление синуса; tan(x) — вычисление тангенса; log(x) — вычисление натурального логарифма, exp(x) — вычисление экспоненты, где x — аргумент функции численного типа. Для вычисления значений функций, отсутствующих в языке VB, необходимо воспользоваться формулами, известными из математики.
Выражение
y
=
на VB
будет записано так: y=sin(x^2)+sqr(tan(x))*(x+5)
^ (1/5).
Обратите внимание, что аргумент функции обязательно должен быть записан в круглых скобках.
Работа с оболочкой VB и написание простейшей программы.
Запуск программы VB осуществляется из операционной системы (ОС) Windows через пункт меню Пуск→Программы→Microsoft Visual Studio→
→Microsoft Visual Basic. В открывшемся окне выберите на вкладке New тип создаваемого приложения Standard EXE и нажмите кнопку Открыть. На экране появится главная форма будущей программы, на которой размещают элементы управления, через которые пользователь программы может взаимодействовать с программой. К таким элементам управления относятся CommandButton, TextBox, Label (они расположены слева в два столбца на вкладке General).
Элемент управления CommandButton (кнопка) служит для запуска пользователем процесса вычисления.
Элемент управления TextBox (строка ввода) служит для ввода исходных данных в программу.
Элемент управления Label (метка) служит для вывода результатов вычислений на форму.
Напишем программу вычисления значения выражения
y=
.
Исходные
данные будем хранить в переменной
.
Для ввода исходных данных необходимо
поместить на форму элемент управления
TextBox.
“Щелкнем”
на вкладке General
на TextBox.
Перенесем курсор на форму и в нужном
месте нарисуем прямоугольник. Результат
вычисления будем хранить в переменной
y.
Для вывода на экран результата используем
визуальный элемент управления Label.
“Щелкнем” на вкладке General
на элементе Label
и поместим его на форме. Аналогично на
форме поместим элемент CommandButton,
служащий для запуска процесса вычислений
y
пользователем после того, как введено
значение x.
Должна
получиться форма, аналогичная
приведенной на рис. 1.
Каждый элемент управления на форме имеет свое имя. В данном случае имя совпадает с надписью, которую мы видим на элементе управления. Изменим надписи. При этом имя (свойство Name) менять не будем.
Рис. 1. Внешний вид формы
Для изменения надписи на кнопке Command1 на Вычислить, выберем её и в окне Properties изменим значение свойства Caption на слово Вычислить. Аналогично изменим надписи на Label1 и заголовке Form1.
Надпись, отображающаяся на элементе управления Text1, определяется свойством Text. Заменим значение свойства Text на 0.
После окончания конструирования формы приступим к написанию программы. Программа для ОС Windows представляет собой набор подпрограмм, которые автоматически вызываются при возникновении соответствующих событий. В данном случае должно выполниться вычисление значения y при возникновении события Click (“щелчок”) на кнопке Command1.
Перейдем в окно редактирования текста программы, нажав на кнопку View Code (Под словом Project справа от формы).
В появившемся окне вверху имеются два раскрывающихся списка. В левом раскрывающемся списке перечислены все визуальные элементы текущей формы, в правом — события, возможные для выбранного элемента. В левом выберем имя объекта Command1, а в правом — событие Click.
В результате VB автоматически сгенерирует шаблон процедуры, которая будет вызываться при щелчке на кнопке Command1. Он имеет вид:
Private Sub Command1_Click() ‘начало подпрограммы
‘тело подпрограммы
End Sub ‘ конец подпрограммы
Поскольку выражение ln(x) встречается в данной формуле два раза, введем переменную lnx, в которой будем хранить значение функции ln(x), что позволит уменьшить затраты машинного времени за счет уменьшения количества вычислений логарифма. Для вычисления натурального логарифма в VB применим встроенную функцию log().
В результате подпрограмма будет иметь вид:
Private Sub Command1_Click()
Dim x As Double ‘ входные данные
Dim lnx As Double ‘логарифм от x
Dim y As Double ‘результат
x = CDbl(Text1.Text)
lnx = log(x)
y = 2*lnx – log(7*x – 12) – lnx^2+7*x*log(7*x – 5)/log(10)
Label1.Caption = CStr(y)
End Sub
Запись Text1.Text означает обращение к свойству Text элемента управления Text1. Свойство Text служит для хранения введенной в элемент управления текстовой строки. Функция CDbl преобразует значения свойства Text, являющегося строкой, в вещественное значение типа Double. Это необходимо, поскольку переменная x имеет тип Double. Функция CStr преобразует значение переменной y типа Double в строковый тип, каковым является свойство Caption объекта Label1. Свойство Caption служит для хранения отображаемой в элементе управления строки.
Таким образом, функции CDbl, CStr, CByte, CInt, CLng, CSng предназначены для преобразования аргумента в переменную соответствующего типа.
Для сохранения программы на жесткий диск выберите пункт меню FileSave Project. В появившемся окне выберите директорию для текущего проекта, задайте имя файла формы и нажмите кнопку Сохранить. Затем выберите имя файла проекта и нажмите кнопку Сохранить. Проект сохраняется в нескольких файлах: в файле с расширением vbp (файл описания проекта) и frm (файл формы).