Программирование алгоритмов линейной структуры
При решении задачи программирования алгоритмов линейной структуры необходимо придерживаться следующей последовательности действий:
1) ввести обозначения всех величин, участвующих в вычислениях;
2) выявить переменные, которые должны быть заданы как исходные данные;
3) определить последовательность вычислений остальных переменных;
4) составить блок-схему алгоритма решения поставленной в задании задачи;
5) написать по блок-схеме программу, заменяя блоки в блок-схеме на подходящие операторы языка программирования (в нашем случае язык программирования-QBASIC).
Рассмотрим пример решения задачи программирования алгоритма линейной структуры.
Задача 1. Написать программу вычисления значений следующих выражений:
Решение.
1) Во всех выражениях, значения которых требуется вычислить в задаче, присутствуют следующие величины (их обозначения как переменных оставляем такими же, как они выглядят в исходной формулировке задачи): y, z a, b, x.
2) Переменные “a” и “x” заданы как исходные данные.
3) Имея значения переменных “a” и “x” можно вычислить: сначала значение переменной “b”, затем переменной “z”, потом переменной “y”.
4) Блок-схема решения задачи 1 изображена на рис. 1.
Рис.1. Блок-схема решения задачи 1.
5) По блок-схеме, представленной на рис. 1 напишем программу, заменяя блоки с записанными внутри них выражениями на подходящие операторы языка программирования QBASIC, соблюдая все правила формирования синтаксических конструкций и записи операторов (см. [1]). Программа решения задачи 1 представлена на рис.2.
|
|
|
REM Задача 1 ‘ Блок 1
INPUT “ Введите значение x: ”; x ‘ Блок 2
INPUT “ Введите значение a: ”; a ‘ Блок 2
b = 8.76 E-2 * x ‘ Блок 3
z = TAN(( SIN(( 5.1 * b-a )/( 2*EXP( b+a )))+b )^2)^3 ‘ Блок 4
y = LOG( z ) * ( a ^ 2.72 + EXP( a ))^3.1 ‘ Блок 5
PRINT “ a=”; a ‘ Блок 6
PRINT “ z=”; z ‘ Блок 6
PRINT “ y=”; y ‘ Блок 6
END ‘ Блок 7
|
В программе решения задачи 1 (рис. 2) блок № 1 из блок-схемы (рис. 1) представлен оператором-комментарием REM, блок № 2 реализован с помощью двух операторов ввода INPUT, блоки с №3 по №5 реализованы операторами присваивания, блок № 6 - с помощью трех операторов вывода PRINT, блок № 7 представлен в программе оператором завершения программы END.
|
|
|
Запуская программу из меню Run командой Start при а=2.5 и x=1.1, получим ответ. Ответ: a=2.5 z=1.006127E-10 y=-452803.2
В приложении 1 приведены 30 вариантов задач на программирование алгоритмов линейной структуры.
Программирование алгоритмов разветвленной структуры
При решении задачи программирования алгоритмов разветвленной структуры необходимо придерживаться следующей последовательности действий:
1) ввести обозначения всех величин, участвующих в вычислениях;
2) определить переменные, которые должны быть заданы как исходные данные и те, которые являются искомым результатом вычислений;
3) определить все возможные ветви вычислений, которые могут возникнуть в процессе решения задачи и условия, которые задают выбор той или иной ветви;
4) составить блок-схему алгоритма решения поставленной в задании задачи;
5) написать по блок-схеме программу, заменяя блоки в блок-схеме на подходящие операторы языка программирования.
Рассмотрим пример решения задачи программирования алгоритма разветвленной структуры.
|
|
|
 |
Задача 2. Написать программу вычисления значения функции y(x), заданной следующим выражением:
Решение.
1) Обозначения величин, указанных в исходной постановке задачи, оставляем такими же: “y” и “x”.
2) Переменная, которая должна быть задана как исходное данное - “x”, искомый результат вычислений – переменная “y”.
3) Имеются три возможные ветви вычислений, которые могут возникнуть в процессе решения задачи. Эти ветви соответствуют трем формулам, заданным в исходной постановке задачи и охватывают весь диапазон значений переменной “x”. Условия выбора формулы указаны в исходной постановке задачи.
4) Блок-схема решения задачи 2 изображена на рис. 3.
5) По блок-схеме, представленной на рис. 3 напишем программу, заменяя блоки с записанными внутри них выражениями на подходящие операторы языка программирования QBASIC, соблюдая все правила формирования синтаксических конструкций и записи операторов (см. /1/). Программа решения задачи 2 представлена на рис. 4.
В программе решения задачи 2 (рис. 4) блок № 1 из блок-схемы (рис. 3) представлен оператором-комментарием REM, блок № 2 реализован оператором ввода INPUT. Блоки с №3 по №7, обеспечивающие выбор нужного направления расчетов и вычисления по выбранным формулам, реализованы с помощью оператора IF, внутри которого размещаются операторы присваивания, реализующие расчеты по выбранным формулам (блоки № 4, 6, 7). Блок № 8 реализован в программе оператором вывода PRINT, блок № 9 представлен в программе оператором END.
|
|
|
В приложении 2 приведены 30 вариантов задач на программирование алгоритмов разветвленной структуры.
 |
Рис. 3. Блок-схема решения задачи 2.
REM Задача 2 ‘ Блок 1
INPUT “ Введите значение x: ”; x ‘ Блок 2
IF ( 0 < x ) AND (X < 2 ) THEN ‘ Блок 3
y = x ^3 – 4 * x + 3 ‘ Блок 4
ELSEIF x > 2 THEN ‘ Блок 5
y = x ^2 + TAN( x ) ‘ Блок 6
ELSE ‘ Блок 5
y = 0.1 * x + 4 ‘ Блок 7
END IF
PRINT “ x= “ ; x ; “ y= ”; y ‘ Блок 8
END ‘ Блок 9
Рис. 4. Программа решения задачи 2
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Задания по теме «Программирование линейного вычислительного процесса»
Напишите программу решения задачи. Для этого разберитесь в задании (табл.2) и выполните следующие операции:
· выявите переменные, значения которых должны быть заданы как исходные данные.
· определите порядок, в котором необходимо вычислять значения переменных, заданных формулами для получения общего результата.
· составить алгоритм решения задачи, начертив блок-схему.
· напишите программу, включив в неё комментарий.
Таблица 2. Варианты индивидуальных заданий
| № | Исходные формулы | Дано | Вывод |
| 1 | 
| a=36.1 | a, z, y |
| 2 | 
| a=2.3 | a, x |
| 3 | 
| a=0.1 z=0.2 | x, a, b |
| 4 | 
| a=3.2 b=1.1 | a, b, y |
| 5 | 
| b=10 | b, y |
| 6 | 
| a=5.2 | a, b, x |
| 7 | 
| a=1.8 x=0.12 | x, k |
| 8 | 
| a=0.2 b=1.3 | a, b, y |
| 9 | 
| b=1.8 | b, x, y |
| 10 | 
| a=0.23 | x, y, z |
| 11 | 
| a=1.2 b=0.98 | m, a, b, y |
| 12 | 
| k=2.3 | x, y, k |
| 13 | 
| a=2.3 b=0.2 | a, b, y |
| 14 | 
| a=3 b=2 | x, y, z |
| 15 | 
| a=3.5 x=0.2 | a, b, y |
| 16 | 
| b=1 | b, z, y |
| 17 | 
| b=1 x=2 | b, x, y |
| 18 | 
| b=1 x=2 | a, b, y, z |
| 19 | 
| a=5.3 b=1.2 | a, b, y |
| 20 | 
| a=6 | a, b, x |
| 21 | 
| a=1.5 | x, a, b |
| 22 | 
| a=1 b=1.2 | a, b, y |
| 23 | 
| a=1.5 b=0.5 | a, b, z |
| 24 | 
| a=1.5 x=0.7 | x, k |
| 25 | 
| a=1.5 b=0.5 | a, b, y |
| 26 | 
| b=1 | x, y, z |
| 27 | 
| a=10 b=1 | a, b, y |
| 28 | 
| k=10 | k, x, y |
| 29 | 
| a=3 x=5 | a, b, y |
| 30 | 
| b=2.5 | a, b, y |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Задания по теме "Программирование алгоритмов разветвлённой структуры"
Составить алгоритм и программу вычисления значения функции. Запустить программу столько раз, чтобы отработать все выражения под фигурной скобкой в заданном алгоритме ветвления (табл.3). Вывести на экран комментарий к программе.
Таблица 3. Варианты индивидуальных заданий
| № | Исходные формулы | Дано | Вывод |
| 1 | 
| x 2 4 12 | y |
| 2 | 
| b 7 5 -2 | y |
| 3 | 
| x 8 4 -1 1 | y |
| 4 | 
| x 6 4 -2 1 | y |
| 5 | 
| x 5 9 -7 2 | y |
| 6 | 
| x 4 1 -7 | y |
| 7 | 
| x 8 3 0 -1 | y |
| 8 | 
| b 40 5 10 | y |
| 9 | 
| x 1 3 10 | y |
| 10 | 
| x 1 7 20 | y |
| 11 | 
| t 50 10 -5 | y |
| 12 | 
| x 4 2 -2 | y |
| 13 | 
| x -15 10 90 | y |
| 14 | 
| x 3 6 1 5 | y |
| 15 | 
| x 1 3 -0.5 -3 | y |
| 16 | 
| x 10 3 -3 -8 | y |
| 17 | 
| x 5 3 43 | y |
| 18 | 
| y 5 3 1 | z |
| 19 | 
| x 0 7 4 | z |
| 20 | 
| x 6 7.1 3 | z |
| 21 | 
| x 37 30 21 | p |
| 22 | 
| x 3 0.5 -2 -0.5 | r |
| 23 | 
| x 8 4 0.3 | f |
| 24 | 
| x 1 4 7 9 | y |
| 25 | 
| x 0.5 4 8.5 -1 10 | y |
| 26 | 
| x 3 1 -1 | f |
| 27 | 
| t 7 -1 1 | p |
| 28 | 
| x 2 -2 -11 | f |
| 29 | 
| x 0.5 2.1 4 | f |
| 30 | 
| x 11 15 7 | f |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Технология подготовки и решения задачи на ЭВМ.
2. Определение алгоритма, свойства алгоритма, формы его записи. Изображение блок-схем.
3. Виды вычислительных процессов. Определение каждого вида.
4. Определение системы, среды и языка программирования.
5. Определение алфавита, синтаксиса, семантики языка программирования. Синтаксические элементы программы.
6. Свойства языка Бейсик, его версии. Типы трансляторов. Режимы работы интерпретатора.
7. Описание среды системы программирования алгоритмического языка QBASIC.
8. Состав программы и формат программной строки.
9. Символы языка QBASIC, слова языка QBASIC, правила их записи.
10. Данные. Виды данных. Типы данных. Способы задания типов данных.
11. Константы. Переменные. Массивы. Определение. Правила записи.
12. Функции. Стандартные функции, функции пользователя. Правила записи и использования в программе.
13. Выражения, операции. Определение, существующие виды.
14. Арифметические выражения. Определение, правила записи и вычисления.
15. Выражения отношения и логические выражения. Правила записи и вычисления.
16. Дать определение разветвленного вычислительного процесса. Перечислить операторы, которые могут быть использованы в программе для организации такого вычислительного процесса.
17. Оператор безусловного перехода (синтаксис, семантика). Метки в программе.
18. Операторы условного перехода (синтаксис, семантика).
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Мочалин В.П., Жульнев В.В. Основы алгоритмического языка программирования QBasic. Курс лекций. Издание 2-е, перераб.: Учебное пособие. РХТУ им. Д.И.Менделеева, Новомосковский институт. Новомосковск, 2000.- 106 с.
2. Бобровский С.И. Программирование на языке QBasic для школьников и студентов. “ДЕСС” “Инфорком-Пресс”. М.: 1999.-207 с.
3. Каспер Э. Освоим QBasic играючи!-М.: Горячая линия-Телеком, Радио и связь, 1999.-264 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| Предисловие………………………………………………………… | 3 |
| Этапы подготовки и решения задачи на ЭВМ……………..……… | 4 |
| Алгоритм, его свойства и способы описания ………………….….. | 6 |
| Виды вычислительных процессов……..…………………..……... | 10 |
| Программирование алгоритмов линейной структуры.…………. | 12 |
| Программирование алгоритмов разветвленной структуры……… | 14 |
| Приложение 1. Задания по теме "Программирование алгоритмов линейной структуры"………..…………………………………. | 17 |
| Приложение 2. Задания по теме "Программирование алгоритмов разветвлённой структуры"…….…………………………………… | 22 |
| Контрольные вопросы……………………………………………… | 26 |
| Библиографический список……………………………………….. | 27 |
| Оглавление…………………………………………………………... | 27 |
Учебное издание
МОЧАЛИН ВЛАДИМИР ПЕТРОВИЧ
ТИВИКОВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ ПО ИНФОРМАТИКЕ НА ТЕМУ “ПРОГРАММИРОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ ЛИНЕЙНОЙ И РАЗВЕТВЛЕННОЙ СТРУКТУРЫ ”
Редактор Селивёрстова А.А.
Лицензия ЛР No 020714 от 02.02.98.
Подписано в печать 20.03.01. Формат 60х84 1/16. Бумага типографская №2
Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. 5.41. Уч.-изд. л. 5.98. Тираж 200 экз.
Заказ №
Российский химико-технологический университет им Д.И Менделеева, Новомосковский институт
Издательский центр университета
Адрес института: 301670 Новомосковск, Тульской обл., ул Дружбы, 8
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 1199; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!