ЛАБОРАТОРНЫЕ митп. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "технологии программирования" Караганда 2011

• Название: Методические указания к лабораторным работам по дисциплине "технологии программирования" Караганда 2011
• Дата: 24.09.2022
• Размер: 0.63 Mb.
• Имя файла: ЛАБОРАТОРНЫЕ митп.doc
• Тип: Методические указания; #694173
• страница: 2 из 4

Тема: Программирование алгоритмов циклической структуры

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - овладение практическими навыками разработки и программирования вычислительного процесса циклической структуры, получение устойчивых навыков по отладке и тестированию программ.

Вопросы для самостоятельной подготовки

1. 
   Изучить возможности языка программирования для реализации:
   

• 
  вычислительных процессов циклической структуры с известным числом повторений тела цикла;
  
• 
  приемов программирования при расчете функции от одного аргумента (вычисление значений функции при изменении значения аргумента в заданном диапазоне с шагом ∆х).
  

Постановка задачи

1. 
   Модифицировать программу, созданную в лабораторной работе №1, таким образом, чтобы значение функции многократно вычислялось при изменении аргумента в указанном диапазоне и с заданным шагом (см. столбец 4 таблицы 1.1 в соответствии с вариантом).
   
2. 
   Организовать вывод значения аргумента и вычисленного значения функции в виде таблицы.
   

Порядок выполнения работы

1. 
   Разработать алгоритм расчета на определенном интервале и с шагом (таблица 1.1) функции, определенной в лабораторной работе №1.
   
2. 
   Составить программу расчета функции.
   
3. 
   Выполнить и отладить на ПК программу.
   

Дополнительные задания

1. 
   Реализовать решение задачи с использованием циклов с условием.
   
2. 
   Предусмотреть ограничение диапазона вводимых переменных в соответствии с условием задачи.
   
3. 
   Предусмотреть запрет на ввод заведомо ложных данных (букв, больших чисел, отрицательных значений подкоренного выражения и т.п.).
   
4. 
   Добавить в программу всплывающие подсказки.
   

Контрольные вопросы

1. Зачем необходимо при отладке программы тестировать все ветви алгоритма?

2. Указать последовательность действий, выполняемых при организации циклических участков программы с заданным числом повторений.

3. Указать назначение и правила организации цикла. Какие виды операторов цикла Вы знаете?

4. Чем отличаются действия оператора цикла с предусловием от оператора цикла с постусловием?

5. В каких случаях применяются оператор цикла со счетчиком? Приведите примеры.

6. Какой вычислительный процесс называется итерационным?

7. Какое значение примет переменная F после выполнения следующих операторов:

a) I=l; F=2 WHILE I<6 I=I+1: F=F*I LOOP

б) I=1; F=2 DO WHILE I<6 I=I+1: F=F*I LOOP

8. Какое значение примет переменная S после выполнения следующих операторов:

a) S=0; i = 1; do S=S+i: i=i -1 Loop until i<= 1

б)S=l; n=l for i=2 to n S=S+i; Next i

9. Сколько раз будет выполняться тело следующего оператора цикла?

k=0

for i=1 to k+3

k=k+1

Next i

10. Укажите, какое значение получит S после выполнения следующих операторов:

S=0; i=0

WHILE i<5

i=i+1: S=S+i;

WEND

11. Укажите, какое значение получит S после выполнения следующих операторов:

S=0; i=1

DO WHILE i>1

i=i+1: S=S+i;

LOOP

12. Укажите правильную конструкцию оператора цикла с предусловием:

- WHILE DO …LOOP

- DO UNTIL …LOOP

- UNTIL DO …LOOP

- REPEAT UNTIL FALSE…LOOP

- WHILE TO DO …LOOP

Пример выполнения лабораторной работы № 2

Вычислить на ПК значение функции



Переменная X меняет свои значения в диапазоне [3, 6] с шагом 0.25.

Осуществить вывод значений вводимой исходной данной (X) и результат вычисления значения функции Y, сопровождая вывод наименованиями переменных.

Описание входных/выходных данных

Идентификатор	Тип	Назначения	Описание
xn	Single	Входная величина	Начальное значение аргумента
xk	Single	Входная величина	Конечное значение аргумента
dx	Single	Входная величина	Шаг изменения аргумента
x	Single	Изменяемая величина	Аргумент
y	Single	Выходная величина	Значение функции
st	String	Выходная величина	Вывод поясняющего значения
i, n	Integer	Вспомогательные величины	Для промежуточных вычислений

Алгоритм решения

1. Вводим значение переменной хn с клавиатуры.

2. Вводим значение переменной хk с клавиатуры.

3. Вводим значение переменной dх с клавиатуры.

4. Присваиваем значение переменной х: х=хn.

5. Вычисляем значение функции y, согласно условиям:



6. Выводим в таблицу значения x, y.

7. Увеличиваем значение переменной x на величину шага: x = x+dx. Если x <=xk, тогда переходим к шагу 5, иначе Конец.
Представим данный алгоритм в графическом виде:

Рисунок 2.1 – Алгоритм решения задачи

На рисунке 2.2 показана форма задачи в режиме выполнения.



Рисунок 2.2 – Форма задачи в среде Visual Basic
Значения свойств объектов

Название объекта	Свойство	Значение
Form1	Name	Form1
	Caption	Расчет значений функции Y
	WindowState	2-Maximized
Label1	Caption	Введите начальное значение переменной x
Label2	Caption	Введите конечное значение переменной x
Label3	Caption	Введите шаг изменения переменной x
Label4	Caption	Если x <=5 тогда y = Cos(x)
Label5	Caption	Если x >5 тогда y = Sin(x)
Command1	Name	Command1
	Caption	Расчет
Command2	Name	Command2
	Caption	Выход
MSFlexGrid1	Name	Flex1
	Cols	4
	Visible	False

Листинг программы

Option Explicit

'Объявлениепеременных

Dim xn As Single, x As Single, xk As Single, dx As Single

Dim st As String

Dim y As Single, i As Integer, n As Integer

'Процедура обработки события нажатия кнопки

Private Sub Command1_Click()

xn = Text1.Text 'Присваиваем начальному значению x значение из поля ввода 1

xk = Text2.Text 'Присваиваем конечному значению x значение из поля ввода 2

dx = Text3.Text 'Присваиваем интервалу изменения x значение из поля ввода 3

n = (xk - xn) / dx 'Считаем количество точек, полученных на данном интервале

Flex1.Rows = n + 2 'Устанавливаем количество строк таблицы

Flex1.Visible = True 'Делаем таблицу видимой

'Прописываем шапку таблицы

Flex1.TextMatrix(0, 0) = "N п/п"

Flex1.TextMatrix(0, 1) = "x"

Flex1.TextMatrix(0, 2) = "y"

Flex1.TextMatrix(0, 3) = "Формула расчета"

'Устанавливаем ширину столбцов и таблицы в целом

Flex1.Width = 1000 * 3 + 2000 + 400

For i = 0 To 2

Flex1.ColWidth(i) = 1000

Next i

Flex1.ColWidth(3) = 2000

i = 1 'Задаемпервыйномеррасчета

'Расчет значений функции в зависимости от значения аргумента

For x = xn To xk Step dx

If x > 5 Then y = Sin(x): st = "y = sin(x)"

If x <= 5 Then y = Cos(x): st = "y = cos(x)"

Flex1.TextMatrix(i, 0) = i

Flex1.TextMatrix(i, 1) = x

Flex1.TextMatrix(i, 2) = Format(y, "#0.###")

Flex1.TextMatrix(i, 3) = st

i = i + 1 'Изменяемномерпунктарасчета

Next x

End Sub
Private Sub Command2_Click()

End

End Sub
Private Sub Form_Load()

Text1.Text = Empty

Text2.Text = Empty

Text3.Text = Empty

End Sub
Лабораторная работа №3

Тема: Обработка одномерных массивов

ЦЕЛЬ РАБОТЫ - овладение практическими навыками работы с массивами, особенностями их ввода и вывода, приобретение дальнейших навыков по организации программ циклической структуры с использованием приемов программирования.

Вопросы для самостоятельной подготовки

Изучить:

• 
  способы описания размеров массивов на языке программирования;
  
• 
  способы ввода и вывода массивов;
  
• 
  реализацию на конкретном языке программирования приемов накопления суммы или произведения, запоминания результатов, нахождение наибольшего и наименьшего.
  

Постановка задачи

1. 
   Обработать массив в соответствии с вариантом задания, указанного в таблице 3.1.
   
2. 
   Организовать вывод на экран элементов исходного массива в виде таблицы.
   
3. 
   Организовать вывод на экран полученных данных в общепринятом виде.
   

Порядок выполнения работы

1. 
   Разработать алгоритм решения в соответствии с заданием.
   
2. 
   Составить программу решения задачи.
   
3. 
   Подготовить тест для проверки программы.
   
4. 
   Провести отладку программы.
   

Таблица 3.1 - Исходные данные для выполнения лабораторной работы №3

Вариант задания	Массив	Действия	Условия и ограничения
1	2	3	4
	X(100)	Вычислить сумму и количество элементов массива X	1xi 0
	A(80)	Вычислить среднее арифметическое значение элемента массива A	ai >0
	X(70)	Переписать элементы массива X в массив Y и подсчитать их количество	1xi -1
	B(50)	Определить максимальный элемент массива В и его порядковый номер	вi >0
	C(40)	Вычислить минимальный элемент массива C и его номер	сi <0
	D(80)	Найти максимальный и минимальный элементы массива D и поменять их местами	__

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4
	Y(20)	Вычислить среднее геометрическое элемента массива Y	yi >0
	Z(30)	Расположить в массиве R сначала положительные, а затем отрицательные элементы массива Z	__
	N(50)	Определить сумму элементов массива A	Ni>0
	X(N)	Вычислить сумму и количество элементов массива X	xi >0, 30N
	A(N)	Найти среднее геометрическое элементов массива X	хi >0, 50N
	X(N)	Переписать в массив Y подряд положительные элементы массива X	x i >0, 40N
	X(N)	Переписать подряд в массив Y положительные и в массив Z отрицательные элементы массива X	40N
	B(K)	Определить максимальный элемент массива B и его порядковый номер	вi <0, 40K
	C(K)	Определить минимальный элемент массива C и его порядковый номер	1сi -1, 20K

Дополнительные задания

1. 
   Реализовать решение задачи с диалоговым вводом данных с клавиатуры.
   
2. 
   Предусмотреть ограничение диапазона вводимых переменных в соответствии с условием задачи.
   
3. 
   Предусмотреть запрет на ввод заведомо ложных данных (букв, больших чисел, отрицательных значений подкоренного выражения и т.п.).
   
4. 
   Добавить в программу всплывающие подсказки.
   
5. 
   Предусмотреть наличие в массиве нескольких элементов, имеющих минимальное (максимальное) значение. Вывести все номера таких элементов.
   

Контрольные вопросы

1. Указать особенности программ, использующих массивы.

2. Какие операторы языка можно использовать для описания массивов?

3. В чем состоит особенность организации цикла при обработке массивов?

4. Что такое динамический или статический массив?

5. Указать особенности ввода и вывода массивов.

6. Что определяет инструкция Option Base.

7. Укажите программные ошибки, возникающие при работе с массивами.
Пример выполнения лабораторной работы № 3

Дан одномерный массив C(20), Ci<0. Определить минимальный элемент массива С и его порядковый номер.

Описание входных/выходных данных

Идентификатор	Тип	Назначения	Описание
С()	Single	Входная величина	Одномерный массив элементов
n	Integer	Входная величина	Текущий размер массива С
i	Integer	Вспомогательная величина	Параметр цикла
imin	Integer	Выходная величина	Порядковый номер минимального элемента массива
Сmin	Single	Выходная величина	Минимальный элемент массива

Алгоритм решения

1. 
   Вводим с клавиатуры количество элементов массива n, учитывая ограничение n: n=20.
   
2. 
   Формируем элементы массива C по произвольной формуле, учитывая условие C(i)<0. Выводим их на экран.
   
3. 
   Задаем начальные значения переменным imin и Cmin, равные 1 и С(1) соответственно, в которых будем хранить порядковый номер минимального элемента массива С и его значение.
   
4. 
   В цикле производим сравнение текущего элемента массива С с минимальным.
   
5. 
   При нахождении элемента массива С меньше Cmin, присваиваем Cmin найденное значение, а imin значение номера элемента массива С.
   
6. 
   Выводим на экран найденные значения минимального элемента массива С и его порядкового номера.
   

Представим данный алгоритм в графическом виде:



Рисунок 3.1 – Алгоритм решения задачи
На рисунке 3.2 показана форма задачи в режиме выполнения.


Рисунок 3.2 – Форма задачи в среде Visual Basic
Значения свойств объектов

Название объекта	Свойство	Значение
Form1	Name	Form1
	Caption	Определение минимального элемента С() и его порядкового номера
	MaxButton	False
	MinButton	False
Label1	Caption	Введите количество элементов массива, n
Label2	Caption	n = 20 , C(i) < 0
Label3	Caption	минимальное значение элемента массива С, Cmin
Label4	Caption	порядковый номер Сmin
Command1	Name	Command1
	Caption	Расчет
Command2	Name	Command2
	Caption	Выход
MSFlexGrid1	Name	Flex1
	Cols	2
	Visible	False
Text2, Text3	Enabled	False

Листинг программы

Option Base 1

'Объявление переменных

Dim C() As Single

Dim Cmin As Single

Dim imin As Integer, i As Integer, n As Integer

'Процедура обработки события нажатия кнопки

Private Sub Command1_Click()

n = Val(Text1.Text) ' Присваиваем n значениеизполяввода1

ReDim C(n) As Single 'Переопределяем размер массива С

Flex1.Visible = True 'Делаем таблицу видимой

Flex1.Rows = n + 2 'Устанавливаем количество строк таблицы

'Прописываем шапку таблицы

Flex1.TextMatrix(0, 0) = "N"

Flex1.TextMatrix(0, 1) = "С(i)"

'Устанавливаем ширину столбцов и таблицы в целом

Flex1.Width = 1000 * 2 + 400

For i = 0 To 1

Flex1.ColWidth(i) = 1000

Next i

'Перед вызовом функции Rnd необходимо запустить инструкцию Randomize.

'Для генерации случайных чисел из заданного интервала min..max

'используется выражение Int(Rnd(max-min))+min

Randomize

For i = 1 To n ' Формирование элементов массива

C(i) = -Rnd(i)

If C(i) >= 0 Then C(i) = Rnd(-i)

Flex1.TextMatrix(i, 0) = i

Flex1.TextMatrix(i, 1) = Format(C(i), "#0.###")

Next i

For i = 1 To n ' Вывод элементов массива

Flex1.TextMatrix(i, 0) = i

Flex1.TextMatrix(i, 1) = Format(C(i), "#0.###")

Next i

imin = 1: Cmin = C(1) 'Задаем начальные значения переменным imin и Cmin,

'равные 1 и С(1) соответственно

For i = 2 To n ' Поиск минимального элемента массива и его номера

If C(i) < Cmin Then Cmin = C(i): imin = i

Next i

Text2.Text = Str(Cmin) 'Вывод значения минимального элемента массива

Text3.Text = Str(imin) 'Вывод номера

End Sub
Private Sub Command2_Click()

End

End Sub
Private Sub Form_Load()

Text1.Text = Empty

Text2.Text = Empty

Text3.Text = Empty

End Sub

Лабораторная работа №4