лаб раб. Основы алгоритмизации. Построение блоксхем линейных вычислительных процессов
 Скачать 379.34 Kb.
|
|
Лабораторная работа №1. Тема: «Основы алгоритмизации. Построение блок-схем линейных вычислительных процессов» Цель лабораторной работы: Целью данной лабораторной работы является ознакомление с основами программирования на языке Си, его особенностями, синтаксисом, компиляцией и отладкой. Теоретические сведения. Решение любой задачи на ЭВМ происходит в несколько этапов: постановка задачи; конструирование алгоритма решения задачи; составление программы по разработанному алгоритму; ввод в ЭВМ программы и исходных данных; отладка и тестирование программы; получение решения и анализ результатов. Алгоритм – конечная последовательность точно определенных действий, приводящих к однозначному решению поставленной задачи. Главная особенность любого алгоритма – формальное исполнение, позволяющее выполнять заданные действия (команды) не только человеку, но и различным техническим устройствам (исполнителям). Процесс составления алгоритма называется алгоритмизацией. Алгоритмы могут быть заданы: словесно, таблично, графически (с помощью блок-схем). Словесное задание описывает алгоритм с помощью слов и предложений. Табличное задание служит для представления алгоритма в форме таблиц и расчетных формул. Графическое задание, или блок-схема, – способ представления алгоритма с помощью геометрических фигур, называемых блоками. Последовательность блоков и соединительных линий образуют блок-схему. Описание алгоритмов с помощью блок-схем является наиболее наглядным и распространенным способом задания алгоритмов. Блок-схемы располагаются сверху вниз. Линии соединения отдельных блоков показывают направление процесса обработки в схеме. Каждое такое направление называется ветвью. Алгоритм независимо от его структуры всегда имеет по одному блоку «Начало» и «Конец». Его ветви должны в конце сойтись, и по какой бы ветви не было бы начато движение, оно всегда должно привести к блоку «Конец». При задании алгоритма с помощью блок-схемы используются строго определенные блоки. Основные типы блоков приведены в таблице 1. Следует отметить, что все блоки нумеруются. В этом случае номера проставляются вверху слева от блока (блоки «Начало», «Конец» и соединительные блоки не умеруются). Стрелки на соединяющих линиях обычно не ставят при аправлении сверху вниз и слева направо; если направление противоположное, то его показывают стрелкой на линии. Таблица 1. Основные типы блоков.  Алгоритмы бывают линейные, разветвляющиеся и циклические. Линейный алгоритм не содержит логических условий, имеет одну ветвь обработки и изображается линейной последовательностью связанных друг с Начало Конец19 другом блоков. Условное изображение линейного алгоритма может быть представлено на рис. 1.1.  Рис.1.1 Блок-схема линейного алгоритма Чаще всего линейные алгоритмы используются для программирования вычислений по формулам. В этом случае удобно использовать набор стандартных математических функций языка Си, содержащихся в заголовочном файле math.h : Sin (x) - sin x; cos (x) – cos x ; tan(x) - tg х ; log (x) - ln x; log10(x) – lg x; exp(x) - показательная функция e x ; sqrt (x)- корень квадратный от х; роw(x, y) – x в степени y; abs(x)- модуль x.; acos(x) – arccos x; asin(x) – arcsin x; atan(x)- arctg x; sinh(x)- sh x; cosh (x) – ch x; tanh(x)-th x. Для тригонометрических функций аргумент х измеряется в радианах и имеет тип double, как и значения возвращаемые функцией. Пример программы линейной структуры: Задание: Написать программу для вычисления площади и стороны прямоугольного треугольника, если известны гипотенуза c и угол x. Для вычислений воспользуемся формулами: a=c*sin x; b=c*cos x; s=a*b ; Реализация программы: //lab1_1 вычисление высот и площади треугольника #include #include main() //главная функция { float a,b,c,x, s; //описание переменных вещественного типа printf(“\n Введите гипотенузу и угол треугольника ”); scanf(“%f%f “,&c,&x); // ввод значений вещественного типа a=c*sin(x); b=c*cos(x); s=a*b; printf (“\n Результаты: a=%7.2f b=%7.2f S=%7.2f “,a, b, s); return 0; } Комментарий в программе не влияет на компиляцию программы, а служит для разъяснения действий основных блоков текста и программы в целом. Однострочный комментарий действует от двух символов // до конца строки. Многострочный комментарий заключается в пары символов /* и */. Вторая строка программы #include является директивой препроцессора для подключения заголовочного файла stdio.h , в котором содержатся средства ввода-вывода (связи с внешними устройствами), отсутствующие в самом языке Си. Третья строка - #include является директивой компилятора для включения заголовочного файла math.h, обеспечивающего выполнение математических функций. Программа на языке Си состоит из ряда функций, из которых функция main (главная) является обязательной и служит точкой входа в программу. В круглые скобки заключаются параметры функции, причем наличие круглых скобок обязательно, если даже список параметров пуст. В фигурные скобки заключаются составной оператор (несколько операторов). Для придания тексту программы наглядности открывающая и соответствующая ей закрывающая фигурные скобки печатаются на одном уровне, а заключенный между ними текст, сдвигается на 1-2 символа вправо, вложенный блок также сдвигается вправо и т.д. Образуется иерархия вложенных блоков, придающая программе на Си характерный вид. В программе описаны переменные a, b, c, х, s вещественного типа (float). В отличие от других языков в Си учитывается регистр при определении имени переменной, т.е. s и S это разные переменные. Функции printf() и scanf() содержатся в заголовочном файле Форматная строка Состоит из спецификаторов вывода для различных типов данных, которым предшествует специальный неотображаемый символ процента % и используется в функциях scanf() и printf()  Символы, управляющие выводом (эскейп символы) Позволяют из форматной строки управлять выводом на экран  Выполнение работы Составьте и выполните программу линейной структуры согласно вариантам заданий пункта 7. Варианты заданий.  Контрольные вопросы Что такое алгоритм линейной структуры, программа линейной структуры? Для чего используются заголовочные файлы? Структура программы на языке Си Содержание отчета Отчет должен содержать: титульный лист, название и цель и описание работы, задание, код программы, алгоритм в виде блок-схемы и скриншоты с результатом работы программы. |