Порядок решения задач на компьютере

Язык программирования QBASIC (QB) является языком высокого уровня и предназначендля составления программ для решения вычислительных задач на ЭВМ.

Порядок решения задачи на компьютере следующий:

1 Постановка задачи.

2 Разработка схемы алгоритма.

3 Составление программы по алгоритму решения задачи

4 Ввод программы в ЭВМ и отладка её работы.

5 Решение задачи.

Рассмотрим этапы решения на примере задачи 1.

Постановка задачи

Задача 1. Вычислить значение функции у = ax² - bcos(x+34⁰)

при а = 2,15, b=1. Значение аргумента х может варьиро-

Ваться.

Постановка задачи должна однозначно определять формулы, вычисляемые выражения, условия ветвления, ограничения, границы изменения аргументов и функций, граничные условия и т.п. Постановка задачи должна быть строго математически формализована и не допускать никаких условностей и разночтений.

Составление алгоритмов

Алгоритм – это последовательность выполнения операций. Он разрабатывается в виде блок-схемы, в каждом элементе которой выполняется одна операция решения задачи.

Для обозначения блоков алгоритма используются следующие основные фигуры (рис. 1).

Блок начала и конца программы обозначается овалом или

прямоугольником с округлёнными углами, в блоке могут быть слова Начало, Конец, End, Программа №…, название программы и т.п.

Блоки ввода и вывода данных изображаются параллелограммами, в них возможен текст Ввод, Печать, Вывод, Print и др.

Элементы блок-схемы соединяются между собой стрелками, каждый блок должен иметь свой порядковый номер для организации ссылок и передачи ему управления от других блоков.

Начало и конец программы

Ввод данных и вывод результатов

Вычислительный блок

да нет Блок сравнения

Ссылка (переход) на другой блок или страницу

Рисунок 1 Основные элементы блок-схемы алгоритма

они могут быть написаны по общим правилам математики (с индексами, показателями степени, дробями, знаками ∑, ∫ и т.п.). В тексте программы те же формулы должны быть записаны только по правилам языка программирования, т.е. в одну строку. В любом языке программирования допускается только линейная запись выражений, без индексов, показателей степени, много этажных дробей, пределов интегрирования и т.п.

Блок сравнения предназначен для проверки какого-либо условия, имеет два выхода – да и нет (или 1 и 0). Если условие выполняется, управление передаётся другому блоку, если нет, то следующему.

Блок Ссылка указывает номер блока, которому передаётся

управление. Если он расположен на другой странице, то и номер страницы.

Алгоритм составляется обязательно для сложных вычислительных

процессов, имеющих разветвлённую схему, с многочисленными переходами, циклами, подпрограммами, модулями и т.д.

Для таких процессов сразу составить работающую программу очень трудно, поэтому этап разработки

блок-схемы алгоритма становится необходимым, а затем каждый блок записывается в программе одним (своим) оператором.

Составим блок-схему алгоритма для задачи 1:

блоком - Начало.

В следующем блоке вводятся значения

неизвестных а,b и х.

В третьем блоке вычисляется функция

у = ax² - bcos(x+34⁰).

В четвёртом блоке значение у

выводится на экран.

Пятый блок указывает на завершение

программы.

Рисунок 2 Блок-схема алгоритма

Разработка линейных программ

Структура программы

Программа на языке QBASIC состоит из строк, формат строки:

[№ строки/метка] оператор[:оператор]…[ ' комментарий]

Примечание: Элементы в квадратных скобках могут отсутствовать.

Таким образом, в каждой строке может быть № строки или метка оператора, должен быть один оператор (или несколько операторов, записанных через двоеточие) и после знака "Апостроф" (') возможен комментарий - текстовая часть строки с пояснениями, которая не

выполняется программой. Комментарий содержит пояснения для программиста. Количество строк в программе от 0 до 65533 (2¹⁶).

Ввод каждой строки должен заканчиваться нажатием клавиши

[Enter], при этом выполняется перевод строки в программе, её ввод с экрана в оперативную память. Если формула введена правильно, то её запись расширяется в строке, а маленькие буквы превращаются в заглавные.

Метка может содержать буквы и цифры, должна начинаться с буквы и заканчиваться двоеточием (например, М1:, Вариант14:).

Каждый оператор записывается в своём формате, например, операторы присваивания t = 54, x = -.356, z = 2E-09, оператор ввода INPUT x, оператор вывода PRINT alpha,у.

Запись выражений

Выражения (формулы) записываются только линейно, в одну строку, без дробей, индексов, показателей степени, пределов изменения, например:

x₁^-4 + e^-3x → x1^ (-4) + exp(-3*x);

→ sin(2*x)/((-TAN(z))^2;

→ SQR (a^2 – b^2);

lgD + ln5 → LOG10(D) + log(5) и т.д.

Стандартные функции языка QB содержатся в его программе, поэтому их можно писать маленькими (строчными) буквами, после нажатия клавиши [Enter] они станут большими.

Аргумент функции обязательно берётся в скобки.

Типичные ошибки при записи выражений:

1 Выражение cos³x, запись cos^3(x) неверна, в этом случае в третью степень возводится буква s, а не весь косинус. Правильная запись: (cos(x))^3.

2 Выражение +ab, запись x + y / -t*z + ab неверна, т.к.:

· на знаменатель делится только у, а не весь числитель,

· два знака операций ("/" и "–") не могут стоять рядом,

· пропущен знак "*" между а и b.

Правильная запись: (x + y) / (-t*z) + a*b.

3 Выражение е^2х, запись ЕХР^(2*х) неверна, т.к. возводится в степень не экспонента е, а буква Р. Правильная запись: ЕХР(2*х).

4 Выражение |x|, запись abc(x) неверна, т.к. функция названа по слову "absolute", правильная запись: abs(x).

Корень n-й степени, например, вычисляется как а^(3/8), функции ctg в языке нет, поэтому его нужно определять, как 1/tg(…) или как cos(…)/sin(…).

Приоритет выполнения арифметических операций в выражениях – cодержимое скобок, *, /, +, -, логические И, ИЛИ, НЕ. Скобки (,) изменяют порядок вычислений.

Стандартные функции QBASIC

Наиболее часто в программах используются следующие основные функции (табл. 1)

Таблица 1

Аргументы тригонометрических функций должны быть заданы в радианах, градусную меру нужно перевести в радианы (π радиан составляют 180⁰, 1⁰=π/180 [рад]). Это можно сделать прямо под знаком функции, буква π в языке обозначена как PI.

Пример: cos 34⁰ → cos(34*PI/180)

Стандартные функции могут быть вложены друг в друга, количество (глубина) вложений не ограничена.

Пример: → SQR(ABS(EXP(SIN(2*X))));

Количество открывающихся и закрываюшихся скобок должно быть одинаково.

Операторы ввода

В языке QB используются для ввода следующие операторы:

1 Оператор присваивания – присваивает значение числовой или символьной переменной, например:

а) Х = 2.14;

б) T$ = "SUMMA";

в) L = x^4 + ABS(x).

Оператор служит для присваивания переменным числовых, символьных или смешанных значений - примеры а) и б), а также для записи выражений – пример в).

2 Оператор INPUT служит для ввода данных, имеет формат

INPUT <список>

где <список> – последовательность переменных через запятую.

Пример: INPUT A,B,N,J

INPUT "Ввести d, k,N"; d, k,N

Встретив оператор INPUT, среда QB печатает соответственно знак вопроса"?" или Ввести d, k,N? И ждёт ввода значений этих переменных через запятую, например 5, 2.2, 3Е-2.

Оператор INPUT применяется, если значение переменной может изменяться при каждом новом запуске программы.

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: