Решение прикладной задачи
9
ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ИнОУП
Курсовая работа
Решение прикладной задачи
Выполнила: ст-ка группы 06 ВД-1
Е.А. Одинокова
Принял: доцент
А. И. Черноскутов
2007
Содержание
1 Цель работы 4
2 Постановка задачи 5
3 Расчет контрольной точки 6
4 Разработка схем алгоритмов и текстов подпрограмм, их описание 10
4.1 Function Proizvedenie 10
4.2 Function Symma 12
4.3 Procedure Massive_Z 14
5 Разработка схемы алгоритма и текста основной программы и их описание 16
Заключение 21
Список использованных источников литературы 22
Приложение А. Листинг программы 23
Приложение Б. Результат работы программы 26
Введение
Язык программирования Паскаль (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блез Паскаля (1623-1662)), разработан в 1968-1971 гг. Никлаусом Виртом, профессором, директором института информатики Швейцарской высшей политехнической школы. Язык Паскаль, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использоваться для разработки программных средств в профессиональном программировании.
Разработка программ на Паскале включает в себя следующие действия (этапы разработки программы): ввод и редактирование текста программы на языке программирования Паскаль, ее трансляцию, отладку.
Для выполнения каждого этапа применяются специальные средства: для ввода и редактирования текста используется редактор текстов, для трансляции программы - компилятор, для построения исполняемого компьютером программного модуля с объединением разрозненных откомпилированных модулей и библиотекой стандартных процедур Паскаля - компоновщик, для отладки программы с анализом ее поведения, поиском ошибок, просмотром и изменением содержимого ячеек памяти компьютера - отладчик.
Для повышения качества и скорости разработки программ в середине 80-х гг. была создана система программирования Турбо Паскаль. Слово «турбо» в названии системы программирования - это отражение торговой марки фирмы - разработчика Borland International, Inc. (США).
1. Цель работы
Целью данной курсовой работы является закрепление теоретических и практических навыков в решении прикладных задач с применением функций и процедур. Освоение структурного (модульного) программирования.
2. Постановка задачи
Разработать схему алгоритма и программу для вычисления массива z по формуле:
.
Исходными данными являются:
Вычисление произвольной суммы и произведения оформить функциями, вычисление массива - процедурой.
3. Расчет контрольной точки
Для расчета контрольной точки используем исходный данные. В качестве исходных данных принимаются:
Рассчитаем шаг для определения элементов массива по формуле:
;
В соответствии с исходными данными Xmax равно 100, а Xmin - -10.
В результате шаг равен:
Рассчитаем шаг для определения элементов массива по формуле:
;
В соответствии с исходными данными Ymax равно 100, а Ymin - 0.1.
В результате шаг равен:
Определим значения элементов массива . За первый элемент массива примем значение Xmin. Затем посредством последовательного прибавления шага определим остальные элементы массива. В результате:
.
Определим элементы массива . За первый элемент массива примем значение Ymin. Затем посредством последовательного прибавления шага определим остальные элементы массива. В результате:
.
Определим значения элементов массива согласно формуле:
.
Т.к. y[1] = 0.1 и y[1] < a, то расчет первого элемента массива произведем по формуле:
В результате:
Т.к. y[2] = 25,075 и y[2] > a, то расчет первого элемента массива произведем по формуле:
В результате:
Т.к. y[3] = 50,05 и y[3] > a, то расчет первого элемента массива произведем по формуле, приведенной в пункте б.
В результате:
Т.к. y[4] = 75,025 и y[4] > a, то расчет первого элемента массива произведем по формуле, приведенной в пункте б.
В результате:
Т.к. y[5] = 100 и y[5] > a, то расчет первого элемента массива произведем по формуле, приведенной в пункте б.
В результате:
Результаты вычисления контрольной точки сравним с результатом выполнения программы. Результат выполнения программы изображен на рисунке 1, а также представлен в приложении А.
Сделаем вывод, что программа производит вычисления верно.
4. Разработка схем алгоритмов и текстов подпрограмм, их описание
4.1 Function Proizvedenie
Назначение: вычисление произведения элементов по формуле .
Обращение: Proizvedenie (x,y[j],n);
Описание параметров:
x - переменная типа massiv. Отображает массив размерностью 52.
Y - переменная типа double. Элемент массива .
n - количество элементов в массиве x. n=12.
Требуемые функции и процедуры: нет.
Графическое представление алгоритма функции Proizvedenie:
9
Листинг функции Proizvedenie:
Function Proizvedenie (x1:Massiv;y1:double;n1:integer):double;
var
p1:double;
i:integer;
begin
p1:=1;
for i:=1 to n1 do
p1:=p1*(x1[i]-y1);
Proizvedenie:=p1;
end;
4.2 Function Symma
Назначение: вычисление суммы элементов по формуле .
Обращение: Symma (x,y[j],n);
Описание параметров:
x - переменная типа massiv. Отображает массив размерностью 52.
Y - переменная типа double. Элемент массива .
n - количество элементов в массиве x. n=12.
Требуемые функции и процедуры: нет.
Листинг функции Symma:
Function Symma (x1:Massiv;y1:double;n1:integer):real;
var
s1:real;
begin
s1:=0;
for i:=1 to n1 do
s1:=s1+(x1[i]-y1);
Symma:=s1;
end;
Графическое представление алгоритма функции Symma:
9
4.3 Procedure Massive_Z
Назначение: определение значения элементов массива .
Обращение: Massive_Z (y,m);
Описание параметров:
y - переменная типа massiv. Отображает массив размерностью 15.
m - количество элементов в массиве y. m=5.
Требуемые функции и процедуры:
Sqrt - арифметическая функция, возвращающая квадратный корень аргумента.
Sqr - арифметическая функция, возвращающая аргумент в квадрате.
Exp - возвращает экспоненту аргумента.
Cos - возвращает косинус аргумента.
Proizvedenie (x,y[j],n) - вычисляет произведение элементов по формуле .
Symma (x,y[j],n) -вычисляет сумму элементов по формуле .
Графическое представление алгоритма процедуры Massive_Z:
9
Листинг процедуры Massive_Z:
Procedure Massive_Z (y1:Massiv;m1:integer);
begin
for j:=1 to m1 do
if a>=y1[j] then
z[j]:=a*Sqr(cos(al))+(1/(b*Sqrt(exp(-t))))+Proizvedenie (x,y[j],n)
else
if a<y1[j] then
z[j]:=a*((exp(-(Sqr(t-tay))))/(Sqrt(a-b)))*Symma (x,y[j],n);
end;
5. Разработка схемы алгоритма и текста основной программы и их описание
Разработанная программа написана на языке Turbo Pascal 7.0. программа предназначена для осуществления расчета по формулам, представленным выше.
В программе используется одна из директив компилятора {$N+), которая позволяет использовать числовой сопроцессор, т.е. реализовывать операции с плавающей точкой программно.
В программе используются константы:
в программе используется тип Massiv=array [1..d] of real.
В программе используются следующие переменные:
x:Massiv - озномерный массив вещественных чисел размерностью n.
y:Massiv - одномерный массив вещественных чисел размерностью m;
z - одномерный массив чисел типа double размерностью d;
i,j - типа integer;
h,k - типа double;
Графическое представление алгоритма основной программы:
9
Листинг основной программы:
Begin
clrscr;
writeln ('Курсовая работа "Решение прикладной задачи"');
writeln;
k:=(Xmax-Xmin)/(n-1);
writeln ('Шаг для вычисления массива x равен ',k:10:4);
h:=(Ymax-Ymin)/(m-1);
writeln ('Шаг для вычисления массива y равен ',h:10:4);
x[1]:=Xmin;
for i:=2 to n do
x[i]:=x[i-1]+k;
y[1]:=Ymin;
for j:=2 to m do
y[j]:=y[j-1]+h;
writeln ('Исходный массив x');
for i:=1 to n do
begin
write (x[i]:10:4, '':2);
if ((i mod 5)=0) then writeln;
end;
writeln ('Исходный массив y');
for j:=1 to m do
write (y[j]:10:4, '':2);
writeln;
Massive_Z (y,m);
writeln ('Вычисленный массив z равен');
for j:=1 to m do
writeln (z[j]);
writeln;
write ('Нажмите любую клавишу...');
readln;
End.
Заключение
В процессе выполнения данной курсовой работы были закреплены теоретические и практические навыки в решении прикладных задач с применением функций и процедур, было освоен принцип структурного (модульного) программирования. Также в процессе выполнения данной курсовой работы была создана программы, осуществляющая формирование массива z в соответствии с приведенными формулами.
Список использованных источников литературы
1. Фаронов В.В. Turbo Pascal 7.0 - М.: «Нолидж», 2001 г. - 576 с.
Приложение А
Листинг программы
Program Kyrsov_rabota;
{$N+}
uses crt;
const
n=10;
m=5;
a=23.56;
b=7.86;
al=0.364;
t=10;
tay=0.05;
d=100;
Ymin=0.1;
Ymax=100;
Xmin=-10;
Xmax=100;
type
Massiv=array [1..d] of real;
var
x,y:Massiv;
z:array [1..d] of double;
i,j:integer;
h,k:double;
Function Proizvedenie (x1:Massiv;y1:double;n1:integer):double;
var
p1:double;
i:integer;
begin
p1:=1;
for i:=1 to n1 do
p1:=p1*(x1[i]-y1);
Proizvedenie:=p1;
end;
Function Symma (x1:Massiv;y1:double;n1:integer):real;
var
s1:real;
begin
s1:=0;
for i:=1 to n1 do
s1:=s1+(x1[i]-y1);
Symma:=s1;
end;
Procedure Massive_Z (y1:Massiv;m1:integer);
begin
for j:=1 to m1 do
if a>=y1[j] then
z[j]:=a*Sqr(cos(al))+(1/(b*Sqrt(exp(-t))))+Proizvedenie (x,y[j],n)
else
if a<y1[j] then
z[j]:=a*((exp(-(Sqr(t-tay))))/(Sqrt(a-b)))*Symma (x,y[j],n);
end;
Begin
clrscr;
writeln ('Курсовая работа "Решение прикладной задачи"');
writeln;
k:=(Xmax-Xmin)/(n-1);
writeln ('Шаг для вычисления массива x равен ',k:10:4);
h:=(Ymax-Ymin)/(m-1);
writeln ('Шаг для вычисления массива y равен ',h:10:4);
x[1]:=Xmin;
for i:=2 to n do
x[i]:=x[i-1]+k;
y[1]:=Ymin;
for j:=2 to m do
y[j]:=y[j-1]+h;
writeln ('Исходный массив x');
for i:=1 to n do
begin
write (x[i]:10:4, '':2);
if ((i mod 5)=0) then writeln;
end;
writeln ('Исходный массив y');
for j:=1 to m do
write (y[j]:10:4, '':2);
writeln;
Massive_Z (y,m);
writeln ('Вычисленный массив z равен');
for j:=1 to m do
writeln (z[j]);
writeln;
write ('Нажмите любую клавишу...');
readln;
End.
Приложение Б
Результат работы программы
Рисунок Б1 - результат выполнения программы
