Файл: Основные структуры алгоритмов: сравнительный анализ и примеры их использования (Реализация циклического алгоритма).pdf
Добавлен: 28.03.2023
Просмотров: 132
Скачиваний: 2
СОДЕРЖАНИЕ
Глава 1 Теоретические основы структуры алгоритмов
1.1 Понятие алгоритма и его свойства
1.2 Основные алгоритмические конструкции
Алгоритмическая конструкция «Цикл»
1.3 Обзор программных и аппаратных средств
Глава 2 Практическое применение алгоритмов
2.1 Реализация циклического алгоритма
2.2 Реализация ветвящегося алгоритма
Следует отметить, что многие из языковых ошибок не являются очевидными или даже выгоды от обучения программированию. По сравнению с наиболее важным языком программирования в академической среде 1970-х годов (Fortran, который был гораздо более существенным недостатком) Pascal был важным шагом вперед. Начало 1980-х годов академик А. П. Ершов в Советском Союзе обучал школьников основам информатики и вычислительной техники Алгол-паскалеподного "алгоритмического языка".
Наиболее известной реализацией Pascal, обеспечивающей широкое распространение и развитие языка, является Borland Turbo Pascal, который затем увеличил Object Pascal DOS (версии 5.5 и новее) и Windows и продолжил работу на Delphi, где были введены основные языковые расширения.
Диалекты Pascal, используемые в Turbo Pascal для DOS и Delphi для Windows, стали популярными из-за отклонения других успешных коммерческих реализаций.
Описание каждого элемента языка определяется его синтаксисом и семантикой. Определения синтаксиса определяют правила для создания элементов языка. Семантика определяет смысл и правила использования элементов языка, даны синтаксические определения. Паскаль представляет собой оригинальную форму чисто процедурного языка и включает в себя множество алголоподобных конструкций и построек с зарезервированными словами типа если, то, еще, пока, для и т.д. Pascal также включает в себя ряд возможностей для структурирования информации и абстракций, которые отсутствуют в оригинальном algol-60, таких как определение типов, записей, указателей, перечислений и дат. Эти структуры были частично унаследованы или вдохновлены SIMULA-67, Algol-68, созданным хозяином Nicklaus AlgolW и предложенным Hoar.
В современных диалектах (и Free Pascal) такие действия, чем перегрузить операторов и функции, доступны.
таблица Excel
Используйте таблицы для отображения данных удобным способом. Использование компьютера в электронном виде, а это позволяет не только осуществлять внешний вид, но и обработку данных. Класс программы, используемой для этой цели, например, электронная таблица.
Особенностью таблицы является то, что формулы для описания связи между значениями различных ячеек. Расчет по заданным формулам производится автоматически. При изменении содержимого ячейки, значения всех ячеек, связанных с Формулой связей снова, обновить всю таблицу в соответствии с измененными данными.
Использование электронных таблиц для упрощения работы с данными, и вы можете получить результаты без ручных вычислений или программирования. Широкое применение в таблице экономических и бухгалтерских расчетов, а также научно-технических задач, которые могут быть эффективно использованы в качестве таблицы, например:
* Выполнение аналогичных расчетов для больших объемов данных;
* Автоматизация общего расчета;
* Устранение неполадок, выбор значений параметров, табулирование формул;
* Обработка результатов испытаний;
* Поиск оптимальных параметров;
* Подготовка электронных таблиц;
* Создание диаграмм и графиков на основе имеющейся информации.
Одним из самых распространенных инструментов для работы с документами, которые имеют структуру таблицы, является программа Microsoft Excel.
Microsoft Excel-это рабочая таблица, в основном числовая. При создании таблицы с текстовыми и числовыми данными и формулами их пишут, редактируют и форматируют. Наличие средств автоматизации для облегчения функционирования. Созданную таблицу можно распечатать.
Для выполнения задач, связанных с этой курсовой работой, использовались следующие функции Microsoft Excel:
Вы создали рабочую книгу .Как и Word, каждая книга создается в Excel на основе модели с именем model. По умолчанию Excel настроить новый шаблон книги с именем книги. Модель для хранения информации о форматировании ячеек, электронных таблиц и панелей инструментов.
Запись данных в ячейку .Данные вводятся непосредственно в активную ячейку, как показано в строке формулы. Данные также могут вводиться в строку формулы.
история автозаполнения. Функция автозаполнения позволяет заполнить диапазон ячеек в соответствии со специальными правилами. Excel ищет нужное правило введенных данных для определения значений, пустых ячеек. При вводе первого значения шаблона заполнения, ячейка настраивается, если в списке соответствующих интервалов замены информации необходимо выбрать две ячейки, которые заполняются соответствующей информацией.
Вы можете создавать простые формулы .Формула представляет собой математическое выражение, которое создается для вычисления результата и зависит от содержания других ячеек. Ячейки формулы могут содержать данные, ссылки на другие ячейки и значки функций, которые требуется выполнить.
Используя ссылки на ячейки, можно вычислить результат после формул при изменении содержимого ячеек, содержащих формулы.
Автоматическое Суммирование. Кнопка кнопка Автосумма (Автосумма) может быть использована, если вы хотите автоматически создать формулу, которая суммирует соседние ячейки, которые находятся непосредственно слева от этой линии, и непосредственно выше указанном столбце. Создание диаграмм и диаграмм функций. В программе Excel термин диаграмма используется для отображения всех видов графического представления числовых данных. Создать графическое изображение на основе информации из серии. Как вы называете группу ячеек в отдельной строке или столбце. На диаграмме можно отобразить несколько рядов.
График сменный, вложенные в объект является одним из листов книги. Он может находиться в том же листе, данных или других электронных таблицах (часто для отображения диаграммы предоставляется отдельная электронная таблица). Диаграмма позволяет сохранить информацию о взаимосвязи, на которой она основана, и мгновенно изменить ее внешний вид, когда обновлять эту информацию. Если вы хотите создать диаграмму, вы обычно используете мастер диаграмм, который запускается, нажмите кнопку мастер диаграмм на стандартной панели инструментов. Часто бывает проще выбрать регион, информацию о котором вы хотите отобразить на диаграмме заранее, но вы также можете указать эту информацию во время работы мастера. Mathcad 11, в отличие от большинства других современных математических приложений, построен в соответствии с принципом WYSIWYG ("What You See Is What You Get" — "что Вы видите, то и получите").
Поэтому она очень проста в использовании, в частности, из-за отсутствия необходимости сначала писать программу, реализующую определенные математические вычисления, а затем управлять ее реализацией. Вместо этого, просто написать математическое выражение, используя встроенный редактор формул, а в форме, которая максимально приближена к стандартной, и тогда получите результат, кроме того, есть возможность распечатать копию документа или создать страницу в Интернете в том виде, который этот документ имеет на экране компьютера при работе с Mathcad Маткад создатели приложили максимум усилий, чтобы пользователь без специальных знаний программирования (а большинство из них-ученые и инженеры), он не мог полностью одобрить достижений современной информатики и информационных технологий. Для эффективной работы с редактором достаточно базовых навыков Mathcad. С другой стороны, профессионалы (как сами, так и автор этих строк) могут подобрать намного больше Mathcad, для создания различных программных решений, которые значительно расширят возможности, непосредственно присущие Mathcad.
Согласно задачам реальной жизни, математикам приходится решать одну или несколько из следующих задач:
ввод в компьютер различных математических выражений (для дальнейших расчетов или создания документов, презентаций, веб-страниц);
выполнение математических расчетов;
составление графиков расчета результатов;
ввод исходных данных и вывод результатов в текстовых файлах или файлах баз данных в других форматах;
подготовка отчетов работы в виде печатных документов;
подготовка web-страниц и публикация результатов в Интернете;
получение различной справочной информации из области математики.
Среде Mathcad успешно справляется со всеми этими (и некоторыми другими) задачами:
математические выражения и текст помечаются с помощью редактора формул Mathcad, который не уступает по возможностям и удобству использования, например, формуле-редактору, встроенному в Microsoft Word;
математические расчеты производятся немедленно, в соответствии с формулой;
графики различных типов (выбираются пользователем), богатые возможности форматирования добавляются непосредственно к документам;
возможно, что входные и выходные файлы данных в различных форматах;
документы могут быть напечатаны непосредственно в Mathcad в том виде, в котором пользователь видит на экране компьютера, или сохранить в формате RTF для последующего редактирования более мощного программного обеспечения для редактирования текста (например, Microsoft Word);
возможность сохранения документов в Mathcad 11 в виде веб-страниц (генерация вторичных файлов изображений производится автоматически);
есть возможность комбинирования документов, можно разрабатывать электронные книги, которые, с другой стороны, позволяют записывать математическую информацию удобным способом, а с другой стороны, являются полноценными Mathcad-программами, которые могут выполнять расчеты; символьные вычисления позволяют осуществлять аналитические изменения, а также мгновенный поиск различной математической справочной информации Поэтому необходимо представить, что структура Mathcad включает в себя несколько интегрированных компонентов-мощный текстовый редактор для набора и редактирования текста и формул, информационные технологии, процессор выполняет вычисления по входным формулам и символьный процессор, который, по сути, система искусственного интеллекта этих компонентов создает удобную среду обработки данных, различные математические вычисления и в то же время документирование результатов.[6]
Глава 2 Практическое применение алгоритмов
2.1 Реализация циклического алгоритма
Получить единичную квадратную матрицу порядка n.
Постановка задачи.
Входные данные – n-число строк и столбцов
Выходные данные – матрица размером n*n.
Цель реализации алгоритма: ввести значение n, создать единичную матрицу размера n*n, для этого будем использовать массив.
Исходя из анализа этапа постановки задачи и математического метода решения из условия, мы приходим к выводу, что решение этой задачи будем производить с помощью циклического алгоритма.
Словесное описание алгоритма:
Начало
- Читаем n
- Создаем динамический массив размерностью nxn
- В цикле заполняем значениями его элементы:
Если номер строки и номер столбца совпадают, то 1
Иначе 0.
- Выводим массив на экран.
Конец
Текст программы
program Project5;
var
A: array of array of byte;
n,i,j: integer;
begin
write('n = ');
readln(n);
SetLength(A,n);
for i:= 0 to n-1 do
SetLength(A[i],n);
for i:= 0 to n-1 do
for j:= 0 to n-1 do
if (i = j) then A[i,j]:= 1
else A[i,j]:= 0;
for i:= 0 to n-1 do
begin
writeln;
for j:= 0 to n-1 do
write(A[i,j],' ');
end;
writeln;
readln;
end.
2.2 Реализация ветвящегося алгоритма
Вычислить значения z, соответствующие каждому значению х (хn<=x<=xk шаг изменения х равен dx) по формуле .
Вычислить, сумму значений z, произведение отрицательных значений z, количество вычислительных z. Контрольный расчет провести при а=2.62, хn=-3, xk=3, dx=0.6.
Постановка задачи.
Входные данные - Xn, Xk, dx, a.
Выходные данне – Z и F.
Цель реализации алгоритма: ввести значение Xn, Xk, dx, a, и при этих значениях вычислить по приведенным фомулам Z и F.
Исходя из анализа этапа постановки задачи и математического метода решения из условия, мы приходим к выводу, что решение этой задачи будем производить с помощью ветвящегося алгоритма.
Словесное описание алгоритма:
Начало
- Читаем Xn, Xk, dx, a
- x = Xn
- Пока x <= Xk делаем:
- Вычисляем z
- Если z >=0 то добавляем его в сумму положительных z
Иначе в произведение отрицательных
- Добавляем z в общую сумму
- Увеличиваем на 1 количество посчитанных z
- x = x + dx
- F = произведение отрицательных z + сумма положительных z
- Выводим полученные значения на экран
Конец
Текст программы
program Project6;
var
Xn, Xk, x, dx, a, tmp,
summa,
proizveden,
F,
allsumma : double;
Count: integer;
first: boolean;
function z(x: double): double;
begin
z:= (sqr(a*x)*exp(1/3*ln(1/sqr(a+x))) )/( a*ln(a + sqr(x)) ) ;
end;