Файл: Методические указания по выполнению лабораторных работ Для обучающихся (очная форма обучения) по направлению подготовки 09. 03. 03 Прикладная информатика.pdf

:=.
Для этого объявите переменные периметр и площадь без инициализации. Напишите команды присваивания данным переменным результатов ранее рассмотренных выражений. Сравните полученные результаты с тестовыми.
Составление логических выражений
Напишите программу, позволяющую дать ответ: совпадают ли два целых числа, введённых с клавиатуры?
Пример 6. Добавьте новый модуль. Наберите текст приведённой ниже программы.
Проверьте корректность работы программы на тестовых данных.
Программа позволяет получить результат, не используя конструкции ветвление. В программе используется логическая (булева, булевская) переменная ответ, которая может принимать одно из двух значений true (истина) или false (ложь) – в зависимости от того, чему равно логическое выражение первое = второе . А значение этого выражения зависит от введённых значений переменных первое и второе, связанных между собой отношением
равенства.
Для проверки не равно используется символ #.

26
Пример 7. Замените в тексте программы логическое выражение для проверки не равно.
Проверьте корректность работы программы на тестовых данных.
Можно составлять другие выражения
первое < второе
Истинно, если первое число меньше
первое > второе
Истинно, если первое число больше
первое <= второе
Истинно, если первое число не больше второго
первое >= второе
Истинно, если первое число не меньше второго
(первое = второе)
Знак (тильда)меняет смысл выражения на противоположный, то есть если числа равны, выражение ложно и наоборот.
Таким образом, это выражение эквивалентно выражению
первое # второе
Иногда требуется одновременного выполнения нескольких условий, в таких случаях используются логические операции И (логическое умножение; в Semantic обозначается символом &) и ИЛИ (логическое сложение; в Semantic обозначается символом |).
Для вычисления значений логических выражений служат таблицы истинности (в первом столбце один операнд, в первой строке – второй на пересечении результат операции)
&
И
Л
|
И
Л
И
и л
И
и и
Л
л л
Л
и л
Таким образом, чтобы, например, записать условие принадлежности точки с координатами (X, Y) первой координатной четверти, нужно, чтобы одновременно были истинны оба простых логических выражения X > 0 (точка выше оси Ох) и Y > 0 (точка правее оси Oy). Общее выражение выглядит так
(X > 0 ) & (Y > 0) а вычисляется по упрощённому способу: вычислять составляющие элементарные выражения слева направо; если по первому выражению понятно, каков должен быть результат, то дальнейшие вычисления прекращаются. Например, если нарушено первое условие, то нет смысла вычислять второе – точка всё равно не будет принадлежать первой четверти.

27
Для логического сложения тоже используется упрощённый способ: если первый операнд принял значение истина, то и всё выражение тоже истинно, второй операнд не вычисляется.
Пример 8. Четырёхугольник ABCD задан координатами своих вершин (для простоты будем считать, что координаты целочисленные, поскольку вещественные числа могут сравниваться в отношении больше или меньше, но не могут сравниваться на равенство).
Является ли он параллелограммом?
Решение: Для решения этой задачи необходимо вычислить координаты середин отрезков AC и BD проверить, совпадают ли эти точки.
Рис. 1.3. Рисунок к примеру 1.
Координаты середины отрезка получаются как полусумма координат его концов, то есть имеем:
2 2
2 2
2 2
1 1
d
b
d
b
c
a
c
a
y
y
Y
x
x
X
y
y
Y
x
x
X








Так как точки должны совпадать, то приравниваем координаты X
1 и X
2
, а также Y
1 и Y
2
:











2 2
2 2
c
a
d
b
c
a
d
b
y
y
y
y
x
x
x
x
откуда умножением на два получаем:









c
a
d
b
c
a
d
b
y
y
y
y
x
x
x
x
Таким образом, для решения задачи необходимо:
 объявить и запросить с клавиатуры четыре пары целых чисел;
 объявить логическую переменную и вычислить её значение, используя логическое выражение (
c
a
d
b
x
x
x
x



) & (
c
a
d
b
y
y
y
y



)

Вывести на экран ответ на вопрос: является ли четырёхугольника параллелограммом? Ответом является вычисленная нами логическая переменная.
При вводе, вводить координаты точек лучше попарно: вывести “Введите координаты точки А: ”; ввести XA; ввести YA; и так далее – ещё три пары.

28
Задание 3. Добавьте новый модуль и оформите решение задачи.
Проверьте корректность работы программы на тестовых данных.
Параллелограммом является любой прямоугольник со сторонами, параллельными осям координат, поэтому у первой и второй точки должны совпадать абсциссы, у второй и третьей – ординаты, у третьей и четвёртой – снова абсциссы и у четвертой и первой – ординаты. Также параллелограммом является ромб с вершинами, лежащими на координатных осях симметрично начала координат, а центр, разумеется, в точке (0,0).
Для подготовки тестового примера используйте клетчатую бумагу, отметьте на ней точки, запишите их координаты и введите данные.
2.Задачи для самостоятельного решения
3.1Напишите модуль для вычисления площади поверхности и объема цилиндра.
3.4 Напишите модуль для вычисления объема и площади поверхности шара.
3.2 Напишите модуль для вычисления объема параллелепипеда
3.5 Напишите модуль для вычисления тока, по известным значениям напряжения и сопротивления электрической цепи.
3.3 Напишите модуль для вычисления объема конуса.
3.6 Напишите модуль для вычисления объема полого цилиндра.
Контрольные вопросы:
1. Объявление переменной в Semantic?
2. Какая используется функция в Semantic для вычисления квадратного корня?
3. Математические библиотеки в Semantic?
4. Как выглядит вызов функции для вычисления синуса Semantic?
5. Подключение математических библиотек в Semantic?

29
Лабораторная работа № 1.3
СПОСОБЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЕТВЛЕНИЯ
Цель работы:
1.1 Закрепить знания основ логики;
1.2 Получить практический навык создания, тестирования и отладки алгоритмов разветвляющейся структуры.
1. Краткая теория
До сих пор мы работали с линейными программами, команды которых выполняются последовательно, в порядке возрастания номеров строк. Заметим, что команды таких программ являются в какой-то степени повелительными: если программа написана, ЭВМ должна выполнить их все без исключения.
На практике чаще возникает необходимость проверить условие, от которого зависит дальнейший ход выполнения программы. Графически ветвление изображается так:
а) в)
Рис. 1.
Графическое изображение ветвлений: а – полное ветвление, в – неполное ветвление
Ветвление состоит из логического элемента с проверкой некоторого условия Р и функциональных блоков S1, S2, которые в простейшем случае являются одиночными командами. Ветвление осуществляется следующим образом: если условие Р выполняется, то выполняется серия команд S1, если условие Р не выполняется, то будет выполняться серия команд S2.
В случае неполной развилки при невыполнении условия Р вообще ничего не делается, т.е. серия S пропускается.
Пример 1. Написать алгоритм, позволяющий найти максимальное число из трех, введенных с клавиатуры.
Запустить среду, создать проект, добавить модуль для алгоритма.
Набрать текст приведённой ниже программы.
Проверить корректность работы программы на тестовых данных.

30
Пример 2. Написать алгоритм, позволяющий определить номер квартала по номеру месяца, введенного с клавиатуры.
Добавить новый модуль для алгоритма.
Набрать текст приведённой ниже программы.
Проверить корректность работы программы на тестовых данных.

31
2. Задачи для самостоятельного решения
Задание. Разработать алгоритмы для решения задач, описанных в п. 3. Для каждого алгоритма добавить в проект отдельный модуль. Протестировать алгоритмы, сравнить результаты.
2.1. Продемонстрировать два вида алгоритма с использованием полного и
неполного ветвления:
1) Написать алгоритм вычисления стоимости покупки с учетом скидки. Скидка в
10% предоставляется, если сумма покупки больше 1000 руб.
2) Написать алгоритм вычисления стоимости покупки с учетом скидки. Скидка в
3% предоставляется, если сумма покупки больше 500 руб, в 5% — если сумма больше 1000 руб.
3) Написать алгоритм вычисления стоимости разговора по телефону с учетом 20% скидки, предоставляемой по субботам и воскресеньям. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана программы во время ее работы (данные, введенные пользователем, выделены курсивом)
Вычисление стоимости разговора по телефону.
Введите исходные данные:
Длительность разговора (целое количество минут) -> 3
День недели (1 — понедельник, ... 7 — воскресенье) -> 6
Предоставляется скидка 20%.
Стоимость разговора: 5.52 руб.
4) Упорядочить три числа по возрастанию. Перестановку чисел выполнить в переменных.
5)
С клавиатуры вводится число x. Написать программу, которая выводит на экран значение функции у в соответствии с графиком или сообщение о том, что точка не принадлежит области определения.
2.2. Продемонстрировать алгоритмы с использованием полного ветвления:
1) Даны радиус круга и сторона квадрата. Определить, у какой фигуры площадь больше.
2) Определить, является ли шестизначное число счастливым (число является счастливым, если сумма первых трех цифр равна сумме трех последних.

32 3) Даны две точки А(x
1 ,
y
1
), В(x
2,
y
2
). Составить алгоритм, определяющий, которая из точек находится ближе к началу координат.
4) Написать алгоритм вычисления площади кольца. Программа должна проверять правильность исходных данных.
5) Написать алгоритм, который переводит время из минут и секунд в секунды.
Программа должна проверять правильность введенных пользователем данных и в случае, если данные неверные, выводить соответствующее сообщение.
6) Написать алгоритм, который проверяет, является ли год високосным.
7) Написать алгоритм проверки знания даты начала второй мировой войны. В случае неправильного ответа пользователя, необходимо выводить правильный ответ. Ниже приведен рекомендуемый вид экрана программы во время ее работы (данные, введенные пользователем, выделены курсивом)
В каком году началась вторая мировая война?
Введите число и нажмите
-> 1939
Правильно.
8) Составить алгоритм, осуществляющий перевод величин из радианной меры в градусную или наоборот. Программа должна запрашивать, какой перевод нужно осуществить, и выполнять указанное действие.
9) Работа светофора для пешеходов запрограммирована следующим образом: в начале каждого часа в течение трех минут горит зеленый сигнал, затем в течение двух минут – красный, в течение трех минут - опять зеленый и т.д. Дано число t, означающее время в минутах, прошедшее с начала очередного часа. Определить, сигнал какого цвета горит для пешеходов в этот момент.
2.3. Продемонстрировать алгоритмы с использованием оператора если а если:
1) Напишите программу, которая запрашивает у пользователя номер месяца и затем выводит соответствующее название времени года. В случае, если пользователь введет недопустимое число, программа должна вывести сообщение "Ошибка ввода данных". Ниже приведен рекомендуемый вид экрана во время работы программы.
Введите номер месяца (число от 1 до 12)
-> 11
Зима
2)
Написать программу, которая вычисляет оптимальный вес для пользователя, сравнивает его с реальным и выдает рекомендацию о необходимости поправиться или похудеть. Оптимальный вес вычисляется по формуле: Рост (см) -100. Рекомендуемый вид экрана во время выполнения программы приведен ниже (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом).
Введите рост (см)
->170 и вес (кг)
->68
Вам надо поправиться на 2.00 кг.
3)
Написать программу, которая запрашивает у пользователя номер дня недели и выводит одно из сообщений: "Рабочий день", "Суббота" ИЛИ "Воскресенье» Напишите программу, которая запрашивает у пользователя номер дня недели, затем выводит название дня недели или сообщение об ошибке, если введены неверные данные.

33 4)
Написать программу, которая вычисляет стоимость междугородного телефонного разговора (цена одной минуты определяется расстоянием до города, в котором находится абонент). Исходными данными для программы являются код города и длительность разговора. Ниже приведены коды некоторых городов и рекомендуемый вид экрана во время работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом).
Вычисление стоимости разговора по телефону.
Введите исходные данные:
Код города -> 423
Длительность (целое количество минут)-> 3
Город: Владивосток
Цена минуты: 2.20 руб.
Стоимость разговора: б.60 руб.
5)
Написать программу, определяющую, в какой четверти декартовой системы координат находится точка, заданная координатами x, y.
6) Написать программу, которая по дате определяет день недели, на который эта дата приходится. Для вычисления дня недели воспользуйтесь формулой: где d - число месяца, m - номер месяца, если начинать счет с марта, как это делали в Древнем
Риме (март - I, апрель - 2, ..., февраль - 12), Y - номер года в столетии, с - количество сто- летий. Квадратные скобки означают, что надо взять целую часть от значения, находящегося в скобках. Вычисленное по формуле значение определяет день недели: 1 - понедельник,
2 - вторник, ..., 6 - суббота, О – воскресенье.
Контрольные вопросы:
1. Что называется ветвлением?
2. Графическое изображение ветвления?
3. Как осуществляется ветвление?

34
Лабораторная работа № 1.4
ЦИКЛ С ЗАДАННЫМ ЧИСЛОМ ПОВТОРЕНИЙ
Цель работы: получить практический навык разработки, тестирования и отладки алгоритма циклической структуры.
1. Краткая теория
Циклическими называются алгоритмы, у которых выполнение некоторых операторов (групп операторов) осуществляется многократно с одними и теми же или модифицированными данными.
Циклические алгоритмы находят самое широкое применение в программировании, так как при этом человек составляет программу один раз, а ЭВМ выполняет ее многократно. Циклические алгоритмы часто называют циклами.
В зависимости от способа организации числа повторений различают три типа циклов: цикл с заданным условием продолжения работы, цикл с заданным условием окончания работы и цикл с заданным числом повторений.
Цикл с заданным числом повторений
Рассмотренные типы циклических структур имеют один недостаток: при ошибочном задании исходных данных может произойти зацикливание, т.е. возникает неприятная ситуация, когда происходит бесконечное повторение операторов, входящих в тело цикла. В этом случае приходится принудительно завершать работу программы, иногда это связано с потерей не сохраненных данных и самой программы.
В практических инженерных задачах обычно известны начальные значения изменяемых величин, закон изменения и конечное число повторений. Переменная, изменение которой организуется в ходе реализации цикла, называется параметром цикла, или управляющей переменной. Алгоритм работы цикла с заданным числом повторений
(иногда его называют циклом с параметром) приведен на рис. 3
Рис. 3.
Развернутая схема цикла с заданным числом повторений
Следует подчеркнуть, что цикл с заданным числом повторений представляет собой соединение линейной структуры (начало цикла), структуры цикл- ПОКА (условие в нем

35 заменено на противоположное) и снова линейной (последовательной) структуры в теле цикла.
Прочитать этот алгоритм можно следующим образом: «Меняя параметр от начального значения до конечного значения, повторять тело цикла».
Пример 1. Написать алгоритм, позволяющий вывести на экран цифры от 0 до 9.
Запустите среду, создайте проект, добавьте модуль для алгоритма.
Наберите текст приведённой ниже программы.
Проверьте корректность работы программы.
Замените манипулятор “\n” на “\t”. Как изменился результат на экране?
Для форматирования выводимых чисел можно подключить Система и использовать
Формат. В качестве аргумента указать переменную, количество позиций под выводимое число и количество позиций дробной части.
Пример программы, выводящей таблицу синусов приведен ниже.
Пример 2. Наберите текст приведённой ниже программы для вычисления среднего арифметического введенных с клавиатуры чисел.
Протестируйте алгоритм.

36
Тестовый набор:
Количество
Число
Результат
-2
Введите число > 0 5
45 23 6 17 1 18,4
2.
Задачи для самостоятельного решения
Задание. Разработайте алгоритмы для решения задач, описанных в п. 3. Протестируйте алгоритмы, сравните результат выполнения программы с тестовым примером.
1) Написать программу печати таблицы перевода расстояний из дюймов в сантиметры для значений длин от 1 до 20 дюймов. 1 дюйм = 2,54 см.
2) С клавиатуры вводятся по очереди координаты N точек. Определить, сколько из них попадает в круг радиусом R с центром в точке (a,b).
3) С клавиатуры вводятся по очереди данные о росте N учащихся класса.
Определить средний рост учащихся в классе.
4) Составить программу вычисления степени числа A с натуральным показателем
N.
5) Вывести на экран таблицу Пифагора от 1 до 9 в прямоугольном виде
6) Составить программу, вычисляющую A*B, не пользуясь операцией умножения.
А и B любое натуральное число
7) Каждая бактерия делится на две в течение одной минуты. В начальный момент имеется одна бактерия. Составить программу, которая рассчитывает количество бактерий на заданное вами целое значение момента времени (15 минут, 7 минут и т.п.).
8) Для заданного числа N составить программу вычисления суммы
S=1+1/2+1/3+1/4+…+1/N, где N – натуральное число.

37

1   2   3   4   5   6   7