Решение математических задач с помощью структурного программирования - Контрольная работа

При создании средних по размеру приложений (несколько тысяч строк исходного кода) используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. С этой целью в программирование введено понятие подпрограммы - набора операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество мелких подпрограмм, каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. 2) Написать программу для расчета по двум формулам. 3) Написать программу для вычисления синуса.

При создании средних по размеру приложений (несколько тысяч строк исходного кода) используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Для этого надо иметь средства для создания программы не только с помощью трех простых операторов, но и с помощью средств, более точно отражающих конкретную структуру алгоритма. С этой целью в программирование введено понятие подпрограммы - набора операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество мелких подпрограмм, каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. Комбинируя эти подпрограммы, удается формировать итоговый алгоритм уже не из простых операторов, а из законченных блоков кода, имеющих определенную смысловую нагрузку, причем обращаться к таким блокам можно по названиям.

Идеи структурного программирования появились в начале 70-годов в компании IBM, в их разработке участвовали известные ученые Э. Дейкстра, Х. Милс, Э. Кнут, С. Хоор.

Структурное программирование основано на модульной структуре программного продукта и типовых управляющих структурах алгоритмов обработки данных различных программных модулей.

Основная часть

Задания: 1) (Теория) Назвать арифметические операции, чему равно значение выражении: а) 11/3? б) 11%3? в) 11/3.0?

2) Написать программу для расчета по двум формулам. Ввести с клавиатуры значение угла в градусах. Необходимо включить к программе заголовочный файл .

3) Написать программу для вычисления синуса.

Ответы: 1) Назвать арифметические операции, чему равно значение выражении: а) 11/3 - целочисленное деление, ответ: 11/3=3 б) 11%3 - остаток от целочисленного деления, ответ 11%3=2 в) 11/3.0 - вещественное деление, ответ: 11/3.0=3,66667

Для проверки была написана простая программа: #include "stdafx. h"

#include using namespace std;

int main ()

{ int a=11, b=3;

int c=11, d=3;

double e=11, f=3.0;

cout<<a/b<<endl;

cout<<c%d<<endl;

cout<<e/f<<endl;

cin>>a;

return 0;

}

Вывод программы:

2) Написать программу для расчета по двум формулам. Ввести с клавиатуры значение угла в градусах.

Текст программы: #include "stdafx. h"

#include

#include using namespace std;

int main ()

{ double Z1, Z2, sqrsin,a; // объявление переменных const double Pi=3.1415926535898;

cin>>a;

a= (a/180) *Pi; // выражение для вычисления синуса в градусах sqrsin= (2*sin (2. *a)) * (2*sin (2*a));

Z1= (sin (2. *a) sin (5*a) - sin (3*a)) / (cos (a) 1-sqrsin);

Z2=2. *sin (a);

cout<<Z1<<endl<<Z2<<endl;

cin>>a; // задержка экрана return 0;

}

Вывод программы:

3) Написать программу для вычисления синуса.

Текст программы: #include "stdafx. h"

#include

#include using namespace std;

// Граница ряда: const int N=100;

int main () {

// Аргумент функции и "рабочие" переменные: double x,q,s=0,s1;

// Индексная переменная: int n;

cout << "Enter x = ";

cin >> x;

q=x;

// Вычисление синуса: for (n=1; n<=N; n ) { s =q;

q*= (-1) *x*x/ (2*n) / (2*n 1); }

// Результат: cout << "sin ("<< x <<") = "<< s << endl;

// Проверка правильности вычисления s1 = sin (x);

cout << "s1= " << s1<< endl;

cin >> x;

return 0;

}

Вывод программы:

Заключение

Любая программа представляет собой структуру, построенную из трех типов базовых конструкций: последовательное исполнение - однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

ветвление - однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;

цикл - многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций ). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещенного в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.

Разработка программы ведется пошагово, методом "сверху вниз".

Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются "заглушки", которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причем разработка каждой подпрограммы ведется тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной "затычки", которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста. структурное программирование программа алгоритм

1. Лабороторные работы / Бимурзаев С.Б.

2. Программирование на языке высокого уровня / Т.А. Павловская.

Размещено на .ru