ID: 4382

Название работы: Программирование арифметических выражений на С++

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Информатика, кибернетика и программирование

Описание: Программирование арифметических выражений на С++ Цель: усвоить, что такое линейные алгоритмы научиться создавать блок-схемы ознакомиться с математическими функциями. Теоретический материал В С++ можно делать различные математические расчёты, поэто...

Язык: Русский

Дата добавления: 2012-11-18

Размер файла: 176.5 KB

Работу скачали: 18 чел.

Программирование арифметических выражений на С++

Цель: усвоить, что такое линейные алгоритмы; научиться создавать блок-схемы; ознакомиться с математическими функциями.

Теоретический материал

В С++ можно делать различные математические расчёты, поэтому разработчиками были созданы математические функции, которые находятся в заголовочном файле “math.h”. В таблице 3.1 приведены некоторые часто используемые математические функции.

Таблица 3.1: Некоторые математические функции

Функция в		Описание	Пример использования
программировании	математике
sqrt( x )		Корень из х	double a = 900; double b = 9; double res = 0; res = sqrt(a); // res = 30.0 res = sqrt(b); // res = 3.0
exp(x)		Экспоненциальная функция	double a = 1; double b = 2; double res = 0; res = exp(a); // res = 2.718282 res = exp(b); // res = 7.389056
pow(x,y)		x в степени y	double x=2; float y=7; double res = 0; res = pow(x,y); // res = 128.0 x = 9; y = 0.5; res = pow(x,y); // res = 3.0
log(x)		логарифм натуральный х (по основанию е)	double x = 2.718282; double y = 7.389056; double res = 0; res = log(x); // res = 1.0 res = log(y); // res = 2.0
log10(x)		логарифм десятичный х (по основанию е)	double x = 1.0; double y = 10.0; double z = 100.0; double res = 0; res = log10(x); // res = 0.0 res = log10(y); // res = 1.0 res = log10(z); // res = 2.0
fabs(x)		абсолютное значение х (для чисел с плавающей точкой с запятой)	double x = 17.3; double y = -13.6; double z = 0.0; double res = 0; res = fabs(x); // res = 17.3 res = fabs(y); // res = 13.6 res = fabs(z); // res = 0.0
abs(x)		абсолютное значение х (для целочисленных значений)	double x1 = 0.3; double y1 = -13.6; double z1 = 0.0; double res1 = 0; res = fabs(x1); // res = 0 res = fabs(y1); // res = 13 res = fabs(z1); // res = 0 int x2 = 7; int y2 = -43; int z2 = 0; int res2 = 0; res = fabs(x2); // res = 7 res = fabs(y2); // res = -43 res = fabs(z2); // res = 0
ceil(x)		округление х до наименьшего целого, не меньшего чем х	double x = 9.2; double y = -9.8; double res = 0; res = ceil(x); // res = 10.0 res = ceil(y); // res = -9.0
floor(x)		округление х до наибольшего целого, не большего чем х	double x = 9.2; double y = -9.8; double res = 0; res = floor(x); // res = 9.0 res = floor(y); // res = -10.0
fmod(x,y)		остаток х/у, как число с плавающей точкой	double x = 13.657; double y = 2.333; double res = 0; res = fmod(x,y); // res = 1.992
sin(x)		синус х, где х в радианах	double x = 0.0; res = sin(x); // res = 0.0
cos(x)		косинус х, где х в радианах	double x = 0.0; res = cos(x); // res = 1.0
tan(x)		тангенс х, где х в радианах	double x = 0.0; res = tan(x); // res = 0.0
asin(x)		арксинус х, где х в радианах	double x = 0.0; res = asin(x); // res = 0.0
acos(x)		арккосинус х, где х в радианах	double x = 0.0; res = acos(x); // res = 1.5708

Для использования математических функций необходимо подключить заголовочный файл “math.h”, в котором находятся все выше перечисленные функции. Заголовочный файл подключается в начале программы с помощью директивы

#include “имя_заголовочного_файла.h”

Обычно функция вызывается путём записи имени функции, после которой записывается левая круглая скобка, затем аргумент функции (или список аргументов, разделённых запятыми), а завершает запись правая круглая скобка. Например, если нам необходимо вычислить корень из числа 25, то можно было бы написать:

cout<<sqrt(25);

После выполнения этого оператора вызывается библиотечная функция sqrt, которая вычисляет корень квадратный из числа 25. Само число 25 будет являться аргументом функции sqrt, а sqrt — имя функции. После выполнения оператора вывода на экране должно отобразиться число 5.

Замечание: все функции в математической библиотеке возвращают данные типа double.

Кроме того, аргументами функции могут быть константы, переменные и выражения. Например, мы могли бы вычислить корень квадратный из выражения 5-9+(34-15)*2+2. При подсчёте выражения получится число 36. Записать это выражение в функцию можно следующим образом:

cout<<sqrt(5-9+(34-15)*2+2);

Результатом работы оператора cout — вывод числа 6 на экран.

Ход работы

1.  Запускаем программы С++.
2.  Создаём новый проект, даём ему имя.
3.  Сохраняем проект.
4.  Добавляем Source File и даём ему имя.
5.  Сохраняем файл.
6.  Пишем «скелет программы»

1	#include “iostream.h”
2	int main()
3	{
4
.
.
.
	return 0;
	}

1.  Компилируем программу, собираем проект и проверяем на наличие ошибок.
2.  Разберём следующее алгоритмическое выражение:
3.  
4.  В выражении используется три переменных (x, y, z). Результат записывается в переменную a. Поэтому для начала необходимо объявить наши переменные и определить их типы: x вещественное, y вещественное и z целое. Переменная a будет вещественным числом.
5.  В теле функции main объявим и инициализируем переменные, которые будем использовать.

4	// объявление переменных
5	double x = 0.15;
6	double y = 61.8;
7	int z = -2;
8	double a = 0;

1.  Для простоты понимания разделим наше алгоритмическое выражение на несколько простых выражений (рис.3.1)

Рис.3.1: Упрощение задачи путём дробления её на более меньшие

Итак, появились новые переменные A, B, C. Теперь выражение будет иметь вид:

. Объявим новые вспомогательные переменные, которые нам понадобятся для расчётов.

9
10	// объявление вспомогательных переменных
11	double A = 0;
12	double B = 0;
13	double C = 0;

1.  Воспользовавшись таблицей 2.1, напишем код расчёта выражения A, B, C:

14
15	// расчёт выражений A, В, С
16	A = 3+exp(y-1);
17	B = sin(1+pow((y-x),3));
18	C = 1+pow(x,2)*fabs(y-tan(z));

1.  Теперь получим результат и выведем его на экран:

19
20	// расчёт и вывод результата
21	a=A/C+B;
22	cout<<”a = ”<<a<<”\n”;

1.  Скомпилируйте код программы, соберите проект и запустите на выполнение.
2.  Теперь запрограммируйте то же самое выражение, но в одну строку. Результат вывести на экран. Результаты решения выражения первым и вторым способами должны совпадать.
3.  В таблице 3.2 представлены варианты заданий по списку в журнале. Создайте новый проект, сделайте расчёты для своего варианта. Пользователь должен иметь возможность вводить переменные с клавиатуры. В программе обязательно должны присутствовать комментарии и условие вашего задания по списку в журнале.

Таблица 3.2: Задания к выполнению лабораторной работы

№ варианта по списку	Выражение	Переменные
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25

Содержание отчёта

1.  Тема и номер лабораторной работы.
2.  Цель работы.
3.  Ход работы.
4.  Код программы, который обязательно должен содержать комментарии и условие задачи.
5.  Исходный код программы со всем проектом в целом в электронном виде.
6.  Выводы по проделанной лабораторной работе.