8315

Сложение элементов столбцов матрицы и нормирование вектора

Практическая работа

Информатика, кибернетика и программирование

Сложение элементов столбцов матрицы и нормирование вектора Часть 1. Сложение элементов в столбцах матрицы. Задача 1: Просуммировать элементы столбцов заданной матрицы размером mхn. Результат получить в одномерном массиве размером n Задача была выпол...

Русский

2013-02-09

215.5 KB

13 чел.

Сложение элементов столбцов матрицы и нормирование вектора

Часть 1. Сложение элементов в столбцах матрицы.

Задача 1: Просуммировать элементы столбцов заданной матрицы размером mхn. Результат получить в одномерном массиве размером n

Задача была выполнена с помощью следующей программы написанной на языке VBA.

Программа 1:

Option Explicit

Sub StolbElementSum()

   'должны быть заданы две соседние ячейки ,

   'в которые вводится размерность матрицы

   'текущей ячейкой должна быть ячейка с текстом  "m= "

   'и она не должна быть в первом столбце

   

   'вычисление m

   Dim r, m&, n&

   Dim str As String

   str = ActiveCell.Value

   r = Left(str, 1)

   If Not (r = "m") Then   'необходимо. чтобы ячейка "m="

                           'была активной

       MsgBox "выделите ячейку m= или введите в пустую ячейку"

       Exit Sub

       End If

   r = Right(str, 2)

   r = IIf(IsNumeric(Left(r, 1)), r, Right(r, 1))

   m = IIf(IsNumeric(r), CInt(r), 0)

   

   

   'запомним координаты ячейки с текстом "m= "

   'в переменных Row0 и Col0

   Dim Row0&, Col0&

   Row0 = CInt(ActiveCell.Row)

   Col0 = CInt(ActiveCell.Column)

   

   'вычислим n

   str = CStr(Cells(Row0, Col0 + 1).Value)

   r = Right(str, 2)

   If Len(r) = 0 Then

       MsgBox "Введите  n !" 'ячейка не должна быть пустой

       Exit Sub

   End If

   r = IIf(IsNumeric(Left(r, 1)), r, Right(r, 1))

   n = IIf(IsNumeric(r), CInt(r), 0)

   'исключаем недопустимые значения m и n"

   If m = 0 Or n = 0 Then

       MsgBox "m и n не равны 0"

       Exit Sub

   End If

   'задаём строку и столбец с номерами

   Dim rng As Range

   Dim rng2 As Range

   

   

   Set rng = Cells(Row0 + 1, 1)

   rng.Activate

   Set rng = Range(rng, rng.SpecialCells(xlLastCell))

   rng.ClearContents

   rng.Delete

  

   'записываем в столбец числа 1,...,m

   Dim Rw&, Cl&    ' Rw, Cl - текущие значения Row, Column

   Rw = Row0 + 3

   Cl = Col0 - 1

   Set rng = Range(Cells(Rw, Cl), Cells(Rw + m - 1, Cl))

   rng.Interior.Color = RGB(20, 220, 220)

   'Заполнение значениями 1...m

   Dim i&, rn As Range

   i = 1

   For Each rn In rng

       rn.Cells.Value = i

       i = i + 1

   Next rn

   

   'записываем в строчку числа 1,...,n

   Rw = Row0 + 2

   Cl = Col0

   Set rng = Range(Cells(Rw, Cl), Cells(Rw, Cl + n - 1))

   rng.Interior.Color = RGB(20, 220, 220)

   i = 1

   For Each rn In rng

       rn.Cells.Value = i

       i = i + 1

   Next rn

   

   'Заполняем матрицу произвольными числами

   Rw = Row0 + 3

   Cl = Col0

   Set rng = Range(Cells(Rw, Cl), _

                   Cells(Rw + m - 1, Cl + n - 1))

   Dim j&

   Randomize

   For i = 1 To m

       For j = 1 To n

           rng.Cells(i, j) = Int((10 * Rnd) + 1)

       Next j

   Next i

   Cells(Row0, Col0).Activate

   

   'Считаем сумму элементов в строках

   Rw = Row0 + 3

   Cl = Col0

   'обозначим массив из сумм элементов столбцов

   Set rng2 = Range(Cells(Rw + m + 2, Cl), Cells(Rw + m + 2, Cl + n - 1))

   

   Dim s&

   s = 0

   For j = 1 To n

       For i = 1 To m

           s = s + rng.Cells(i, j)

       Next i

       rng2.Cells(j) = s

       s = 0

   Next j

   rng2.Interior.Color = RGB(256, 256, 20) 'выделяем цветом массив с результатом

   Dim sum As Range

   Set sum = Cells(Rw + m + 2, Cl - 1)

   sum = "суммы элементов в столбцах"

   sum.Interior.Color = RGB(256, 206, 56)

   

   sum.Select                           'форматируем ячейку

   With Selection                       'задаём горизонтальное выравнивание

        .HorizontalAlignment = xlGeneral 'по ширине

       .VerticalAlignment = xlDistributed 'вертикальное выравнивание-

       .WrapText = False                   'распределённый

       .Orientation = 0

       .AddIndent = False

       .IndentLevel = 0

       .ShrinkToFit = False

       .ReadingOrder = xlContext

       .MergeCells = False

   End With

End Sub

  

Для запуска данной программы создадим специальную кнопку на рабочем листе. Для этого зайдём в меню: вид  – панели инструментов – элементы управления – кнопка. Создадим кнопку нужного размера с надписью:

«Создать матрицу и посчитать сумму элементов в столбцах».

Для того чтобы при нажатии на кнопку выполнялась наша программа на листе 1 в редакторе visual basic введём следующий код:

Option Explicit

Private Sub CommandButton1_Click ()

   Call StolbElementSum

End Sub

Пример 1: ( См. Рисунок 1)

1. Откроем приложение Microsoft Office Excel.

2.На рабочем листе  «лист 1» введём значение «m=10» в ячейку C2 и «n=10» в ячейку D2.

3.Выделим ячейку С2 и нажмём на кнопку

4.Получим случайно сгенерированную матрицу заданной размерности

и одномерный массив с результатами сложения элементов в каждом столбце матрицы.

5.Резултаты вычисления верны. Программа работает.

Примечания:

  •  Если в матрице одна строка, то она и будет результатом вычисления
  •  Если при нажатии на кнопку ячейка с текстом «m=10» не выделена, то пользователь будет уведомлён в специальном окне о необходимости выделить ячейку.(см. Рисунок 3)
  •  Если пользователь введёт значения m или n равные 0, то будет уведомлён о необходимости исправить ошибку.(см. рисунок 2)
  •  Если пользователь ввёл m, но не ввёл n, то он будет уведомлён.
  •  Размерность матрицы можно ввести в любые 2 соседние ячейки на любом листе. Программа всё равно будет работать.

Рисунок 1.

Рисунок 2.

Рисунок 3.

Часть 2. Нормирование вектора.

Задача 2: Нормировать вектор   и найти его длину. Формула

Задача выполнена с помощью следующей программы написанной на VBA.

Программа 2.

Option Explicit

Sub norm()

   'Ячейка "n=" должна быть активной

   'вычисление n

   Dim r, n&

   Dim str As String

   str = ActiveCell.Value

   r = Left(str, 1)

   If Not (r = "n") Then

       MsgBox "выделите ячейку n="

       Exit Sub

   End If

   If Len(r) = 0 Then

       MsgBox "введите размерность вектора"

       Exit Sub

   End If

   r = Right(str, 2)

   r = IIf(IsNumeric(Left(r, 1)), r, Right(r, 1))

   n = IIf(IsNumeric(r), CInt(r), 0)

   

   'запомним координаты ячейки с текстом "n= "

   'в переменных Row0 и Col0

   Dim Row0&, Col0&

   Row0 = CInt(ActiveCell.Row)

   Col0 = CInt(ActiveCell.Column)

   

   If n = 0 Then

       MsgBox "размерность не равна 0"

       Exit Sub

   End If

   

   Dim VEc As Range 'задаём вектор VEC

   

   Set VEc = Cells(Row0 + 1, 1)

   VEc.Activate

   Set VEc = Range(VEc, VEc.SpecialCells(xlLastCell))

   VEc.ClearContents

   VEc.Delete

   

   'Заполняем матрицу произвольными числами

   Rw = Row0 + 3

   Cl = Col0

   Set VEc = Range(Cells(Rw, Cl), _

                   Cells(Rw, Cl + n - 1))

   

   Randomize

   'Чтобы координаты могли быть отрицательными умножаем на -1 в

   'случайной степени

       For i = 1 To n

           VEc.Cells(i) = Int((10 * Rnd) + 0) * (-1) ^ (Int((2 * Rnd) + 0))

       Next i

   VEc.Interior.Color = RGB(234, 234, 56)

   Cells(Row0, Col0).Activate

   

   Dim D          'переменная обозначающая длину вектора

   D = 0           '(сумма квадратов координат)

   For i = 1 To n

   D = D + VEc.Cells(i) ^ 2

   Next i

   

   Dim nVEC As Range     'задаём массив для нормированного вектора

   Set nVEC = Range(Cells(Rw + 2, Cl), _

                   Cells(Rw + 2, Cl + n - 1))

   'нормируем

   For i = 1 To n

   nVEC.Cells(i) = VEc.Cells(i) / D

   Next i

   nVEC.Interior.Color = RGB(11, 200, 11)

   Cells(Row0, Col0).Activate

   End Sub

Для того чтобы пользователю было удобно работать с макросом создадим специальную кнопку с надписью «Создать вектор и нормировать его». Создадим и отформатируем кнопку, как мы это делали при выполнении Задачи  1. На листе 1 в редакторе VBA введём следующий код:

Private Sub CommandButton1_Click()

 Call norm

End Sub

Таким образом мы связали кнопку и наш макрос.

Проверим программу на следующем примере.

Пример 2.: (см. рисунок 4)

1. Откроем приложение Microsoft Office Excel

2.На рабочем листе  «лист 1» введём значение «m=7» в ячейку C3

3.Выделим ячейку С3 и нажмём на кнопку

4.Получим случайно сгенерированный вектор размерности  7(выделен жёлтым)  и нормированный  вектор

5.Резултаты вычисления верны. Программа работает.

Примечания:

  •  Если при нажатии на кнопку ячейка с текстом «n=7» не выделена, то пользователь будет уведомлён в специальном окне о необходимости выделить ячейку (см. рисунок 5)
  •  Если пользователь введёт значения n равное 0, то будет уведомлён о необходимости исправить ошибку.(см рисунок 6)
  •  Размерность вектора можно ввести в любую ячейку на любом листе. Программа всё равно будет работать.

Рисунок 4.

Рисунок 5.

Рисунок 6.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

7620. Базы данных. Информационные системы, базы данных и системы управления базами данных 1.38 MB
  Базы данных Информационные системы, базы данных и системы управления базами данных. Информационная система (ИС): предназначена для сбора, хранения и обработки информации ориентирована на конечного пользователя - непрограммиста. Конкретн...
7621. Введение в компьютерную графику 126.5 KB
  Введение в компьютерную графику Определение и основные задачи компьютерной графики. Области применения компьютерной графики. История развития компьютерной графики. Виды компьютерной графики. Определение и основные задачи компьютерной графики При обр...
7622. Аппаратное обеспечение компьютерной графики 191.5 KB
  Аппаратное обеспечение компьютерной графики Устройства вывода графических изображений, их основные характеристики. Мониторы, классификация, принцип действия, основные характеристики. Видеоадаптер. Принтеры, их классификация, основные характеристики ...
7623. Представление графических данных 171 KB
  Представление графических данных Форматы графических файлов. Понятие цвета. Зрительный аппарат человека, для восприятия цвета. Аддитивные и субтрактивные цвета в компьютерной графике. Понятие цветовой модели и режима. Закон Грассмана. Пиксельная глу...
7624. Фрактальная графика 306 KB
  Понятие фрактала и история появления фрактальной графики. Понятие размерности и ее расчет. Геометрические фракталы. Алгебраические фракталы. Системы итерируемых функций. Стохастические фракталы. Фракталы и хаос. Понятие фрактала ...
7625. Растровая графика, общие сведения 134.5 KB
  Растровая графика Растровая графика, общие сведения. Растровые представления изображений. Виды растров. Факторы, влияющие на количество памяти, занимаемой растровым изображением. Достоинства и недостатки растровой графики. Геометрические характерист...
7626. Векторная графика, общие сведения 173.5 KB
  ВЕКТОРНАЯ ГРАФИКА Векторная графика. Объекты и их атрибуты. Структура векторной иллюстрации. Достоинства и недостатки векторной графики. Пиксель. Битовая глубина, определение числа доступных цветов в компьютерной графике. Элементы (объекты) векторно...
7627. Основные понятия трехмерной графики 60.5 KB
  Трехмерная графика Основные понятия трехмерной графики. Области применения трехмерной графики. Программные средства обработки трехмерной графики. Основные понятия трехмерной графики Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как н...
7628. Базовые растровые алгоритмы 312 KB
  Базовые растровые алгоритмы Алгоритм вывода прямой линии. Алгоритм вывода окружности. Алгоритм вывода эллипса. Алгоритмы вывода фигур. Алгоритмы закрашивания (простейший алгоритм закрашивания, волновой алгоритм, алгоритм закрашивания линиями). Запол...