Методическая разработка практической работы: "Этапы решения задач на компьютере"

Практическая работа. Этапы решения задач на компьютере. Язык программирования Паскаль. Линейные алгоритмы

Цель работы: закрепить основные этапы компьютерного моделирования на примерах решения учебных задач, повторить способы записи линейных алгоритмов на языке программирования Паскаль

Этапы решения задач на компьютере

1)  Постановка задачи — необходимо четко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи, выделить исходные данные для ее решения. Предложить общий подход к её решению, определиться какие результаты и в каком виде должны быть получены. 

2)  Построение математической модели — представление ее в виде формул, уравнений, соотношений, которые могут быть реализованы в компьютере.

3)  Алгоритмизация — построение алгоритма.

4)  Написание задачи на языке программирования.

Программа должна быть универсальной (не зависящей от конкретного набора данных). Необходимо предусмотреть контроль вводимых данных. Необходимо повысить эффективность программы, т. е. уменьшить количество выполняемых операций и время работы программы.

5)  Отладка и тестирование программы.

На этом этапе происходят выполнение алгоритма с помощью компьютера, поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот часто требует гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

Программист должен составить тест — это специально подобранные исходные данные, в совокупности с результатами, которые должны получиться.

Отладка — это исправление ошибок — сложный и нестандартный процесс. Исходный план отладки заключается в том, чтобы оттестировать программу на составленных контрольных тестах.

6)  Анализ полученных результатов.

Рассмотрим эти этапы на примере следующей задачи.

Задача. «Покупка в магазине»

Человек делает в магазине покупки. Определите сколько денег у него останется после покупки в магазине перчаток стоимостью А руб., портфеля стоимостью B руб. и галстука стоимостью D руб. Все исходные данные задаются с клавиатуры.

1  этап. Постановка задачи Исходные данные.

a — стоимость перчаток; b — стоимость портфеля; d — стоимост галстука; dengi — количество денег у человека.

Все эти переменные будут вещественного типа.

Результат.

ostatok — количество денег, которое останется у человек (вещественный тип).

2  этап. Построение математической модели (метод решения) ostatok = dengi – a – b – d 3 этап. Алгоритмизация.

4 этап. Написание программы.

Program pokupka;

Var

        a, b, d, c, den:real;         ostatok:real; begin

write ('введите стоимость перчаток, портфеля и галстука ');         readln (a, b, d);

write ('введите количество имеющихся у вас денег ');         readln (den);         ostatok:=den-a-b-c;

        writeln ('после покупки у вас останется ', ostatok:5:2, 'руб. '); readln; end.

5   этап. Тестирование программы.

        a = 500;        b = 450;        d = 320

        den = 1700

        ostatok = 1700 – 500 – 450 – 320 = 430

Набираем программу на компьютере и запускаем с данными заданными в тесте.

6   этап. Анализ результатов.

Пример алгоритма целочисленной арифметики.  Сформировать число, представляющее собой реверсную (обратную в порядке следования разрядов) запись заданного трехзначного числа. Например, для числа 341 таким будет 143.

program ReverseNum; var

 n, a, b, c: integer;

begin   readln(n);   a := n mod 10;   n := n div 10;   b := n mod 10;   n := n div 10;   c := n;

  n := 100 * a + 10 * b + c;

  writeln(n) end.

Задачи для самостоятельного выполнения

1.          Составить программу вычисления значения функции:

2.          Составить программу вычисления значения функции:

3.          Написать программу вычисления значения арифметического выражения.

Результат округлить до 2-х знаков после запятой.

4.          Написать программу вычисления значения арифметического выражения.

Результат округлить до 2-х знаков после запятой.

5.          Найти среднее геометрическое и среднее арифметическое двух чисел а и b.

(Формулы для расчета c ab, d  a^b ,)

2

6.          Треугольник задан координатами (x₁,y₁₎, (x₂,y₂₎, (x₃,y₃) своих вершин. Найти

периметр  треугольника. (Формулы для расчета a  (x₂  x₁)² (y₂  y₁)² ; b (x₃ x₂)² (y₃ y₂)²;c (x₃ x₁)² (y₃ y₁)²;)

7.          Смешали V1 литров воды с температурой Т1 градусов Цельсия с V2 литрами воды с температурой Т2  градусов Цельсия. Вычислить температуру и объем полученной смеси. (Формула для расчета V= V1+ V2,   T  V1 T1 V2 T2 )

V1 V2

8.          Вычислить расстояние между двумя точками с координатами (х1,у1) и (х2,у2).

(Формула для расчетаl  (x₂  x₁)² (y₂  y₁)² )

9.          По задаваемому значению радиуса R, вычислить следующие параметры:

Площадь круга S=R²                                                                                                                                          

Площадь поверхности сферы P=4R²

10.     Перевести вводимую температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта по формуле T_f=T_c(180/100+32). 

11.     По задаваемому значению радиуса R, вычислить следующие параметры:

А) Диаметр круга D=2R

Б) Объём сферы V=4/3R³

12.     Перевести вводимую температуру по шкале Фаренгейта в температуру по шкале Цельсия по формуле T_с=100(T_f-32)/180. 

13.     Дан цилиндр, с заданным радиусом основания r и высотой h. Найти объем цилиндра. 

14.     Найти площадь кольца по заданным внешнему и внутреннему радиусам.

15.     Дана масса в килограммах. Найти число полных центнеров в ней.

16.     Дано расстояние в сантиметрах. Найти число полных метров в нем. 17. Три сопротивления R1, R2 и R3 соединены параллельно. Найти сопротивление соединения R0.

18.   Дано четырехзначное число, найти в нем число тысяч, десятков и единиц.

19.   Ввести трехзначное число a. Поменять крайние цифры числа местами. 20. 

20.   Вводится четырёхзначное число (abcd). Вывести сумму ab + cd.

Варианты заданий