Практическая работа № 33.

Тема: Программирование.

Наименование: Стандартные математические функции. Выражения.

Цель работы: Ознакомить с понятием языка программирования, с алфавитом языка. Научить записывать выражения с использованием стандартных функций.

1. Краткие теоретические сведения.

Алгоритм, предназначенный для исполнения на компьютере, должен быть записан на понятном ему языке. И здесь на первый план выдвигается необходимость точной записи команд, не оставляющей места для произвольного толкования их исполнителем.

Следовательно, язык для записи алгоритмов должен быть формализован. Такой язык принято называть языком программирования, а запись алгоритма на этом языке — программой для компьютера.

В настоящее время в мире существует несколько сотен реально используемых языков про­граммирования. Для каждого есть своя область применения.

В дальнейшем мы будем рассматривать язык программирования Бейсик (Basic) - диалоговый учебный язык программирования для персональных компьютеров. Название языка Бейсик (Basic)- это аббревиатура  английской фразы “Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code” (многоцелевой язык символических инструкций для начинающих). Он разработан сотрудниками Дортмундского колледжа (США) в 1964 г. На современных компьютерах используется следующие версии Basic: GWBasic, QBasic 4.5, Turbo Basic для DOS, Visual Basic 3.0-6.0 для Windows. Здесь мы рассмотрим QBasic 4.5.

Алфавит языка Бейсик:

1.      Заглавные буквы латинского алфавита от A до Z;

2.      Арабские цифры  0, 1, 2, … ,9;

3.      Знаки арифметических операций:

"+" и "-" - сложение и вычитание;

"*" и "/" - умножение и деление;

"^" - возведение в любую степень;

4.      Знаки операций отношения:

<            меньше                       >          больше                       <=       меньше или равно

>=          больше или равно     =          равно              <>       не равно

5.      Разделители и прочие символы:

Данные — величины, обрабатываемые программой. Имеется три основных вида данных: константы, переменные и массивы.

Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения. Типы констант:

-      числовые

1. Целая константа:

а) Целая константа- это число от -32768 до 32768 (со знаком или без него),
оканчивающееся знаком % (примеры: 34%     -150%)

б) Длинная целая (от -2147483647 до 2147483647) заканчивается символом &
(пример: 1978434653&)

2. Вещественная константа: последовательность десятичных цифр (со знаком или без него) и точки, либо заканчивающаяся символом «!». Точка разделяет целую и дробную части константы. Число цифр константы- не более 7.

а) обычная форма (32.0     -0.27    4739!)

б) экспоненциальная форма (4.71Е-2 что соответствует 4,71×10^-2)

-      логические:   да (истина),   нет   (ложь);

-      символьные (содержат ровно один символ)   "А"   ,   "+"   ;

-      литерные (содержат произвольное количество символов) "a0",  "Мир",  ""  (пустая строка).

Переменные обозначаются именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения программы. Для обозначения переменных используются имена, называемые идентификаторами. Для каждой переменной в памяти выделяется одна или несколько ячеек памяти. Каждая переменная имеет имя, значение и тип.

Правило составления идентификаторов:

1. начинаются всегда с буквы

2. длина не более трех символов

3. используются  только символы латинского алфавита и цифры

Например: A, B1, Rad, X, x%, x&, x!

Типы переменных: целая, вещественная, логическая, символьная, строковая. Если в переменной хранится число, то это числовая переменная, если в переменной хранится слово или фраза, то это строковая (символьная) переменная. В QBasic строковая переменная обозначается a$, b$ (в конце имени стоит знак доллара $). Содержимое хранится в переменной, до тех пор, пока оно не будет специально изменено.

Операция передачи новых данных в переменную называется присваиванием и обозначается в QBasic знаком "=", например, x=10.

Массивы — последовательности однотипных элементов, число которых фиксировано и которым присвоено одно имя. Положение элемента в массиве однозначно определяется его индексами (одним, в случае одномерного массива, или несколькими, если массив многомерный). Иногда массивы называют таблицами.

Стандартные функции.

Вычисления часто употребляемых функций осуществляются посредством подпрограмм, называемых стандартными функциями, которые заранее запрограммированы и встроены в транслятор языка.

SQR(X) - извлечение квадратного корня;

ABS(X) - модуль (абсолютная величина) числа;

SIN(X); COS(X); TAN(X) - тригонометрические функции синус, косинус и тангенс угла в радианах;

ATN(X) - арктангенс числа в радианах;

INT(X) - округление числа (дробная часть числа отбрасывается);

RND(X) - случайное число;

LOG(X) - логарифмическая функция    lnx;

EXP(X) - показательная (экспоненциальная) функция.

В качестве аргументов функций можно использовать константы, переменные и выражения.

Как записываются арифметические выражения?

Арифметические выражения записываются по следующим правилам:

• Арифметические выражения записываются в одну строку.
• Нельзя опускать знак умножения между сомножителями и ставить рядом два знака операций.
• Количество открытых скобок должно быть равно количеству закрытых.
• Для обозначения переменных используются буквы латинского алфавита.
• Операции выполняются в порядке старшинства: сначала вычисление функций, затем возведение в степень, потом умножение и деление и в последнюю очередь — сложение и вычитание.
• Операции одного старшинства выполняются слева направо.

Примеры записи арифметических выражений

2. Задания.

1. Внимательно изучите теоретический материал.

2. Запишите на языке Бейсик следующие математические  выражения:

3. Определите, почему данные илентификаторы записаны неверно: 2С,  Ю1, СА, А205, %К, В*

Вопросы:

1. Что включает в себя алфавит языка программирования ?

2. Какие правила необходимо соблюдать при записи выражений на языке программирования?

3. Оформление отчета:

1. Переписать определение программы, алфавит языка Бейсик, типы величин, стандартные функции и правила записи арифметических выражений  из методического пособия в тетрадь.

2. Выполнить п. 2, 3 задания.

3. Дать ответы на вопросы задания и объяснить их.

4. Контрольные вопросы.

1. В чем проявляется необходимость использования языка программирования?

2. В чем разница между алгоритмом и программой?

3. Какие типы данных вы знаете?

4. Перечислите стандартные функции для работы с тригонометрическими функциями? В чем особенность их использования?

5. Перечислите основные правила записи арифметических выражений.