Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

variant_6

.docx
Скачиваний:
49
Добавлен:
19.03.2017
Размер:
353.04 Кб
Скачать

ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ МВД РОССИИ

Кафедра автоматизированных информационных систем органов внутренних дел

Домашняя контрольная работа

по учебной дисциплине «Информатика»

Вариант № 6

Выполнил

курсант 11 взвода РТФ

рядовой полиции

Е.С. Иванов

Проверил

Доцент кафедры АИС ОВД

к.т.н., доцент

подполковник полиции

С.А. Мишин

Воронеж − 2015

Задание 1. Вычислить в MathCAD предел числовой последовательности, графически показать к чему стремиться числовая последовательность при .

Задание 2. Построить график функции f(x) (таблица 1) и приблизительно определить на нём один из корней уравнения. Решить уравнение f(x)= 0 с помощью вычислительного блока Given/Find и встроенной функции MathCAD root(), интервал поиска корня определить самостоятельно из графика функции.

- начальное приближение

Задача 3. Найти решение системы нелинейных уравнений из таблицы 2. Построить их графики и определить начальное приближение решения. Решить систему нелинейных уравнений с помощью вычислительного блока Given/Find.

6.

privedennay k standartnomu vidu (y=f(x), x=f(y)) systema yravneniy

Проверка

Задание 4. Даны матрица А и вектор (таблица 3). Считая вектор вектором неизвестных, выписать систему уравнений .

а) Вычислить определитель матрицы А и убедиться, что матрица А не вырождена, т.е. det(A)0. Найти обратную матрицу А-1. Решить неоднородную систему и проверить правильность решения системы уравнений.

б) Найти вектор-решение с помощью вычислительного блока MathCAD Given/Find.

в) Найти вектор-решение с помощью функции MathCAD lsolve. Сравнить полученные результаты.

А

а)

- определитель матрицы

- решение системы уравнений

- Проверка

б)

система линейных уравнений

решение системы уравнений

в)

решение системы уравнений

Задание 5. а) Составить схему алгоритма, используя разветвляющуюся структуру, и программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x) в соответствии со своим вариантом, где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотреть вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит ОДЗ».

б) Рассчитать значение функции у(x) при x=3 в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.

в) Составить программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x) в соответствии со своим вариантом, где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотреть вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит области определения функции».

6.

Приведем листинг программы на языке С++, рассчитывающей значение функции y(x) с учетом области её определения .

Листинг П. 1

#include <iostream>

#include "math.h"

#include <conio.h>

int main()

{

using namespace std;

float y, x;

cout << "Vvedite x=";

cin >> x;

y = (x - 1)*(x - 1)*fabs((double)(x - 3)) + (log(fabs((double)x) + 2)*log(fabs((double)x) + 2)) / sqrt(x*x + 2);

cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;

_getch(); //ожидаем нажатия любой клавиши

return 0;

}

Тестирование программы.

Рассчитываем значение функции при x = 3

Рассчитаем значение функции в MathCAD

Полученное значение совпадает со значением, рассчитанным с помощью программы.

в) Составим программу на языке C++ для расчёта значения функции у=у(x), где значение x – вводится с клавиатуры. Если x не входит в область определения функции y(x), предусмотрим вывод сообщения на экран «Введенное значение x не принадлежит области определения функции».

Листинг П.2

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include "math.h"

#include <conio.h>

int main()

{

using namespace std;

float y, x;

while ((_kbhit() == 0) && (_getch() != 27))

{

cout << "Vvedite x=";

cin >> x;

if (x >= 0 && x <= 1)

{

y = pow(x,3);

cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;

}

else if (x > 1 && x <= 2)

{

y = 3*x-2;

cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;

}

else if (x >= 2 && x <= 3)

{

y = 4;

cout << "Pri x=" << x << " y=" << y << endl;

}

else

{

cout << "x=" << x << " ne vhodit v OOF funkcii y(x)\n";

}

}

return 0;

}

Результат выполнения программы

Задание 6. а) Составить схему алгоритма, используя циклическую структуру, и программу (с оператором for) на языке C++ с использованием собственной функции summa () для расчёта суммы ряда в соответствии со своим вариантом задания.

б) Рассчитать значение суммы ряда в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.

6.

Листинг П.3

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#define _USE_MATH_DEFINES

#include "math.h"

#include <conio.h>

double my_sum(int);

using namespace std;

int main()

{

cout << "Summa S=" << my_sum(25) << endl;

_getch();

return 0;

}

double my_sum(int n)

{

double sum = 0;

int i;

for (i = 1; i <= n; i++)

sum += cos(M_PI*i*i) / (i*pow(log(i+1),2));

return sum;

}

Результат выполнения программы

Вычислим значение ряда в MathCAD

Значение, вычисленное с помощью разработанной программы, совпадает со значением, вычисленным с помощью MathCAD.

Задание 7. а) Составить схему алгоритма и программу на языке C++ с использованием собственной функции summa () для расчёта суммы бесконечного ряда. В качестве параметра функции использовать точность . В теле функции summa () предусмотреть не только расчет значения суммы бесконечного ряда с заданной точностью1, но и подсчет количества членов ряда n, участвовавших в суммировании.

1) напишите программу, используя цикл while;

2) напишите программу, используя цикл do while.

б) Рассчитать значение суммы ряда в MathCAD и с помощью разработанной Вами программы. Сравнить полученные значения. Результаты представить в отчете по работе.

6.

Листинг П.4

используя цикл while

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#define _USE_MATH_DEFINES

#include "math.h"

#include <iomanip>

#include <conio.h>

double my_summa(const double, int *kol);

using namespace std;

int main()

{

int n = 0;

cout.setf(ios::fixed); cout << "Summa S=" << setprecision(3) << my_summa(0.01, &n) << " fiksir. format" << endl;

cout << endl;

cout << "Kol-vo chlenov rayda n=" << n << endl;

_getch();

return 0;

}

double my_summa(const double eps, int *n)

{

double sum = 0, an;

an = 10;

while (fabs(an) >= eps)

{

(*n)++;

an = pow(-1, (*n))*log(*n*(0.01 + M_PI)) / pow((double)(pow(*n, 5) + *n * 2 - 4), 1 / 3);

sum += an;

} ;

return sum;

}

используя цикл do while

Листинг П.5

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#define _USE_MATH_DEFINES

#include "math.h"

#include <iomanip>

#include <conio.h>

double my_summa(const double, int *kol);

using namespace std;

int main()

{

int n = 0;

cout.setf(ios::fixed); cout << "Summa S=" << setprecision(3) << my_summa(0.01, &n) << " fiksir. format" << endl;

cout << endl;

cout << "Kol-vo chlenov rayda n=" << n << endl;

_getch();

return 0;

}

double my_summa(const double eps, int *n)

{

double sum = 0, an;

do

{

(*n)++;

an = pow(-1, (*n))*log(*n*(0.01 + M_PI)) / pow((double)(pow(*n, 5) + *n * 2 - 4), 1 / 3);

sum += an;

}

while (fabs(an) >= eps);

return sum;

}

Результат выполнения программы

Summa S = 1.529 fiksir.format

Kol-vo chlenov rayda n = 41

Рассчитаем значение суммы ряда в MathCAD

Значения практически совпадают.

Задание 8. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения следующей задачи обработки одномерных массивов: Дан массив действительных чисел А1..AN.Найти максимальный элемент среди отрицательных элементов и поменять его местами с минимальным положительным.

Листинг П. 6.

#include<iostream>

using namespace std;

#include <cstdlib>

#include <conio.h>

int Max_of_Neg(int *arr, int &lenAr);

int Min_of_Pos(int *arr, int &lenAr);

int main()

{

int length_array;

cout << "Vvedite kolichestvo elementov massiva: ";

cin >> length_array;

int *A = new int[length_array]; // одномерный динамический массив

// заполняем одномерный массив

cout << "Vvedite elementy massiva: ";

for (int i = 0; i < length_array; i++)

{

cin >> A[i];

}

cout << endl;

int m = Max_of_Neg(A, length_array);

cout << "Maximalnyi iz otrizatelnuh = " << m << endl;

int n = Min_of_Pos(A, length_array);

cout << "Minimalnyi iz polozitelnyh = " << n << endl; // вывод полученного массива

if (m != -1 && n != -1) //если нашли нужные положительный и отрицательный элемент, то меняем местами

{

int tmp = A[m];

A[m] = A[n];

A[n] = tmp;

}

for (int i = 0; i < length_array; i++)

{

cout << A[i] << " "; // вывод полученного массива

}

cout << endl;

_getch();

delete[] A;

return 0;

}

// функция находит максимальный из отрицательных элементов

int Max_of_Neg(int *arr, int &lenAr)

{

int tm = 0;

int t, index = -1;

for (int i = 0; i < lenAr; i++)

{

if (arr[i]<0)

{

if (tm)

{

t = arr[i];

}

else

{

tm = arr[i];

index = i;

continue;

}

if (t > tm)

{

tm = t;

index = i;

}

}

}

return index;

}

Результат работы программы

Задание 9. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения задачи обработки двумерных массивов: Дана матрица А(n,m). Сформировать массив В(n), каждый элемент которого есть произведение положительных элементов соответствующей строки матрицы А.

Листинг П.7

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])

{

int rows=0, cols=0;

cout << "Vvedite kolichestvo strok massiva: ";

cin >> rows;

cout << endl << "Vvedite kolichestvo stolbcov massiva: ";

cin >> cols;

float *B = new float[rows]; // одномерный динамический массив

// динамическое создание двумерного массива

int **A = new int*[rows]; // строки в массиве

for (int count = 0; count < rows; count++)

A[count] = new int[cols]; // столбцы

// заполнение массива

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

cout << "Stroka " << count_row << ": " << endl;

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

{

cin >> A[count_row][count_column] ; //заполнение массива введенными числами

}

}

// вывод массива

cout << "A:" << endl;

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

cout << setw(4) << setprecision(2) << A[count_row][count_column] << " ";

cout << endl;

}

float S;

bool f ; //флаг умножения

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

S = 1;

f = false;

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

{

if (A[count_row][count_column]>0)

{

S *= A[count_row][count_column]; //умножаем положительные элементы строки

f = true;

}

}

if(f) B[count_row] = S;

else B[count_row] = 0;

}

cout << "B:" << endl;

for (int i = 0; i < rows; i++)

{

cout << B[i] << " "; // вывод полученного массива

}

// удаление двумерного динамического массива

for (int count = 0; count < rows; count++)

delete[]A[count];

//удаление массива B

delete[] B;

_getch();

return 0;

}

Результат работы программы

Задание 10. В соответствии с Вашим вариантом составить схему алгоритма и программу на языке C++ для решения задачи обработки двумерных массивов: Дана матрица А(n,n). Найти максимум среди элементов побочной диагонали.

Условие i+j = N-1

Листинг П.8.

#include "stdafx.h"

#include <iostream>

#include <iomanip>

#include <conio.h>

using namespace std;

int main(int argc, char* argv[])

{

int rows = 0, cols = 0;

cout << "Vvedite kolichestvo strok massiva: ";

cin >> rows;

cout << endl << "Vvedite kolichestvo stolbcov massiva: ";

cin >> cols;

int **A = new int*[rows]; // строки в массиве

for (int count = 0; count < rows; count++)

A[count] = new int[cols]; // столбцы

// заполнение массива

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

cout << "Stroka " << count_row << ": " << endl;

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

{

cin >> A[count_row][count_column]; //заполнение массива введенными числами

}

}

// вывод массива

cout << "A:" << endl;

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

cout << setw(4) << setprecision(2) << A[count_row][count_column] << " ";

cout << endl;

}

int Max = 0;

for (int count_column = 0; count_column < cols; count_column++)

{

for (int count_row = 0; count_row < rows; count_row++)

{

// i+j < N-1

if (count_row + count_column == rows - 1)

if (A[count_row][count_column]>Max) Max = A[count_row][count_column];

}

}

cout << "Max:" << Max << endl;

// удаление двумерного динамического массива

for (int count = 0; count < rows; count++)

delete[]A[count];

_getch();

return 0;

}

Результат работы программы

Задание 11. В соответствии с Вашим вариантом составьте схему алгоритма, выполняющего требуемые в задании функции обработки массива структур, и реализуйте его код на С++.

а) Создать массив структур (Bolnica), содержащий сведения о пациентах районной больницы. Структура pacient имеет следующие поля: фамилия и инициалы пациента (Fio), пол (Pol), возраст (Vozrast), улица (Ulica), диагноз (Diagnoz), фамилия и инициалы лечащего врача (Fio_vrach). Размер массива не более 25 элементов.

б) Вывести на экран информацию обо всех пациентах, чей возраст превышает 25 лет. Информацию представить в виде таблицы, имеющей следующие столбцы: фамилия и инициалы пациента, пол, возраст, диагноз.

Листинг П.9.

#include<iostream>

#include<windows.h>

#include<conio.h>

using namespace std;

struct pacient

{

char Fio[32]; // фио пациента

char Pol[32]; // пол

char Ulica[32]; // Улица

char Diagnoz[32]; // диагноз

char Fio_vrach[32]; // фио врача

int Vozrast; // возраст

};

pacient* AddStruct(pacient* Obj, const int amount);

void setData(pacient* Obj, const int amount);

void showData(const pacient* Obj, const int amount);

int main()

{

setlocale(LC_ALL, "rus");

pacient* Bolnica = 0;

int Amount = 0;

int YesOrNot = 0; // продолжить или остановить ввод данных

do

{

Bolnica = AddStruct(Bolnica, Amount);

setData(Bolnica, Amount);

Amount++;

cout << "Продолжить ввод данных (1 - да, 0 - нет): ";

cin >> YesOrNot;

cin.get();

} while (YesOrNot != 0);

showData(Bolnica, Amount);

delete[] Bolnica;

return 0;

}

pacient* AddStruct(pacient* Obj, const int amount)

{

if (amount == 0)

{

Obj = new pacient[amount + 1]; // выделение памяти для первой структуры

}

else

{

pacient* tempObj = new pacient[amount + 1];

for (int i = 0; i < amount; i++)

{

tempObj[i] = Obj[i]; // копируем во временный объект

}

delete[] Obj;

Obj = tempObj;

}

return Obj;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void setData(pacient* Obj, const int amount)

{

cout << "ФИО: ";

cin.getline(Obj[amount].Fio, 32);

cout << "Пол: ";

cin.getline(Obj[amount].Pol, 32);

cout << "Улица: ";

cin.getline(Obj[amount].Ulica,32);

cout << "Диагноз: ";

cin.getline(Obj[amount].Diagnoz, 32);

cout << "ФИО врача: ";

cin.getline(Obj[amount].Fio_vrach, 32);

cout << "Возраст пациента: ";

cin >> Obj[amount].Vozrast;

cin.get();

cout << endl;

}

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

void showData(const pacient* Obj, const int amount)

{

cout << "№ " << "ФИО\t" << "Пол\t" << "Возраст\t" << "Диагноз" << endl;

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

for (int i = 0; i < amount; i++)

{

//если возраст больше 25

if (Obj[i].Vozrast > 25)

cout << i + 1 << " " << Obj[i].Fio << '\t' << Obj[i].Pol << '\t' << Obj[i].Vozrast << '\t' << Obj[i].Diagnoz << endl;

}

_getch();

}

Результат работы программы

Описание работы программы:

После каждого ввода данных программа задает вопрос: продолжить ввод или нет.  Каждый раз, когда пользователь выбирает “продолжить” – надо выделяется участок памяти еще под одну структуру. Таким образом динамический массив структур будет расти, пока пользователь не приостановит ввод.

Определение структуры

struct Abiturient

{

char Imya[32]; //Имя

char Fam[32]; //Фамилия

char Otch[32]; //Отчество

char God_rogd[32]; //Год рождения

char Nomer_at[32]; //Номер аттестата

int Sr_ball; //средний балл

int Rus; //оценка по русскому

int Math; //оценка по математике

int Inf; // оценка по информатике

char Phone[32]; //Контактный телефон

};

Ниже объявлены прототипы функций, необходимых для решения задачи. Первая функция  

Abiturient* AddStruct(Abiturient* Obj, const int amount);

будет выделять память для элементов массива структур.

Вторая  

void setData(Abiturient* Obj, const int amount);

отвечает за ввод данных в структуру.

Третья 

void showData(const Abiturient* Obj, const int amount);

выводит на экран все данные в виде таблицы.

Чтобы создать динамический массив структур, надо объявить указатель. Только  вместо встроенного типа указать дескриптор структуры

Abiturient* Priem = 0;

Этот указатель пока ни на что не указывает. Можно было бы выделить память под массив структур сразу. Например:

Abiturient* Priem = new Abiturient [10];

Но мы организуем более гибкое выделение памяти под этот динамический массив структур – она будет выделяться по необходимости. Есть один абитуриент – выделится память под одну структуру. Есть 3 абитуриента – память выделится сначала под одну структуру, потом под вторую и далее под третью.  Все будет зависеть от того – решит ли пользователь продолжить ввод.

Также объявлены переменные abiturientAmount - счетчик количества абитуриентов и YesOrNot - выбор пользователя (продолжить или прервать ввод).

Далее расположен цикл do while. Он выполняется до тех пор, пока пользователю необходимо вводить данные. Затем вызываем функцию, которая выделяет память под структуру 

Priem = AddStruct(Priem, AbiturientAmount);

Опустимся к ее определению. Тут видно, что данная функция будет возвращать указатель на структуру Abiturient.  Она принимает два параметра – указатель на структуру и количество структур. Когда она вызывается в первый раз – в нее будет передан объявленный в main указатель Priem и переменная AbiturientAmount, которая равна нулю. В функции выполнится блок if – выделится память для одной структуры. Потом функция вернет адрес (указатель) на этот участок памяти, и он будет записан в  Priem.

Соседние файлы в предмете Информатика