- •Содержание
- •Введение
- •1 Рабочая программа по дисциплине «информатика»
- •Раздел 2. Алгоритмизация и программирование
- •2 Основы алгоритмизации
- •2.1 Основные этапы подготовки и решения задачи на компьютере
- •2.2 Постановка задачи. Разработка математической модели
- •2.3 Алгоритм и его свойства
- •2.4 Форма записи алгоритма на естественном языке
- •2.5 Графическая форма записи алгоритма
- •2.6 Типовые вычислительные процессы и структуры алгоритмов
- •2.6.1 Линейный вычислительный процесс
- •2.6.2 Разветвляющийся вычислительный процесс
- •2.6.3 Циклический вычислительный процесс
- •2.6.4 Алгоритмы обработки одномерных информационных массивов
- •2.6.5 Алгоритмы обработки двумерных информационных массивов
- •3 Язык программирования vba
- •3.1 Элементы языка
- •3.2 Программирование алгоритмов линейной структуры
- •3.3 Программирование алгоритмов разветвленной структуры
- •3.4 Программирование алгоритмов циклической структуры
- •3.5 Организация программ обработки одномерных массивов
- •3.6 Организация программ обработки двумерных массивов
- •4 Контрольная работа и методические указания по её выполнению
- •4.1 Выбор варианта
- •4.2 Задание 1. Варианты задач
- •4.3 Задание 2. Варианты задач
- •4.4 Задание 3. Теоретический вопрос
- •4.5 Методические указания по выполнению контрольной работы
- •4.5.1 Пример выполнения задания 1
- •4.5.2 Пример выполнения задания 2
- •4.5.3 Пример выполнения задания 3
- •Вопросы для подготовки к экзамену
- •Программирование алгоритмов циклической структуры.
- •Литература
- •Указатель
- •650992, Г. Кемерово, пр. Кузнецкий, 39. Тел. 25-75-00.
2.2 Постановка задачи. Разработка математической модели
Постановка представляет собой описание задачи с помощью математических выражений или словесное описание частей задачи и логических связей между ними.
Исследование сложных объектов или систем (гроза, вулкан, предприятие) приводит к пониманию полной невозможности исследования непосредственно объекта и к необходимости замены реального объекта или системы его моделью.
Модель – это упрощенное подобие реального объекта или процесса, содержащее существенное свойство данного объекта.
Разработка математической модели или представление задачи в математическом виде включает следующие действия:
-
обозначение переменных;
-
классификация переменных по типам;
-
классификация переменных по группам: исходные данные, результаты, промежуточные результаты;
-
запись расчетных формул и логических связей в той последовательности, в которой они должны выполняться на компьютере.
Переменными называются поименованные объекты программы, значения которых могут изменяться в процессе вычисления. Для того чтобы полностью определить переменную, необходимо указать её характеристики: имя, тип, значение.
Уникальные имена переменных, программ, функций, констант и т. д. называются идентификаторами.
Выбирая идентификатор для имени, следует учитывать два обстоятельства. Во-первых, имя должно быть содержательным, т.е. отражать назначение переменной, что делает программу более «читабельной». Во-вторых, VBA накладывает на имена следующие ограничения:
-
имя должно начинаться с буквы;
-
имя не должно содержать точки, пробела, разделительных символов, знаков операций, а также специальных символов;
-
имя должно быть уникальным, оно не должно совпадать с зарезервированными словами VBA или с другими именами;
-
длина имени не должна превышать 255 символов;
-
имена могут быть простыми или составными.
Простой тип определяет множество значений переменной. Составной тип состоит из элементов других типов: массивы, записи, файлы.
Примеры идентификаторов:
Х1, SUMMA_ZARPLAT, ALFA, F_I_O, А(12).
Под типом данных понимается множество допустимых значений этих данных. Среди типов, используемых в алгоритмических языках, есть стандартные (предопределенные языком программирования) и определяемые программистом.
Обычно имеются следующие группы стандартных типов: численные целые, численные вещественные, логические, символьные, строковые.
Таблица 1 – Стандартные типы переменных
Тип переменной |
Тип информации |
Интервалы значений |
Boolean |
Логические значения |
True (истина) или False (ложно) |
Integer |
Целые числа |
от -32768 до 32767 |
Long |
Длинные целые числа |
от -2.1Е9 до 2.1Е9 |
Single |
Вещественные числа одинарной точности с плавающей точкой |
от -3.4Е38 до -1.4Е-45 - для отрицательных чисел и от 1.40Е-45 до 3.4Е38 - для положительных |
Double |
Вещественные числа двойной точности с плавающей точкой |
от - 1.79Е308 до - 4.94Е-324 - и от 4.94Е-324 до 1.79Е308 |
String |
Текстовая информация (строка) |
От 1 до 65400 символов |
Date |
Дата и время |
от 1 января 100 г. до 31 декабря 9999 |
Variant |
Специальный тип, который может заменять любой из стандартных |
Любое числовое или строковое значение |
Currency |
Денежные единицы |
Числа, имеющие до 15 цифр до десятичной точки и 4 цифры после нее |
Object |
Рисунок или объект |
Выбор объекта из библиотеки |
Тип данных определяется смысловым содержанием задачи и задает представление данных в памяти компьютера, т.е. количество байт памяти, занимаемой значением каждой переменной. Целый тип выбирается для переменных, значение которых не может содержать дробной части, например, количество студентов, номер работника в списке, табельный номер. Все физические величины, коэффициенты имеют вещественный тип: масса, сила, размеры, объемы и т. д. Для представления вещественных чисел используются форматы: с фиксированной точкой (десятичная запятая заменяется точкой) – 12.5678, -67854.906; с плавающей точкой или с порядком – 1.45Е06, что соответствует записи 1.45·106, или –5.7Е-12 т.е. -5.7·10-12.
Строковый тип определяет строку любых символов, например: “Иванов А.И.”
Выполним построение математической модели одной из производственных функций предприятия.
Пример 1. Руководство фирмы, в состав которой входят три дочерних производства, решило построить складские помещения на одинаковом удалении от этих производств. Расстояние между фирмами «дочками» соответственно a, b, c (рис. 1). Найти расстояние r от производств до складских помещений.
Рис. 1 Расположение дочерних производств и складских помещений
а) Введем обозначения переменных, т.е. дадим имена всем объектам задачи:
a, b, c – длины сторон треугольника, соответствующие расстояниям между дочерними производствами;
r – радиус описанной окружности с центром совпадающим с местоположением складских помещений.
б) Определим тип переменных:
a, b, c, r – простые переменные вещественного типа.
в) Проведём классификацию по группам:
исходные данные: a, b, c;
результат: r;
промежуточный результат: d.
г) Запишем расчетные формулы в последовательности их выполнения:
;
.
Примечание. При записи расчетных формул необходимо соблюдать следующее правило: все переменные, входящие в правую часть формулы должны быть определены, т.е. вычислены ранее или введены как исходные данные. Рекомендуется вводить новые переменные для повторяющихся выражений, встречающихся в формулах или для упрощения исходного выражения, например, переменная d в примере 1.
Выполним построение математической модели задачи вычислительного характера.
Пример 2. Вычислить сумму S = y + z, если
; ;
a, b, c, x заданы.
а) Введем новые переменные для повторяющихся выражений:
t=a+b, p=cx;
б) Тип переменных:
a, b, c, x, t, p, s, y, z – простые переменные вещественного типа;
в) Классификация по группам:
исходные данные: a, b, c, x;
результат: S;
промежуточные результаты: t, p, y, z;
г) Расчетные формулы в последовательности их выполнения: