Слайд 1Начальное программирование на С++. Графики. Технические приложения
(презентация – практикум)
Иванов Виктор Никитович,
преподаватель высшей
категории, к.т.н.
2016
Слайд 2СОДЕРЖАНИЕ
Слайды
1. Общие
понятия. Первая программа 3
2. Запись математических выражений 27
3. Условный оператор if ...
else 41
4. Циклы. Конструкция циклов 60
5. Отладка программы 83
6. Массивы 90
7. Оператор switch 101
8. Функция (подпрограмма) 107
9. Файловый ввод/вывод 125
10. Построение графиков (C++ & Excel) 130
11. Задания для самостоятельной работы 147
12. Технические приложения 162
13. Литература 167
Слайд 4Этапы создания программы
Алгоритм
Текст программы на
каком-либо языке
программирования
Машинный код
#include
a=10;
s=a*a;
cout
перечень действий (инструкций), которые должна выполнить вычислительная машина.
Слайд 5Последовательность инструкций, которые должна выполнить вычислительная машина, называется алгоритмом.
Графически алгоритм
можно изобразить в виде блок схемы, состоящей из условных обозначений.
Слайд 6Транслятор
Транслятор (translator) - это программа переводчик. Она преобразует программу, написанную
на языке высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд.
последовательно
анализирует и исполняет каждую строку программы
Формирует машинный код, готовый к исполнению вычислительной машиной
Слайд 7Текст (код) программы состоит из переменных и операторов.
Переменная - это
буквенно-цифровое обозначение, составленное по определенным правилам, которое используется для написания
кода программы, и которому отводится определенное количество оперативной памяти. В языке программирования С++ создание переменных называется также объявлением переменных.
Оператор — это инструкция, описание действия, которое необходимо выполнить над переменными. В состав операторов могут входить служебные слова, данные, выражения и другие операторы, например, арифметические операторы, условные операторы, операторы цикла, операторы ввода/вывода данных и др.
Слайд 8Правила записи переменной
ПЕРЕМЕННАЯ
Тип
Имя
Текущее значение
unsigned int abc 12134
int A -31745
float b 0.56
double a_21 -8.75
Слайд 9Правила записи имени переменной
НЕЛЬЗЯ использовать
руские буквы
скобки
знаки арифметических действий, знаки
препинания и др.
имя не может начинаться с цифры
заглавные и строчные
буквы различаются
МОЖНО использовать
латинские буквы (A-Z, a-z)
Цифры
знак подчеркивания _
Слайд 10Под заданную таким образом переменную будет выделена некоторая область оперативной
памяти.
Что означает объявить переменную? Это значит:
Задать тип.
Задать имя.
Задать значение, которое
можно присвоить переменной сразу или в процессе выполнения программы.
Объявление переменных
Слайд 11Глобальные и локальные переменные
Переменные могут быть глобальные, действующие во всей
программе, и локальные, действующие в пределах определенного блока программы. Глобальные
переменные объявляются в начале программы, а локальные внутри блока программы.
Глобальные переменные могут менять свое значение в процессе выполнения программы. Если переменная не должна менять свое значение, то она задается, например,
следующим образом:
const int a=10;
Слайд 12Тип переменной и диапазон ее допустимых значений
Слайд 13 Для первоначального изучения языка программирования C++ удобно использовать небольшую по
объему бесплатную интегрированную среду Dev-C++ . В настоящее время официально
проект Dev-C++ не поддерживается и сайт проекта - http://www.bloodshed.net/ закрыт, но на сайте http://orwelldevcpp.blogspot.ru/ имеются обновления Dev-C++, разрабатываемые энтузиастами. Последняя версия, представленная на сайте - Version 5.11 - 27 April 2015. Интерфейсное окно другой популярной версии Dev-C++4.9.9.2 представлено на следующем слайде.
В продолжение проекта Dev-C++ сейчас разрабатывается также бесплатный русифицированный проект wxDev-C++, который включает все свойства Dev-C++ и дополнительно имеет возможность создания виджетов, официальный сайт этого проекта - http://wxdsgn.sourceforge.net/
Программное обеспечение для изучения С++
Слайд 14Интерфейсное окно программы Dev-C++ версии 4.9.9.2
(заимствовано из http://www.studfiles.ru/preview/3740997/)
Слайд 151. Создать новую папку на рабочем столе и дать ей
имя.
2. Запустить программу Dev-C++
3. Настроить интерфейс. Для этого выбрать Сервис
> Параметры редактора > Синтаксис > Цветовые схемы > Classic.
4. Выбрать пункты меню: Файл > Создать >
Исходный файл.
5. Набрать текст программы.
6. Нажать кнопку Скомпилировать (F9 или Ctrl+F9).
7. Задать имя файла и сохранить в созданную папку.
8. Нажать кнопку Выполнить (F10 или Ctrl+F10).
Порядок работы с программой Dev-С++
Слайд 16#include
using namespace std;
double a, y;
int main()
{
setlocale (0, "");
cout
"Введите переменную a: " > a;
y=a+a;
cout
" << y << endl;
return 0;
}
Пример 1 (первая программа)
Результат работы программы
Слайд 17Директива #include используется для подключения библиотечных подпрограмм.
Библиотечная подпрограмма
отвечает за ввод/вывод данных.
Строка — using namespace std указывает на то, что
используется подпространство имен с названием «std».
double a, y – объявление вещественных переменных.
int main() {…} – главная программа. В круглых скобках указывается либо возвращаемое значение, либо ничего не указывается. Далее в фигурных скобках идет тело главной программы. Все, что находится внутри фигурных скобок, будет автоматически выполняться после запуска программы. Количество открывающих и закрывающих скобок должно быть одинаковым.
Оператор setlocale (0, "") позволяет распознавать русский текст в программе. Эквивалентная форма записи этого оператора setlocale (LC_ALL, "Russian").
Слайд 18Оператор cin >> a задает ввод данных в программу с
клавиатуры. После оператора cin (Console INput) ставятся двойные угловые кавычки,
направленные от оператора cin (данные уходят от пользователя).
Оператор cout << "y= " << y << endl задает вывод данных из программы на экран монитора. После оператора cout (Console OUTput) ставятся две угловые кавычки, направленные к оператору cout (данные приходят к пользователю). Если надо вывести текст (но не значение переменной), то он заключается в верхние кавычки.
Оператор endl (end line) переводит курсор на следующую строку. Вместо endl можно применять "\n".
Команда return 0 (пишется со строчной буквы) сообщает о завершении главной программы
В конце каждого оператора (строки) ставится точка с запятой.
Слайд 19Пространство имен
std — пространство имён, определённое для всей стандартной библиотеки
С++, а «::» — это оператор разрешения области видимости, который
указывает, из какого пространства имён должен браться следующий за ним идентификатор.
Пространство имён — это группа идентификаторов, внутри которой все идентификаторы уникальны (не повторяются). Если отсутствует необходимость в использовании разных пространств имён в рамках одной программы, то можно однажды задать пространство и далее обращаться ко всем именам без его указания.
using namespace std;
Слайд 20cin >> a >> b;
cin >> a;
Ввод данных с клавиатуры
cout
второе число: " << endl;
cin >> b;
Фрагмент программы
Ввод переменной a
Ввод переменных a, b
Слайд 21
Вывод значения переменной «a»
cout
переход на новую строку
cout
"Привет!";
Вывод текста и значения переменной «с»
cout << "Ответ " << c;
Варианты вывода данных на монитор
Важно! Число пробелов между словом Ответ и последними кавычками будет равно числу пробелов между словом Ответ и значением переменной с на экране.
Слайд 22
cout.precision(5);
cout
– 5:
x = 1238.5
Значащих цифр – 2:
x= 1.2e+003
(или 1,2·103, или
1200)
Форматы вывода вещественных чисел
cout.precision(7);
cout << x << endl;
float x = 1238.4767;
Значащих цифр – 7:
x = 1238.477
Слайд 23 При записи результатов в виде x= 1.2e+003, число 1.2 называется
мантиссой, 003 – показатель степени при основании 10. В данном
примере при переходе к записи числа в обычной форме точка должна быть передвинута на три знака вправо, т. е. х = 1200. Если показатель степени отрицательный (например, -003), точка передвигается на три знака влево.
В некоторых вариантах компилятора для того, чтобы задержать результаты на экране, используется оператор _getch() (начинается с символа подчеркивания). При этом в начале программы должна быть подключена библиотека . В некоторых вариантах компилятора в этом операторе нет необходимости. Достаточно поставить галочку около опции: Сервис > Параметры среды > Общие > Pause console programs after return
Слайд 24#include
#include
using namespace std;
int R1=10;
int R2=2000;
int main()
{
cout
<< R2 << endl;
return 0;
}
Если необходимо зарезервировать под выводимое число определенное количество позиций, то можно применить библиотеку #include и оператор setw(n), где n – кол-во зарезервированных под число позиций, например,
Вывод с заданной шириной поля
Слайд 26Пример программы, выводящей на экран квадрат числа, введённого пользователем с
клавиатуры и звукового сигнала:
#include
using namespace std;
double s;
int main()
{setlocale (0, "");
cout << "Введите число: ";
cin >> s;
cout << "Квадрат числа: ";
cout << s*s << endl;
cout << "\a"; // Это вывод звукового сигнала
return 0;
}
Пример 2.
Слайд 28Библиотека
Чтобы воспользоваться сложными математическими функциями, нужно подключить библиотеку, в
которой содержатся эти функции, а именно:
#include (или )
Слайд 29Запись математических функций в C++
Слайд 30
pow(x,2)-7*x+6
(fabs(x)-fabs(y))/(1+fabs(x*y))
log((y-sqrt(fabs(x)))*(x-y/(z+pow(x,2)/4)))
Примеры записи математических выражений
Слайд 31int a, b;
a ++; // a = a +
1;
a --; // a = a – 1;
a += b; // a = a + b;
a -= b; // a = a - b;
a *= b; // a = a * b;
a /= b; // a = a / b;
a %= b; // a = a % b;
Допустимая сокращенная запись простых математических операций
Слайд 32 Важно. В С++ деление целого числа на целое дает
в результате целое число, т.е. 1/2 = 0. Чтобы при
делении получить 0.5 необходимо, чтобы хотя одно из чисел было вещественным числом, т.е. необходимо записать либо 1.0/4, либо 1/4.0
Операция % означает остаток от целочисленного деления. Например, 10 % 3 = 1
В C++ доступны две константы: число «пи» и число «е» (основание натурального логарифма). Их можно получить с помощью констант M_PI и M_E, например,
double a, b;
a = M_PI;
b = M_E;
cout<
Слайд 33#include
#include
using namespace std;
int x=4578;
int y;
int main()
{
y=pow(x,2)-7*x+6;
cout
"
Слайд 34#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int y(10);
int x(-4);
int z(3);
double c=fabs(x)+sqrt(y)+pow(z,2);
cout
переменной, например,
int y=10; можно записать, как int y(10);
Пример 4 (расчет по формуле)
Слайд 35
8)
7)
6)
5)
4)
3)
2)
1)
Написать программы на C++ для вычисления значения y математических выражений
1…8 при следующих исходных данных: а = 10, b =
20
Слайд 36
15)
14)
13)
12)
11)
10)
18)
9)
17)
16)
Написать программы на C++ для вычисления значения функций 9...18 при
следующих исходных данных: x = π/4
Слайд 38#include
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale (0, "");
double a, b,
y;
cout a;
cout
>> b;
y=pow(a,2)+pow(b,3)+pow((pow(a,2)+pow(b,3)),2);
cout << "y=" << y << endl;
return 0;
}
Пример 5. Расчет по формуле с вводом исходных данных с помощью клавиатуры.
b; y=pow(a,2)+pow(b,3)+pow((pow(a,2)+pow(b,3)),2); cout ">
b; y=pow(a,2)+pow(b,3)+pow((pow(a,2)+pow(b,3)),2); cout" alt="#include #include using namespace std;int main(){ setlocale (0, ""); double a, b, y; cout a; cout > b; y=pow(a,2)+pow(b,3)+pow((pow(a,2)+pow(b,3)),2); cout">
Слайд 39Пример 6. Вычисление площади круга
#include
#include
using namespace std;
double S,
R;
double pi=3.1416;
int main()
{
setlocale(0, "");
cout
радиус окружности в метрах: ";
cin >> R;
S=pi*pow(R,2);
cout << "S=" << S << " кв.м" << endl;
return 0;
}
Слайд 40Пример 7.
Напишите программу для вычисления длины окружности:
C = 2πR
Пример
8.
Напишите программу для вычисления объема прямого цилиндра:
V = Sh,
где
S – площадь основания,
h – высота.
Радиус основания цилиндра и высота должны вводиться с клавиатуры.
Слайд 42Оператор if…else (если…иначе).
При выполнении условия if выполняется последующий код
программы, расположенный после условия. Если условие не выполняется, происходит переход
к дальнейшему выполнению программы или переход к коду программы, расположенному после оператора else.
Программный код после операторов if и else заключается в фигурные скобки.
Условие if всегда записывается в круглых скобках, точка с запятой после условия не ставится. Если при выполнении условия требуется выполнить только одну команду, то фигурные скобки ставить не обязательно.
Слайд 43
if (a > b)
M = a;
else
M
= b;
Блок – схема:
Фрагмент программы:
Полная форма ветвления,
используются операторы
if … else
Полная
форма условного оператора
Слайд 44
M = a;
if (b > a)
M =
b;
Блок-схема:
Фрагмент программы:
Неполная форма ветвления,
используется только if
Неполная форма условного оператора
Слайд 45
if (a>b)
M=10;
else {
if (a==b)
M=20;
else
M=30;
}
Вложенный условный оператор
a = = b
Слайд 46
больше или равно
меньше или равно
равно
не равно
НЕ
И
ИЛИ
Двойной знак равенства является не
оператором присваивания, а оператором сравнения. Например, if (a==5) означает, что
мы не присваиваем переменной «а» значение 5, а сравниваем текущее значение «а» со значением 5. И в случае равенства условие выполняется.
больше, меньше
Знаки отношений в условном операторе if
>=
>
<=
! =
!
| |
==
<
&&
Слайд 47Пример 9
Написать программу с условным оператором if.
Кредит, который может
выдать банк физическому лицу, зависит от суммы зарплаты.
Если сумма зарплаты
Sz<=20000 руб, то кредит недоступен.
Если сумма зарплаты 20000 < Sz <= 40000 руб, то банк может выдать кредит Kr=0.7*Sz.
Если сумма зарплаты Sz>40000 руб, то банк может выдать кредит Kr=1.2*Sz.
Сумму зарплаты вводить с клавиатуры.
Вывести на монитор доступную сумму кредита.
Слайд 48#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
int
Sz,Kr; // Sz – сумма зарплаты, Kr – сумма кредита
cout
<< "Введите сумму зарплаты: ";
cin >> Sz;
if (Sz<=20000)
cout << "Кредит недоступен" << endl;
if (Sz>20000 && Sz<=40000)
{
Kr=0.7*Sz;
cout << "Доступен кредит: "<< Kr << "руб" << endl;
}
if (Sz>40000)
{
Kr=1.2*Sz;
cout << "Доступен кредит: "<< Kr << "руб" << endl;
}
return 0;
}
Пример 9
Слайд 49
int a=6;
if (a==5) {
c=5;
y=a+c;
}
else {
c=4;
y=a-c;
}
Дополнить приведенный фрагмент обязательными инструкциями и
написать полностью программу. В конце программы вывести на монитор переменную
y.
Пример 10. Фрагмент программы с условным оператором
Слайд 50Пример 11.
Написать программу, в которой с клавиатуры вводятся два числа:
a, b. Если выполняется условие a > b, то вычислить
Если
условие не выполняется, то вычислить
Вывести на монитор значение M.
M = a + b
M = a - b
Слайд 51Взять за основу пример 11, но ввести в него не
два, а три условия: если a > b то переменной
M присвоить значение
если a = b то присвоить
если a < b то присвоить
Вывести на монитор значение M.
M = 10;
M = 20;
M = 30;
Пример 12.
Слайд 52Пример 13. Написать программу для нахождения случайного числа (в диапазоне
0…99), которое присваивается переменной num.
#include
#include
#include
using namespace std;
int
main() {
setlocale(LC_ALL, "Russian");
int num = rand() % 100; /*остаток от деления случайного числа на 100 */
cout << "Случайное число num=" << num << endl;
return 0;
}
Слайд 53
Дополнить программу примера 13 следующим
условным оператором:
int a, b;
if (num
>=50)
{
a = 1;
cout
= 2;
cout << "b= " << b << endl;
}
Пример 14
Слайд 54
Пример 15. Дополнить программу примера 13 следующим условным оператором:
double a,
b;
double х=3.1416/4;
if (num >=50)
{
a =
;
cout << "a = " << a << endl;
}
else
{
b =
cout << "b = " << b << endl;
}
(1+tgx+cosx+sinx)2+5sinx;
Слайд 55Пример 16. Написать программу вычисления сопротивления последовательной или параллельной цепи
в зависимости от варианта. Значения сопротивлений должны вводиться с клавиатуры.
Варианты 1 или 2 также должны вводиться с клавиатуры.
Вар.1
Вар.2
R1
R2
R1
R2
Слайд 56#include
#include
using namespace std;
double R1, R2,
R11, R22;
int num;
int main()
{
setlocale(0,
"");
cout << "Введите R1: ";
cin >> R1;
Пример 16 (начало)
1, если последовательная цепь, введите 2, если параллельная цепь: ";
cin
>> num;
if (num==1)
{
R11=R1+R2;
cout << "R11=" << R11 << endl;
} else {
R22=R1*R2/(R1+R2);
cout << "R22=" << R22 << endl;
}
return 0;
}
Пример 16 (окончание)
Слайд 58Пример 17. Написать программу вычисления сопротивления последовательной или параллельной цепи
аналогично предыдущему примеру, но последовательная и параллельная электрическая цепи должны
состоять уже из трех резисторов. Значения сопротивлений R1, R2, R3 должны вводиться с клавиатуры. Варианты 1 или 2 также должны вводиться с клавиатуры.
В программе использовать следующие формулы
Вар 1 (последовательная цепь):
Вар.2 (параллельная цепь):
где:
Слайд 59Пример 18. После абсолютно упругого соударении двух тел массой m1
и m2 они будут двигаться со скоростями
После абсолютно неупругого
соударении двух тел массой m1 и m2 они будут двигаться с общей скоростью
Написать программу расчета скоростей при абсолютно упругом и абсолютно неупругом соударении тел. Массы и начальные скорости двух тел вводить с клавиатуры.
Слайд 61Цикл – это многократное выполнение одинаковых действий.
Циклические алгоритмы в С++
Различают
два вида циклов:
цикл с известным числом шагов (например, выполнить действие
10 раз) – цикл for
цикл с неизвестным числом шагов (делать, пока не выполнится условие останова цикла) – цикл while
Слайд 62Пусть надо найти значения функции y=2*x-5 при нескольких значениях аргумента
x=1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10.
Тогда
фрагмент кода программы будет иметь вид:
x=1;
y=2*x-5;
cout << y << endl;
x=2;
y=2*x-5;
cout << y << endl;
и т.д. всего 30 строк.
Такая запись крайне нерациональна!
В этих случаях используют оператор цикла.
Пример алгоритма, требующего многократных повторений.
Слайд 63
Цикл for
Заголовок цикла, записывается в круглых скобках, точка с запятой
после заголовка не ставится!
Внутри заголовка:
1. На первом месте располагается
начальное значение изменяемого параметра цикла. В нашем примере изменяемым параметром является переменная i, она же служит счетчиком цикла. Начальное значение равно 1. Каждое новое значение переменной соответствует одному проходу цикла. Один проход цикла называется итерацией. После задания начального значения ставится точка с запятой.
for (int i = 1; i <= 10; i++) - заголовок цикла
{
x=i;
y=2*x-5;
cout << y << endl;
}
тело цикла
Слайд 642. На втором месте в заголовке указывается конечное значение переменной.
В нашем примере конечное значение переменной i равно 10. Снова
ставим точку с запятой.
3. И, наконец, на третьем месте, указывается шаг изменения переменной или шаг цикла. Шаг цикла — это значение, на которое будет увеличиваться или уменьшаться переменная при каждом проходе (i++ означает увеличение на единицу).
За заголовком цикла идет тело цикла, которое записывается в фигурных скобках.
Слайд 65#include
#include
using namespace std;
int t, dt=10;
int main() {
setlocale (0,
"");
for (t=0; t
t << endl;
return 0;
}
В качестве изменяемого параметра цикла может выступать любая физическая величина.
Пример цикла for с параметром «время».
Слайд 66#include
#include
using namespace std;
int L, dL=5;
int main() {
setlocale (0,
"");
for (L=0; L
L << endl;
return 0;
}
Пример цикла for с параметром «расстояние»
Слайд 67
int a = 5;
int sum=0;
for( i = 1; i
4; i++ )
{
a = a + 2;
sum=sum+a;
}
cout
<< endl;
cout << sum << endl;
i=1, a=7, sum=7
i=2, a=9, sum=16
i=3, a=11, sum=27
i=4, a=13, sum=40
Дописать программу и убедиться, что в результате выполнения цикла а=13, sum=40
Пример 19. Определить значения переменных а, sum после выполнения цикла.
Слайд 68
Когда мы не знаем, сколько итераций должен произвести цикл, нам
понадобится цикл while или do...while. Синтаксис циклов while и do…while
в C++ выглядит следующим образом:
while: do…while:
while (условие) do
{ {
Тело цикла; Тело цикла;
} }
while (условие);
Циклы будут выполняться до тех пор, пока выполняется условие, указанное в круглых скобках.
Циклы while и do…while
Слайд 69Цикл while
В цикле while условие, определяющее будет
ли цикл повторяться, проверяется перед первым шагом цикла. Такой цикл
называется циклом с предпроверкой условия.
#include
using namespace std;
int main()
{
int i=0;
while (i<3)
{
i++;
cout << i << " ";
}
return 0;
}
Слайд 70Цикл do…while
Если условие проверки располагается в конце цикла,
то это будет цикл с постпроверкой условия. Для его записи
используется конструкция из операторов do…while.
#include
using namespace std;
int main()
{
int i=0;
do
{
i++;
cout << i << endl;
}
while (i<3);
return 0;
}
Слайд 71Важно.
В цикле while точка с запятой после условия цикла
не ставится.
В цикле do…while после условия цикла надо поставить точку
с запятой.
Обратить внимание. Оператор вывода в циклах
while и do…while можно задавать различным образом. При этом выводимые данные будут располагаться или в строчку, или в столбик.
Слайд 72
В чем отличие цикла while от do…while?
while do…while
int i = 1; int i = 1;
while
(i < 0) { do {
cout << i << " "; cout << i << " ";
i++; i++;
} }
while (i < 0);
Цикл while не выполнится ни разу, а цикл do…while выполнится 1 раз, и на экран будет выведено «1».
Слайд 73#include
using namespace std;
int main()
{
int i;
int sum = 0;
setlocale(0, "");
for (i = 1; i
<= 10; i++)
{
sum = sum + i;
}
cout << "Сумма чисел от 1 до 10 = " << sum << endl;
return 0;
}
Пример 20. Напишем с помощью цикла for программу, которая будет считать сумму чисел от 1 до 10.
Слайд 74Пример 21.
Дописать программу, которая будет считать сумму чисел от
1 до 10 с помощью цикла while.
int i=0;
int sum
= 0;
while (i<10)
{
i++;
sum = sum + i;
}
Пример 22.
Написать программу, которая будет считать сумму чисел от 1 до 10 с помощью цикла do…while.
Слайд 75
Пример 23. Написать программу
для расчета значений выражения
при а
= 5 и b = 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5,
3.0
#include
#include
#include
using namespace std;
int a=5;
double b, y;
int main()
{
setlocale(0, "");
int i;
for (i = 1; i <=6; i++)
{
b=0.5*i;
y=pow(a,2)+pow(b,3)+a*b+a/sqrt(b);
cout << "b=" <
Слайд 76
Пример 24. Написать программу для расчета значений выражения
при значении b
= 1.5 и при значениях
a = 3, 6, 9, 12,
15, 18
Слайд 77Досрочное завершение цикла (оператор break)
Как цикл while так и
цикл for можно завершить досрочно, если внутри тела цикла использовать
оператор break.
При этом произойдёт моментальный выход из цикла, не будет закончен даже текущий шаг (т. е. если после break присутствовали какие-то ещё операторы, то они не выполнятся).
Слайд 78
Досрочное завершение цикла (оператор break)
В результате работы следующего примера
на экран будут выведены только числа «1 2 3 4»,
хотя конечное значение счетчика цикла равно 10.
for (int i=1; i<=10; i++)
{
if(i == 5) {
break;
}
cout << i << " ";
}
Слайд 79Пример 25 (оператор цикла for + оператор break).
Мяч вертикально
падает с высоты 2м. Высота каждого подскока составляет 0,6 от
предыдущей высоты. Сколько подскоков должен сделать мяч, чтобы очередная высота подскока не превышала 0,3 м.
В программе используется оператор цикла и оператор break.
Слайд 80#include
#include
using namespace std;
int ik;
double h=2.0;
int main()
{
setlocale(0, "");
for (int i = 1; i
{
h=h*0.6;
if (h<=0.3)
{
ik=i;
break;
}
}
cout << "Номер подскока: " << ik << endl;
cout << "Высота подъема: " << h << endl;
return 0;
}
Пример 25
Слайд 81Мяч вертикально падает на пол со скоростью V1=6 м/с. В
момент каждого отскока мяч теряет в скорости 30%, т.е. скорость
отскока равна V2=0.7*V1. После отскока мяч подпрыгивает на высоту
При втором и каждом последующем падении мяча скорость падения равна скорости предыдущего отскока.
Написать программу и вывести на монитор высоту подъема после каждого отскока. Число отскоков задать равным 6. Ускорение свободного падения
Пример 26
Слайд 82#include
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale(0, "");
int i=0;
double V1=6,
V2, h, g=9.81;
for (i=1; i
<<" Высота подъема: "<
}
return 0;
}
Пример 26
Слайд 84Последовательность действий при отладке программы
1. Для демонстрации отладки выберем
пример 25 и версию программы Dev-C++ 4.9.9.2.
Создадим, откомпилируем и выполним
программу. Программа выдает результат, но, предположим, у нас есть сомнения в правильности результата.
2. Запускаем отладку (кнопка Отладка или клавиша F8). При первом запуске отладки программа выдаст запрос, хотим ли мы разрешить отладку и перестроить проект. Отвечаем Да (Yes).
3. Задаем точки прерывания программы. Для этого щелкаем мышью в столбце слева от операторов и строчка подсвечивается красным цветом. Программа будет выполняться до строки, предшествующей строке прерывания.
Слайд 854. Далее работаем с нижней панелью интерфейсного окна. Чтобы она
появилась, щелкаем в нижней части окна по вкладке Отладка.
5.
Щелкаем в нижней панели по опции Выполнить до курсора. Строчка программы (номер 12), соответствующая первой точке прерывания, становится синей, как показано на рис. 1.
6. Щелкаем в нижней панели программы по кнопке Добавить в наблюдаемые, появляется дополнительное окошко, в котором задаем интересующую нас переменную i. Затем повторяем процедуру и последовательно задаем переменные h и ik. Эти переменные и их значения появляются в левой области интерфейсного окна (рис. 1).
Слайд 87Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
7. Далее в нижней панели нажимаем на
кнопку Продолжить выполнение и переменные i, h, ik принимают новые
значения, как показано на рис. 2, рис. 3, рис. 4.
8. Когда значение i станет равным четырем, выполнится условный оператор, нижняя строчка (номер 15), соответствующая второй точке прерывания, станет синей, также выполнится оператор break и программа закончит работу (рис. 5).
Слайд 89Таким образом, с помощью режима отладки мы проконтролировали работу программы,
выяснили, какие значения принимают переменные i, h, ik, убедились, что
программа работает правильно. Чтобы остановить режим отладки, надо нажать кнопку Остановить выполнение в нижней панели.
С помощью кнопки Следующий шаг, можно проследить пошаговое выполнение программы.
С помощью кнопки Удалить объект наблюдения, можно удалять наблюдаемые переменные из левой области интерфейсного окна.
Слайд 91Массив (совокупность нескольких значений) Имя массива создается аналогично имени обычной
переменной, но за именем массива в квадратных скобках указывается количество
элементов массива, которое задается при его объявлении. Чтобы описать элементы массива сразу при его создании, можно использовать фигурные скобки. В фигурных скобках значения элементов массива перечисляются через запятую. В конце закрывающей фигурной скобки ставится точка с запятой. При объявлении массива нумерация элементов массива начинается с нуля. Массив, как и любую переменную можно не заполнять значениями при объявлении.
Описание массива и вывод на печать
Слайд 92
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale (0, "");
int a[5]={5,10,15,20,25};
for (int i=0;
i
return 0;
}
Пример 27 (вариант заполнения массива сразу после его объявления)
Важно: нумерация элементов массива начинается с 0:
a[0] = 5
a[1] = 10
a[2] = 15
a[3] = 20
a[4] = 25
Элемента a[5] не существует .
5
элементов
Слайд 93Пример 28 (вариант заполнения массива с помощью оператора цикла)
#include
using
namespace std;
int main()
{
setlocale (0, "");
int a[7];
for (int i=0; i
7; i++)
{
if (i==0)
a[i]=1;
else
a[i] = a[i-1]*2;
cout << a[i] << endl;
}
return 0;
}
Слайд 94Написать программы, аналогичные примеру 27 на заполнение массива при объявлении.
Вывести массивы на монитор:
P[7]=0, -1, 1, -2, 2, -3, 3;
Q[8]=1.8,
2.5, 3.7, 4.9, 2.9, 1.5, -1.7, -2.3;
R[4]=3, 33, 333, 3333;
Написать программы, аналогичные примеру 28 на заполнение массива с помощью оператора цикла. Вывести массивы на монитор:
S[5]=1, 10, 100, 1000, 10000;
T[5]=-1, -8, -27, -64, -125;
U[6]=1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0;
Слайд 95Пример 29. Написать программу для вычисления дальности полета тела, брошенного
под углом α к горизонту. Сопротивлением воздуха пренебречь. Расчет провести
для следующих углов бросания: 0, 15, 30, 45, 60, 75, 90 градусов. Для хранения рассчитанных значений дальности создать массив L[7]. Задать начальную скорость бросания равной V = 20 м/сек. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/сек2 .
Дальность полета тела рассчитывается по формуле
Слайд 96#include
#include
using namespace std;
double v=20;
double g=9.81;
double pi=3.1416;
double alf;
double L[7];
int
main()
{
setlocale (0, "");
alf=0;
int i;
for (i=0; i
" " << L[i] << endl;
alf=alf+pi/12;
}
return 0;
}
Пример 29
Слайд 97Пример 30.
Взять за основу программу предыдущего примера и видоизменить
ее так, чтобы начальная скорость и угол бросания вводились с
клавиатуры. Тогда программа будет находить дальность полета при любой начальной скорости и любом угле бросания, заданных с клавиатуры. Вывести на монитор заданный угол бросания, заданную начальную скорость и рассчитанную дальность полета.
Примечание: угол вводить в градусах, а в формулу подставлять в радианах.
Слайд 98#include
#include
using namespace std;
double v, alf, L;
double g=9.81;
double pi=3.1416;
int
main()
{
setlocale (0, "");
cout > v;
cout
"Введите угол: ";
cin >> alf;
alf=alf*pi/180;
L=2*pow(v,2)*sin(alf)*cos(alf)/g;
cout << "Дальность полета: " << L << endl;
return 0;
}
Пример 30
Слайд 99Пример 31.
Написать программу для перевода двоичного числа в десятичное.
Использовать следующий
алгоритм
где b – десятичное число;
an – крайняя слева цифра двоичного
числа;
n – количество цифр в двоичном числе.
Например, перевести двоичное число 11001011 в десятичное:
При написании программы представить двоичное число в виде массива a[8] = {1,1,0,0,1,0,1,1}
Слайд 100#include
#include
using namespace std;
int main()
{
int i;
int b=0;
int
a[8]={1,1,0,0,1,0,1,1};
for (i=0; i
31
Слайд 102
Оператор SWITCH
Конструкция оператора
switch:
switch (переключатель) {
case значение1:
инструкция1;
break;
case значение2:
инструкция2;
break;
…
}
Пример,
a=2;
switch
(a)
{
case 1:
b=1;
break;
case 2:
b=2;
break;
}
В качестве переключателя могут выступать только целочисленные переменные или выражения.
Слайд 103Пример 32. Вывод словесного описания оценки, основываясь на текущей оценке
ученика
#include
using namespace std;
int main() {
setlocale (0, "");
int grade;
cout << "Введите оценку от 2 до 5" << endl;
cin >> grade;
switch (grade)
{ case 5: cout << "У вас оценка отлично" << endl; break;
case 4: cout << "У вас оценка хорошо" << endl; break;
case 3: cout << "У вас всего лишь удовлетворительно" << endl; break;
case 2: cout << "Плохо, у вас двойка" << endl; break;
}
return 0;
}
Использование оператора SWITCH
Слайд 104Написать программу – калькулятор, которая будет выполнять для двух чисел
a, b, введенных с клавиатуры, следующие математические операции:
1. a+b;
2. a-b;
3.
a*b;
4. a/b;
Пример 33
b;
cout
"Выберите действие: " << endl;
cout << "1. Сложить a+b" << endl;
cout << "2. Вычесть a-b" << endl;
cout << "3. Умножить a*b" << endl;
cout << "4. Разделить a/b" << endl;
cin >> z;
switch (z)
{
case 1: cout << "a+b= " << a+b << endl;
break;
case 2: cout << "a-b= " << a-b << endl;
break;
case 3: cout << "a*b= " << a*b << endl;
break;
case 4: cout << "a/b= " << a/b << endl;
break;
}
Пример 33. Дописать программу.
Слайд 106Пример 34.
Дополнить пример 33 следующими математическими операциями:
5. b-a;
6. b/a;
7. sqrt
(a);
8. sqrt (b);
Слайд 108 Функция (в Fortran – процедура) – подпрограмма ,
выполняющая действия, многократно повторяющиеся в основной программе. Использование функций сокращает
объем программы и уменьшает вероятность появления ошибок в программе.
Функция может иметь возвращаемое значение или не иметь возвращаемого значения.
Функция может быть с параметрами или без параметров. В функции без параметров не указывается возвращаемое значение. Начинается с оператора void.
Код функции может быть размещен в начале программы или в конце программы. Во втором случае в начале программы необходимо объявить функцию с помощью оператора, который называется прототипом функции. При этом описание прототипа не отличается от описания заголовка функции.
Функция (подпрограмма)
Слайд 109
INT
LONG
DOUBLE
В списке параметров перед каждым параметром указывается тип,
параметры разделяются запятыми.
Структура функции
Заголовок функции
{
операторы;
return выражение (или переменная);
}
Пример:
int amp(int x,
int y) – заголовок функции
{
x=pow(x,2);
y=pow(y,2);
return x+y;
}
Тип возвращаемого функцией значения
Имя функции (список параметров)
Заголовок функции
Правила записи функции с возвращаемым значением.
x, y – формальные параметры
тело функции
Слайд 110 Функция состоит из заголовка и тела функции. Тело функции заключается
в фигурные скобки. В прототипе и теле функции задаются формальные
параметры. Внутри функции они доступны как локальные переменные.
Фактические параметры существуют в основной программе. Они указываются при вызове функции на месте формальных. В момент вызова функции значения фактических параметров присваиваются формальным параметрам. Имена формальных и фактических параметров могут совпадать, это не вызовет конфликта.
Не рекомендуется создавать функции, обращающиеся к глобальным переменным, так как в этом случае функция становится привязанной к конкретной основной программе.
Слайд 111Соответствие фактических параметров формальным параметрам устанавливается в том порядке, в
котором они были объявлены. Тип фактических параметров должен совпадать или
быть совместимым с типом формальных параметров. Одна функция не может объявляться или определяться внутри другой т.е. нельзя объявлять и определять функции внутри main. Но одна функция может вызываться внутри другой. В частности, внутри своего тела функция может вызывать саму себя. Такое явление называется рекурсией.
Слайд 112
#include
#include
using namespace std;
double a, b, z1, z2;
double amp(double
x, double y); // прототип функции «amp»
int main()
{
setlocale (0, "");
cout << "Введите a: ";
cin >> a;
cout << "Введите b: ";
cin >> b;
z1=a+b;
z2=pow(a,2)+pow(b,2);
cout << amp(z1,z2); /* z1, z2 фактические параметры, подставляемые вместо формальных параметров в функцию amp */
return 0;
}
double amp(double x, double y) // функция «amp»
{
x=x+1;
y=y+1;
return x/y; // x/y - возвращаемое значение
}
Пример 35
Задание: записать пример 35 без прототипа функции.
Слайд 113
#include
#include
using namespace std;
int x=4;
int y, yy, z;
int aver
(int a, int b) // функция
{
z=(a+b)/2;
}
int main() {
y=pow(x,2);
aver (x,y);
cout
<< z << endl;
yy=pow(x,3);
aver (y,yy);
cout << z << endl;
return 0;
}
Формальные параметры
Фактические
параметры
Пример 36
Задание: записать пример 36 с прототипом функции.
Слайд 114Функция с параметрами
Функция без параметров
Слайд 115Функция с возвращаемым
значением
Функция без возвращаемого
значения
Слайд 116 В рассмотренных примерах функция без возвращаемого значения avrg становится зависимой
от глобальной переменной z, что нежелательно. В случае функции с
возвращаемым значением aver такой зависимости нет, так как все переменные определены внутри функции. Переменная z в этом случае является локальной. В языке C++ локальными являются переменные объявленные внутри функции или блока, ограниченного фигурными скобками.
Слайд 117Возвращаемых значений в
функции может быть несколько,
например,
#include
#include
using
namespace std;
int x (4), y;
double z1, z2;
int aver(int a, int
b) {
z1=a+b;
z2=(a+b)/2;
return z1, z2;
}
int main() {
y=pow(x,2);
aver (x,y);
cout << z1 << " " << z2 << endl;
return 0;
}
Пример 37
Примечание: int x(4) означает int x=4;
Задание: записать пример 37
с прототипом функции.
Слайд 118Итак, когда мы работаем с функцией, надо указать тип возвращаемого
функцией значения, имя функции, задать перечень формальных параметров с указанием
типа в круглых скобках после имени функции (точку с запятой после заголовка функции ставить не надо), записать необходимые действия в теле функции, и вернуть результат работы функции оператором return.
Оператор return заканчивает выполнение функции и возвращает управление в вызывающую функцию.
Если описание функции располагается после main, то перед main необходимо объявить прототип функции.
Правила работы с функцией (имеющей формальные параметры и возвращаемое значение)
Слайд 119Пример 38. Необходимо найти путь и расход топлива для автомобиля,
который во время поездки двигался с различной скоростью в течение
различных временных отрезков.
Пусть скорость автомобиля описывается следующим массивом скоростей:
V[7] = {60,70,80,90,100,110,120} км/час. Этому массиву скоростей соответствует массив временных промежутков:
t[7] = {0.7, 0.65, 0.55, 0.4, 1.2, 1.0, 1.5} часов.
Путь будем определять по формуле S = V·t, а расход топлива по формуле R = 0,001·V2 ·t, где S[км], V[км/час], t[час], R[л]. Последняя формула учитывает зависимость расхода топлива не только от времени движения автомобиля, но и от его скорости. За исходную величину расхода топлива принимается расход в10 литров на 100 км пути при скорости 100 км/час. При уменьшении скорости расход топлива уменьшается, при увеличении скорости – увеличивается.
Слайд 120#include
#include
using namespace std;
double S=0;
double R=0;
int v[7]={60,70,80,90,100,110,120}; //массив скоростей
double
t[7]={0.7,0.65,0.55,0.4,1.2,1.,1.5}; /*массив временных промежутков, соответствующих массиву скоростей*/
double F1(int a, double
b); /*прототип функции для вычисления пути */
double F2(int a, double b); /*прототип функции для вычисления расхода топлива */
int main()
{
setlocale(0, "");
Пример 38 (начало)
параметров a, b подставляем фактические значения скорости и времени на
i-ом отрезке пути */
R=R+F2(v[i],t[i]); //Вычисляем расход топлива
}
cout << S <<" "<< R;
return 0;
}
double F1(int a, double b) { //описание функции F1
return a*b;
}
double F2(int a, double b) { //описание функции F2
return 0.001*pow(a,2)*b;
}
Пример 38 (продолжение)
Слайд 122Пример 38 (результаты расчета)
Задание: записать пример 38 без прототипов функций.
Слайд 123
где L – длина маятника,
g – ускорение свободного падения.
Получить результаты
для длины L1=5 м и L2=10 м.
Для вычисления T использовать
подпрограмму-функцию.
Пример 39. Написать программу для расчета периода колебаний математического маятника.
Период колебаний математического маятника определяется по формуле:
Слайд 124#include
#include
using namespace std;
double PF (int LM)
{
double pi=3.1416;
double g=9.81;
double
TM;
TM=2*pi*sqrt(LM/g);
return TM;
}
int main()
{
int L=5;
double T1, T2;
T1=PF(L);
cout
T1 << endl;
L=10;
T2=PF(L);
cout << "T2= " << T2 << endl;
return 0;
}
Пример 39
Слайд 126Пример 40. Запись результатов вычисления функции sin(x) в текстовый файл
#include
#include
#include
using namespace std;
double x;
double dh=3.1416/20;
int main()
{
setlocale (LC_ALL,"Russian");
ofstream f;
f.open
("snx.txt");
for (int i=0; i<=10; i++)
{
x=dh*i;
f << sin(x) << endl;
}
return 0;
}
Слайд 127Рассмотрим пример 40 подробнее:
#include //подключить библиотеку fstream
ofstream.f; //output file
stream – организовать поток вывода в файл,
f.open («snx.txt"); //открыть текстовый
файл snx.txt для записи,
f << sin(x) << endl; //записать значения sin(x) в файл snx.txt
Это четыре минимально необходимых строчки кода программы, чтобы организовать вывод в файл.
Результат вывода имеет вид:
Слайд 128Пример 41. Считывание данных из текстового файла test.txt
#include
#include
#include
using namespace std;
int main()
{
setlocale (LC_ALL,"Russian");
ifstream f;
f.open ("test.txt");
double a[11];
for (int i=0;
i<=10; i++)
{
f >> a[i];
cout << a[i] << endl;
}
return 0;
}
Слайд 129Рассмотрим пример 41 подробнее:
#include //подключить библиотеку fstream
ifstream.f; // input
file stream – организовать поток ввода из файла,
f.open ("test.txt"); //открыть
текстовый файл test.txt,
f >> a[i]; //записать значения из файла test.txt в массив a[11]
Имеем, как и в предыдущем случае, четыре минимально необходимых строчки кода программы, чтобы организовать ввод из файла в программу.
Тестовый файл test.txt заполняем значениями синуса из предыдущего примера. Результат ввода из файла имеет вид:
Слайд 131 Иногда необходимо не просто получить результаты расчета, но и построить
график по результатам расчета. Поведение кривых на построенном графике позволяет
оперативно контролировать правильность написанной программы.
Будем проводить расчеты в С++, а график строить в Excel, поскольку Excel имеет более развитый инструментарий для построения графиков и диаграмм, нежели С++. Чтобы автоматизировать перенос результатов расчета из C++ в Excel, результаты расчетов будем выводить в файл, а затем копировать в Excel.
Слайд 132Последовательность действий при построении графика
1. Написать программу, в которой значения
аргумента и функции выводятся в файл, а не на консоль.
Предусмотреть вывод запятой между аргументом и функцией.
2. Открыть полученный файл в программе Microsoft Office Word.
3. Преобразовать данные в таблицу с помощью опций Вставка > Таблица > Преобразовать в таблицу, используя в качестве разделителя данных запятую после аргумента.
4. Скопировать таблицу в Excel и заменить точку в полученных данных на запятую с помощью опций Главная > Найти и выделить > Заменить.
5. Построить график в Excel с помощью опций Вставка > Точечная > Точечная с гладкими кривыми.
Слайд 133Примечание. Чтобы Excel не переводил автоматически дробное число в дату
при копировании из Word в Excel, измените системные настройки даты
с «.» на «/» в Панель управления > Язык и региональные стандарты:
Слайд 134#include
#include //библиотека потокового ввода/вывода
#include
using namespace std;
double
trig(double var); // прототип функции trig
int main()
{
setlocale (0, "");
double a,
b, h, x;
char s[20]; // строка из 20 символов для имени файла
cout << "Введите начальное и конечное значение аргумента и шаг: ";
cin >> a >> b >> h;
cout << "Введите имя файла: ";
cin >> s;
ofstream f; //объявляем поток записи в файл
f.open(s); // открываем файл
Пример 42. Построить график функции y=sin(x)+cos(x)
1)
x
ставим запятую после аргумента, которая позволит нам преобразовать результаты в таблицу */
f.width(15);
f << trig(x) << endl; /*вызываем функцию с текущим аргументом х и пишем результаты вычислений в файл */
}
f.close(); // закрываем файл
return 0;
}
double trig(double var) { // функция trig
return sin(var)+cos(var);
}
Пример 42 (продолжение)
Слайд 1362)
3)
Файл с
результатами
расчетов
Преобразовываем
результаты в
таблицу
Слайд 1374)
5)
Строим
график
Копируем
таблицу в Excel и
заменяем
разделительные
точки в числах на
запятые
Слайд 138Пример 43. При подключении разряженного конденсатора C к источнику напряжения
U0 через резистор R, напряжение на конденсаторе увеличивается от 0
до U0 по закону
Где постоянная заряда, имеющая размерность [сек].
Написать программу расчета кривой U(t) и построить график этой кривой.
Расчет проведем при следующих исходных данных: R=1 кОм, С=1000 мкФ, время окончания заряда ts=4 с, шаг по времени dt=0.1с.
Слайд 139#include
#include
#include
using namespace std;
double u0=12;
double tau=1;
double volt(double x);
// прототип функции
int main() {
double t, ts, dt;
setlocale
(0, "");
char s[20];
cout << "Введите время окончания расчета ts: ";
cin >> ts;
cout << "Введите шаг dt: ";
cin >> dt;
cout << "Введите имя файла ";
cin >> s;
Пример 43 (начало)
Слайд 140 ofstream f; // вывод в файл
f.open(s); // открыть
файл
for (t=0; t
<< t << ","; /* Записываем в файл аргумент t и одновременно пишем после него запятую */
f.width(15);
f << volt(t) << endl; /* вызываем функцию volt с текущим аргументом t и пишем результаты вычислений в файл*/
}
f.close(); //Закрываем файл
return 0;
}
double volt(double x) {
return u0*(1-exp(-x/tau));
}
Пример 43 (продолжение)
Слайд 141Пример 43 (построение графика)
Таблица приведена в сокращенном виде.
Слайд 142Мяч падает на пол в точке А со скоростью V1=6
м/с. Угол падения мяча составляет 30 град. от вертикали. При
каждом отскоке мяч теряет 30% скорости, т.е. для скорости отскока можно записать V2=0.7*V1. Угол отскока мяча равен углу падения. При втором и каждом последующем падении мяча скорость падения равна скорости предыдущего отскока. Угол падения и угол отскока сохраняют значение 30 град.
Написать программу и вывести на монитор траекторию движения мяча при подскоках. Число отскоков задать равным 6.
Высота подъема мяча при отскоке
Время движения мяча между двумя соседними подскоками
, где - вертикальная составляющая скорости отскока.
Пример 44 (построение траектории)
Слайд 143#include
#include
#include //библиотека для выводы в
файл
using namespace std;
double V1=6, g=9.80665, pi=3.14159;
int main()
{
setlocale(LC_ALL, "Russian");
char s[20];
double x,
t, tm, dt, V2, Vx, Vy, Vys, h;
int i, j, N;
double xp[7]; // массив координат точек подскока
double tp[7]; //время, соответствующее точкам подскока
cout << "Введите имя файла: ";
cin >> s;
ofstream f; // указываем поток вывода в файл
f.open(s); // открыть файл
tp[0]=0;
xp[0]=0;
Пример 44 (начало)
- число разбиений отрезка между отскоками
for (i=0; i
цикл по точкам подскока
{
V2=0.7*V1;
Vy=V2*cos(pi/6);
Vx=V2*sin(pi/6);
tm=Vy/g; // время подъема на максим. высоту при отскоке
tp[i+1]=tp[i]+2*tm; //время до следующей точки отскока
xp[i+1]=xp[i]+Vx*2*tm; //расстояние до след. точки отскока
dt=2*tm/N; // шаг по времени
for (j=0; j<=N; j=j+1) /*цикл на построение траектории между соседними точками отскока */
{
if (j==0)
{
h=0;
x=xp[i];
t=tp[i];
Vys=Vy; //запоминание вертик. скорости в предыд. момент
}
Пример 44 (продолжение)
Слайд 145else
{
Vy=Vy-g*dt;
h=h+dt*(Vy+Vys)/2; /* расчет высоты с учетом средней скорости за промежуток
времени dt */
x=x+Vx*dt;
t=t+dt;
Vys=Vy;
}
f
координаты х в файл
f << h << endl; //запись высоты, соответствующей коорд. х
}
V1=V2; // переприсвоение скоростей падения и отскока
cout << tp[i] << " "<< xp[i] << endl;
}
f.close(); //закрываем файл
}
Пример 44 (окончание)
Слайд 146Пример 44. Результаты расчета - траектория движения
мяча
Слайд 148Написать программы самостоятельно:
45. Написать программу, выводящую на монитор элементы в
диапазоне от 11 до 20 для последовательности чисел 1 3
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25
46. Написать программу, выводящую на монитор первые 5 элементов последовательности 2 4 8 16 32 64 128
47. Написать программу, вычисляющую факториал натурального числа n, которое пользователь вводит с клавиатуры (n!=1·2·3·4·…·n).
48. Написать программу, переводящую двоичные числа в десятичные:
1100011111 (ответ: 799),
11001110001 (ответ: 1649),
101010111111 (ответ: 2751).
Слайд 14949. Уравнение идеального трансформатора имеет вид
где
- напряжение в первичной и вторичной обмотках
соответственно,
- число витков в первичной и вторичной обмотках соответственно.
Написать программу для определения напряжения во вторичной обмотке при известных значениях . Значения вводить с клавиатуры.
Слайд 15050. Написать программу для расчета сопротивления электрической цепи при параллельно-последовательном
соединении резисторов:
Сопротивления резисторов R1 … R4 вводить с клавиатуры.
Слайд 15151. Написать программу для расчета сопротивления электрической цепи при параллельно-последовательном
соединении резисторов:
Сопротивления резисторов R1 … R7 вводить с клавиатуры. Для
расчета параллельного участка цепи использовать подпрограмму – функцию.
Слайд 15252. Написать программу для расчета сопротивления электрической цепи при параллельно-последовательном
соединении резисторов:
Сопротивления резисторов R1 … R7 вводить с клавиатуры. Для
расчета параллельного участка цепи использовать подпрограмму – функцию.
Слайд 15353. Написать программу для вычисления корней квадратного уравнения
Выражение
называется
дискриминантом и обозначается буквой D. Если дискриминант больше нуля, то существуют два корня, если D=0, то существует один корень, и если D<0, то действительных корней не существует.
Коэффициенты квадратного уравнения a, b, с вводить с клавиатуры.
Корни квадратного уравнения вычисляются по формуле
Слайд 15454. Пример на эффект Доплера. Пусть имеется источник звукового сигнала,
который излучает звук частотой f0 , и приемник, который принимает
звуковой сигнал. Частота принимаемого звука зависит от скоростей источника и приемника. Возможны случаи:
Случай 1. Источник сигнала приближается к приемнику со скоростью Vист . Тогда частота звука, принимаемого приемником, будет равна
Случай 2. Источник сигнала удаляется от приемника со скоростью Vист . Тогда частота звука, принимаемого приемником, будет равна
Слайд 155Случай 3. Источник сигнала и приемник движутся навстречу друг другу
со скоростями соответственно Vист и Vпр . Тогда частота звука,
принимаемого приемником, будет равна
Случай 4. Источник сигнала и приемник удаляются друг от друга со скоростями Vист и Vпр . Тогда частота звука, принимаемого приемником, будет равна
Написать программу с оператором switch для вычисления частоты звука для рассмотренных случаев. Принять скорость звука V = 340 м/сек. Переменные f0 , Vист , Vпр вводить с клавиатуры.
Слайд 156
62)
61)
60)
59)
58)
57)
56)
55)
Написать программы для вычисления значения y при следующих исходных данных:
а = 6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0;
b =
14.3, 15.0, 15.7, 16.4, 17.1
Слайд 157
Написать программы для вычисления значения y при следующих исходных данных:
α = 10, 20, 30, 40, 50, 60 градусов,
β =
15, 30, 45, 60, 75 градусов
63)
64)
65)
66)
67)
68)
Слайд 158К примеру 63 (вар.1)
#include
#include
using namespace std;
int i,j;
double a,
b; // углы α и β
double pi=3.1416;
double ar, br, y;
int main()
{
a=0;
for (i=1; i<=6; i++) // цикл по углу α
{
a=a+10;
ar=(a*pi)/180; // угол α в радианах
b=0;
for (j=1; j<=5; j++) // цикл по углу β
{
b=b+15;
br=(b*pi)/180; // угол β в радианах
y=sin(ar)+tan(br);
cout<<"a="<
Слайд 159К примеру 63 (вар.2)
#include
#include
using namespace std;
double a, b;
// углы α и β
double pi=3.1416;
double ar, br, y;
int main()
{
for (a=10; a<=60; a=a+10) // цикл по углу α
{
ar=(a*pi)/180; // угол α в радианах
for (b=15; b<=75; b=b+15) // цикл по углу β
{
br=(b*pi)/180; // угол β в радианах
y=sin(ar)+tan(br);
cout<<"a="<
Слайд 160 Мяч падает на пол в точке А со скоростью V1=6
м/с. Угол падения мяча составляет 30 град. от вертикали. При
каждом отскоке мяч теряет в скорости 30%, т.е. скорость отскока равна V2=0.7*V1, угол отскока мяча равен углу падения. При втором и каждом последующем падении мяча скорость падения равна скорости предыдущего отскока. Угол падения и угол отскока сохраняют значение 30 град.
Написать программу и вывести на монитор максимальную высоту подъема после каждого отскока мяча и расстояние от первоначальной точки падения до текущей точки отскока. Число отскоков задать равным 6.
Высота подъема мяча при отскоке
Время движения мяча между двумя соседними подскоками
, где - вертикальная составляющая скорости отскока.
Пример 69
Слайд 161
Построить графики в диапазоне от -4 до 4
70.
71.
72.
73.
Построить графики в
диапазоне от 0 до π
Слайд 163Пример 74. Рассмотрим, как программирование может пригодиться при создании технического
устройства. Техническим устройством, в частности, может служить прибор, управляющий подсветкой
различных объектов. На фотографии представлен макет технического устройства, состоящий из микроконтроллерной платы Ардуино и линейки светодиодов.
Программирование микроконтроллерной платы осуществляется с помощью упрощенного аналога С++. Процесс программирования платы подробно описан в литературе [7]. Там же есть описания других устройств на Ардуино.
Программа, управляющая миганием светодиодов, представлена на следующих слайдах.
Слайд 164#define S1 3
#define S2 4
#define S3 5
#define S4 6
#define S5
7
#define S6 8
#define S7 9
#define S8 10
#define S9 11
#define S10
12
int Led[10]={S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S8, S9, S10};
int i, j;
void setup()
{
for (i=0; i<=9; i++)
pinMode (Led[i], OUTPUT);
}
void loop()
{
for (i=0; i<=9; i++) // начальное обнуление
digitalWrite(Led[i],LOW);
for (j=1; j<=5; j++) //последовательное мигание светодиодов
{
Пример 74 (начало)
delay (70);
digitalWrite(Led[i],LOW);
}
}
for
(j=1; j<=5; j++) // одновременное мигание линейки
{
for (i=0; i<=9; i++)
digitalWrite(Led[i],LOW);
delay (500);
for (i=0; i<=9; i++)
digitalWrite(Led[i],HIGH);
delay (500);
}
for (j=1; j<=5; j++) //переключение между половинами линейки
{
for (i=0; i<=4; i++)
digitalWrite(Led[i],LOW);
for (i=5; i<=9; i++)
digitalWrite(Led[i],HIGH);
delay (500);
for (i=0; i<=4; i++)
digitalWrite(Led[i],HIGH);
Пример 74 (продолжение)
delay (500);
}
for (j=1; j
j++) //мигание первой половины линейки
{
for (i=0; i<=4; i++)
digitalWrite(Led[i],HIGH);
delay (100);
for (i=0; i<=4; i++)
digitalWrite(Led[i],LOW);
delay(100);
}
for (j=1; j<=5; j++) //мигание второй половины линейки
{
for (i=5; i<=9; i++)
digitalWrite(Led[i],HIGH);
delay (100);
for (i=5; i<=9; i++)
digitalWrite(Led[i],LOW);
delay(100);
}
}
Пример 74 (окончание)
Слайд 167Литература
http://life-prog.ru/view_cat.php?cat=2. Язык
программирования Си(C++). Обучающие уроки
2. http://code-live.ru Уроки С++ с
нуля.
3. http://kpolyakov.spb.ru К.Ю. Поляков, Е.А. Еремин.
Программирование на С++
(презентация).
4. http://comp-science.narod.ru/Progr/file_c.htm Шестаков
А.П. Файлы в C++.
5. http://itedu.ru/courses/cpp/functions-in-cpp Обучение
программированию.
6.http://www.youtube.com/playlist?list=PLbmlzoDQrXVFC13GjpPrJxl6mzTiX65gs. C++ Уроки Denis Markov (Полный курс 28 уроков)
7. Программирование Ардуино. (В книге: В.Н. Иванов, И.О. Мартынова. Электроника и микропроцессорная техника. – М.: «Академия», 2016)
Допускается использование и копирование слайдов при условии ссылки на презентацию.