Разработка прикладного программного обеспечения для решения задачи для персонального компьютера. Структура подпрограммы, механизмы передачи параметров и возврат результатов из подпрограммы. Вызов подпрограммы на выполнение. Отладка программы на языке С.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П.О. СУХОГО

Факультет автоматизированных и информационных систем

Кафедра "Информационные технологии"

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине "Основы алгоритмизации и программирования"

на тему: "ПРОГРАММИРОВАНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ПОДПРОГРАММ НА ЯЗЫКЕ С"

Исполнитель: студент гр. ИТ-12

Зарецкий В.В.

Руководитель: ассистент

Стефановский И.Л.

Гомель 2013

Содержание

• Введение
• 1. Теоретические сведения
• 1.1 Характеристика численного метода интегрирования
• 1.2 Использование подпрограмм в языке Си
• 2. Алгоритмический анализ
• 2.1 Постановка задач и исходные данные
• 2.2 Решение задач
• 2.3 Алгоритмы решения задач
• 2.3.1 Задача 1
• 2.3.2 Задача 2
• 2.3.3 Задача 3
• 2.3.4 Задача 4
• 2.3.5 Основная задача
• 3. Анализ разработанных программ
• 3.1 Задача 1
• 3.2 Задача 2
• 3.3 Задача 3
• 3.4 Задача 4
• 3.5 Основная программа
• Заключение
• Список использованных источников
• Приложения

Введение

Современная наука и техника находится в постоянном развитии, что способствует повышению требований к работникам этой отрасли, которые должны обладать навыками работы со средствами электронно-вычислительной техники и программно-техническими комплексами. Таким образом, современный научно-технический и научный работник должен уметь составлять схемы алгоритмов, писать эффективное программное обеспечение на языке программирования, использовать пакеты графических программ и математических систем.

Цель данной курсовой работы - закрепление на практике знаний, полученных при изучении курса "Основы алгоритмизации и программирования", и приобретение опыта самостоятельной разработки прикладного программного обеспечения для решения расчетной задачи для персонального компьютера.

В процессе выполнения работы необходимо решить следующие задачи:

изучить структуру подпрограммы, механизмы передачи параметров в подпрограмму, возврата результатов из подпрограммы, и вызова подпрограммы на выполнение;

разработать алгоритмы решения четырех задач с использованием вспомогательных алгоритмов в соответствии с вариантом задания;

оформить в виде блок-схемы основной и вспомогательный алгоритмы для каждой задачи;

подготовить тесты для отладки программ;

написать и отладить комментированные программы на языке С.

1. Теоретические сведения

1.1 Характеристика численного метода интегрирования

Заменим подынтегральную функцию f (x) интерполяционным многочленом Лагранжа (1.1)

(1.1)

где q - вычислеятся по формуле (1.2);

(1.2)

n - количество узлов; y_i - значение функции в і-той точке.

Тогда получим выражение (1.3).

(1.3)

Так как dx=hdq, где h выражено в формуле (1.4),

(1.4)

то значение интеграла можно рассчитать по формуле (1.5).

(1.5)

Окончательно получаем формулу Ньютона-Котеса (1.6).

(1.6)

Величины H_i называют коэффициентами Ньютона-Котеса. Они не зависят от f (x). Их можно вычислить заранее для различного числа узлов n (формула (1.7)).

(1.7)

Формула Ньютона-Котеса с n узлами точна для полиномов степени не выше n. Для получения большей точности не рекомендуется использовать формулы с большим числом узлов, а лучше разбивать отрезок на подотрезки, к каждому из которых применяется формула с одним и тем же небольшим числом узлов.

Значения коэффициентов Ньютона-Котеса приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 - Значения коэффициентов Ньютона-Котеса

H	N
	1	2	3	4
H0	Ѕ	1/6	1/8	7/90
H1	Ѕ	2/3	3/8	16/45
H2	-	1/6	3/8	2/15
H3	-	-	1/8	16/45
H4	-	-	-	7/90

Интересно отметить, что из формулы (1.7) следуют как частные случаи: формула трапеций (1.8) при n=1,

(1.8)

формула Симпсона (1.9) при n=2,

(1.9)

правило трех восьмых (1.10) при n=3.

(1.10)

Формулу (1.7) при n>6 не применяют, так как коэффициенты Ньютона-Котеса становятся слишком большими и вычислительная погрешность резко возрастает.

Описание данного метода было произведено в соответствии с [1], [2].

1.2 Использование подпрограмм в языке Си

При разработке больших и сложных алгоритмов и программ логически независимые или повторяющиеся последовательности действий оформляют в виде вспомогательных алгоритмов (для алгоритмов) и подпрограмм (для программ).

программирование подпрограмма параметр язык

В программе на языке С вспомогательному алгоритму соответствует подпрограмма - функция. Функция - это логически самостоятельная часть программы, имеющая имя, которой могут передаваться параметры и которая может возвращать какое-то значение. Передача в функцию различных аргументов позволяет, записав ее один раз, использовать многократно для разных данных.

Функции, предназначенные для решения определенного класса задач, можно выделить в отдельный файл, который может представлять собой библиотеку пользователя.

Библиотеки функций позволяют:

использовать одни и те же функции разными программистами;

повысить структурированность и наглядность программ;

облегчить чтение, освоение и корректировку программы.

Передача в функцию различных аргументов позволяет, записав ее один раз, использовать многократно для разных данных.

Описание (определение) функции - это ее текст на языке С. В нем определяется имя, формальные параметры, операторы тела функции и тип возвращаемого результата.

Синтаксис описания:

// Заголовок функции

[тип] <имя_функции> ([список формальных параметров или void])

{ // Начало тела функции <описание данных><операторы>return (выражение)] } // Конец тела функции

В квадратных скобках записано то, что может быть опущено. {…} - тело функции (совокупность действий в фигурных скобках).

Вызов функции активизирует функцию, т.е. передает ей управление и фактические параметры, если они есть. Чтобы вызвать функцию, надо указать ее имя, передать ей список фактических параметров в соответствии с описанными в заголовке формальными параметрами. Соответствие между фактическими и формальными параметрами должно соблюдаться в количестве, типе, порядке следования.

Для вызова функции используется оператор вызова функции. Его синтаксис:

<имя_функции> ([список фактических параметров]);

Каждая переменная, используемая в теле функции, должна быть объявлена как формальный аргумент либо внутри, либо вне функции.

Переменные, которые не являются формальными параметрами, не описаны в теле функции, но используются в теле функции, называют глобальными.