Описание программы - функции

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ В СРЕДЕ MATHCAD

Методические указания

Волгоград

УДК 004.43

 

Рецензент

канд. техн. наук доцент В.И. Капля

Издается по решению редакционно-издательского совета

Волгоградского государственного технического университета

 

 

Белова С.В. Основные принципы программирования в среде Mathcad: [ Электронный ресурс ]: методические указания/ С.В. Белова// Сборник «Методические указания» Выпуск 5.-Электрон. текстовые дан.(1файл:600 Kb) – Волжский: ВПИ (филиал) ВолгГТУ, 2011.-Систем. требования:Windows 95 и выше; ПК с процессором 486+; CD-ROM.

 

Рассмотрены основные конструкции встроенного языка математического пакета Mathcad и их применение для программирования линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов.

Предназначены для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению 240100.62 «Химическая технология». CD-ROM

 

ÓВолгоградский

государственный технический

университет, 2011 Ó Волжский

политехнический институт, 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ. 3

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.. 4

2. СОЗДАНИЕ ПРОГРАММЫ.. 4

2.1. Описание программы - функции. 5

2.2. Оператор локального присваивания. 6

2.3. Вызов программы-функции. 7

3. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ АЛГОРИТМОВ.. 8

4. ПРОГРАММИРОВАНИЕ РАЗВЕТВЛЯЮЩИХСЯ АЛГОРИТМОВ.. 9

4.1. Условная функция if 11

4.2. Условный оператор if 11

5. ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЦИКЛИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ.. 15

5.1. Цикл с параметром FOR.. 15

5.2. Цикл с предусловием WHILE. 18

5.3. Вложенные циклы.. 21

7. ОПЕРАТОР ПРЕРЫВАНИЯ BREAK И ОПЕРАТОР ПРОДОЛЖЕНИЯ CONTINUE 22

8. ОПЕРАТОР ВОЗВРАТА RETURN И ОПЕРАТОР ОБРАБОТКИ ОШИБОК ON ERROR.. 23

9. ЗАДАНИЯ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ. 24

9.1. Линейные алгоритмы.. 24

9.2. Разветвляющиеся алгоритмы.. 25

9.3. Циклические алгоритмы.. 28

ЛИТЕРАТУРА.. 30

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Формирование и отработка навыков программирования линейных, разветвляющихся и циклических алгоритмов в среде Mathcad.

СОЗДАНИЕ ПРОГРАММЫ

Все MathCAD-программы строятся как программы-функции. Результатом программы-функции может быть число, вектор или матрица. Программирование состоит в том, что сначала в документе размещается описание программы-функции, а затем для ее выполнения обращаются к ней по имени.

Для записи программ в MathCAD’e предусмотрена специальная панель инструментов – Программирование (рис. 2.1), которую можно вызвать на экран из меню Вид – Панели инструментов – Программирование. Операторы программы нельзя набирать с клавиатуры, их необходимо вводить нажатием соответствующих кнопок панели Программирование, либо использовать сочетания клавиш, которые приведены в тексте всплывающей подсказки.

Рис. 2.1.Панель инструментов Программирование

Ниже в таблице 2.1 приведены операторы, находящиеся на панели программирования.

Таблица 2.1. Кнопки панели Программирование

Команда	Функция
Add Line	Добавляет новую строку в программном блоке
	Символ локального присваивания
if	Условный оператор if
otherwise	Оператор, который выполняется в том случае, если условие оператора if ложное
for	Оператор цикла с параметром
while	Оператор цикла с условием
break	Оператор прерывания
continue	Оператор продолжения
return	Оператор возврата
on error	Оператор обработки ошибок

Описание программы - функции

Описание программы-функции включает в себя имя программы-функции, вслед за которым в круглых скобках указывается список формальных параметров через запятую, и тело программы-функции.

С помощью имени программы-функции осуществляется ее вызов и возвращение результата выполнения программы-функции в рабочий документ.

В качестве формальных параметров могут использоваться имена переменных, массивов и функций. Через формальные параметры в программу-функцию передаются данные, необходимые для выполнения вычислений внутри программы. Формальные параметры и все переменные, которые вводятся внутри программы-функции, являются локальными по отношению к остальному документу.

Список формальных параметров может отсутствовать и тогда данные передаются через переменные, определенные выше описания программы-функции.

Тело программы-функции представляет собой последовательность программных элементов, которые по смыслу соответствуют операторам языков программирования высокого уровня.

Порядок описания программы-функции:

- введите имя программы-функции, список формальных параметров, заключенный в круглые скобки, и нажмите знак присваивания “: =” (вводится двоеточием);

- на панели Программирование щелкните кнопку Add line ( добавить линию). На экране появится жирная вертикальная линия и столбец с двумя полями для ввода операторов программы-функции:

- щелкните по верхнему полю и введите первый оператор программы.

Вертикальная линия служит для определения программного блока, ее функция аналогична действию операторов “begin … end” языка Pascal. Программные блоки могут быть вложенными. Для добавления дополнительных операторов щелкните повторно на кнопке Add line (рис. 2.2). Зная примерное число строк в программе, можно создать необходимое число полей ввода повторными нажатиями кнопки Add line, затем лишние поля очень легко удалить. Для удаления оператора программы или поля ввода, выделите его и нажмите клавишу Delete.

Рис. 2.2. Добавление операторов в программу-функцию

- заполните нижнее поле, оно задает значение, возвращаемое программой-функцией. В качестве этого значения может быть переменная, математическое выражение, вектор или матрица.

В качестве окончательного результата программы выдается последнее присвоенное значение. Чтобы подчеркнуть возврат программой-функцией конкретного значения, нужно это делать в последней строке программы (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Описание программы-функции f(x)

Переменные внутри программы-функции являются локальными и действуют только в пределах этой программы. В приведенном примере формальным параметром является переменная x, тело программы-функции включает два локальных оператора присваивания. Значение переменной t определяет результат выполнения программы-функции.

Если результатом работы программы-функции являются несколько значений, то в программе нужно сформировать массив из этих значений и имя массива поместить в последней строке программы-функции.

Если программа уже создана, то вставить в нее дополнительную строку можно с помощью той же кнопки Add Line, предварительно поместив курсор в нужное место программы. Для размещения линии ввода в конкретном месте программы можно использовать мышь, клавиши управления курсором и клавишу пробел.