2.3.2.Методика створення програм Постановка задачі

Виберемо як зразок транслятора інтерпретатор алгоритмічної мови BASIC. Щоб розглянути методику створення програми на конкретному діючому прикладі, візьмемо та­кий вираз для достатньо складного коливального процесу:

,

де A–зміщення тіла від положення рівноваги;

К–коефіцієнт, що характеризує затухання;

W –кругова частота,W = 2PIV;

V–лінійна частота;

PI–число “Пі”(РІ= 3.14159265);

t–час.

Нехай вхідні дані будуть такі:

А= 10см;V= 0.5Гц;

t= 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1c;

K= 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 0.9.

Найпростіша програма

Для вивчення методики розділимо сторінку на два стовпці: перший з них назвемо “етапи програмування”, а дру­гий –“рядки програми”, що забезпечують виконання даного етапу. Найпростіша програма наведена у прикладі 1.

Приклад 1.

Етапи програмування	Рядки програми
1. Назва програми	10 PRINT “Розрахунок миттєвої амплі­ту­ди коливань”
2. Введення констант	20 А = 0.1; V =5E–1; РІ = 3.14159265
3. Введення змінних	30 PRINT “Введіть t i K” 40 INPUT t, K
4. Розрахунок функції	50 W = 2 * PI* V: B = K* t 60 X = A* EXP(–B) * COS(W*t)
5. Виведення результатів роз­ра­хунку	70 PRINT “ X =”;X
6. Закінчення програми	80 END

Перший етап – оформлення заголовка програми. У десятому рядку записано оператор PRINT та у лапках зазначається, розрахунок якої функції буде виконуватися.

Другий етап – введення констант. Константи – це вхідні дані, значення яких не змінюється в процесі виконання програми. У вихідних даних тільки три з них не змінюють свого значення. В ідеалі необхідно взяти три рядки, в кожному з яких записано один оператор присвоєння. Щоб програма бу­ла коротша та для економії місця, усі три оператори присвоєння запишемо в одному рядку 20, розділивши оператори знаком ділення – дві крапки. Зверніть увагу, що числа в цьому рядку записані в двох формах: у натуральній та експоненціальній. Вираз 5Е–1 означає 510^–1, тобто 0.5. Якщо необхідно ввести в пам’ять ЕОМ число 310^–8, то необхідно записати його так: 3Е–8. Число 510⁹записується так: 5Е9. Ніяких інших форм запису чисел ЕОМ не розуміє. Якщо записати число у вигляді 310^(–8), то це не число, а дві арифметичні операції – добуток та піднесення до степеня.

Третій етап – введення змінних. Змінні – це вихідні дані, значення яких змінюється в процесі роботи програми. Таких змінних у прикладі дві: час tі коефіцієнт затуханняК. У тридцятому рядку запишемо вказівку людині, яка працює з комп’ютером, що робити. У рядку 40 запишемо оператор INPUT з двома символамиtіК, які розділені знаком “кома”.

Четвертий етап – розрахунок функції. У рядку 50 розрахуємо WіB, щоб значення змінноїВпідставити в показник експоненти, а зміннуW– в аргумент тригонометричної функції cos. Якщо у виразі буде дріб, де у знаменнику є кілька співмножників, то весь знаменник необхідно взяти в дужки.

П’ятий етап – виведення результатів розрахунку (на екран моні­тора). У рядку 70 записуємо оператор PRINT, потім у лапках “Х =”(так буде написано на моніторі), потім поставимо крапку з комою – щоб після знака “рівності”пропус­тити одну позицію, а потім буде записано числове значення амплітудиХ.

Шостий етап – оформлення закінчення програми. У ряд­ку 80 записуємо оператор END чи STOP.

Як буде працювати ця програма?

Коли програма буде заведена в пам’ять ЕОМ за допомогою клавіатури, то її необхідно запустити командою RUN. Як тільки цю команду введете в пам’ять ЕОМ, то інтерпре­татор алгоритмічної мови читає кожний рядок програми. Прочитавши рядок 30, на екрані монітора він напише слова “Введіть tіК”, а прочитавши рядок 40, під словом “Вве­діть”з’явиться знак питання. Це означає, що ЕОМ потребує ввести вихідні дані. Необхідно за допомогою клавіатури набрати числа 0.2 і 0.1, розділивши їх знаком “кома”, і ввести їх в пам’ять ЕОМ. (Так оформлені вихідні дані можна вводити роздільно, тобто набрати перше число і ввести в пам’ять ЕОМ, а потім аналогічно зробити з другим числом). Як тільки буде заведено в пам’ять ЕОМ друге число, то буде розрахована функція і віддруковано результат розрахунку. Прочитавши рядок 80, інтерпре­татор напише на екрані мо­ні­тора слово ОК (для ЕОМ IBM), що означає закінчення роботи програми.

Для розрахунку наступного значення функції необхідно знову подати команду RUN і щойно з’явиться знак питання, набрати нову пару вхідних даних і ввести їх в пам’ять ЕОМ. При цьому з’я­вить­ся нове значення розрахованої функціїХта слово ОК.

Оскільки ми маємо двадцять п’ять пар вхідних даних, то доведеться 25 разів запускати програму. При цьому втрачається багато часу. Тому програми такого типу складають тільки тоді, коли необхідно один раз щось швидко підраху­ва­ти або коли вхідні дані вводяться тільки один раз. В усіх інших випадках складаються циклічні програми.