Лабораторна робота № 5 Програмування в системі MathCad.

Мета: ознайомитися з основними інструкціями, які використовуються при створенні програмних модулів.

Питання

1. Створення операторів користувача.

2. Завдання програмних модулів. Використання інструкцій програмування (If, For, While, Break).

3. Розв’язування задач програмування.

Теоретичні відомості

Програмування в Mathcad (умовні оператори та оператори циклу)

Mathcad мислився як засіб програмування без програмування, але, якщо виникає така потреба — Mathcad має доволі прості для засвоєння інструменти програмування, що дозволяють, втім, будувати вельми складні алгоритми до чого вдаються коли вбудованих засобів розв’язування задачі не вистачає, а також коли необхідно виконувати серійні розрахунки.

Дія умовного оператора if складається з двох частин. Спочатку перевіряється логічний вираз (умова) праворуч від нього. Якщо воно достеменне, виконується вираз зліва від оператора if. Якщо помилкове — нічого не відбувається, а виконання програми продовжується переходом до її наступного рядка. Вставити умовний оператор в програму можна таким чином (див. рис. 5.1):

Рис. 5.1. Вставка умовного оператора

Алгоритм:

1. Якщо необхідно, введіть ліву частину виразу і оператор присвоєння. 2.Створіть новий рядок програмного коду, натискуючи на панелі Programming (Програмування) кнопку Add Line (Додати рядок). 3. Натискуйте кнопку умовного оператора if. 4. Праворуч від оператора if введіть умову. Користуйтеся логічними операторами, вводячи їх з панелі Boolean (Булеві оператори). 5.Вираз, який повинен виконуватися, якщо умова достеменна, введіть зліва від оператора if. 6. Якщо в програмі передбачаються додаткові умови, додайте в програму ще один рядок натисненням кнопки Add Line і введіть їх так само, використовуючи оператора if або otherwise.

Спільно з цією інструкцією часто використовуються інструкції переривання break іншого вибору. Оператор otherwise використовується спільно з одним або декількома умовними операторами if і вказує на вираз, який виконуватиметься, якщо жодна з умов не виявилася достеменною.

Тобто функція f (х) повертає 1, якщо х> 0, і -1 у всіх останніх випадках.

У мові програмування Mathcad є два оператори циклу: for і while. Перший з них дає можливість організувати цикл по деякій змінній, заставляючи її пробігати деякий діапазон значень. Другий - створює цикл з виходом з нього по деякій логічній умові.

Алгоритм роботи з оператором циклу:

1. Створіть в програмному модулі нову лінію. 2. Додайте один з операторів циклу for або while натисненням однойменної кнопки на панелі Programming (Програмування). 3. Якщо вибраний оператор for (рис. 5.2), то додайте у відповідні місця-заповнювачі ім'я змінної і діапазон її значень (рис. 5.3 і 5.4), а якщо while — то логічний вираз, при порушенні якого повинен здійснюватися вихід з циклу (рис. 5.5).

Рис. 5.2. Вставка оператору циклу

4. У нижнє місце-заповнювач введіть тіло циклу, тобто вирази, які повинні виконуватися циклічно. При необхідності доповніть програму іншими рядками і введіть до них потрібний код.

Рис. 5.3. Оператор циклу for з ранжируваною змінною

Рис. 5.4. Оператор циклу for з вектором

Рис. 5.5. Оператор циклу while

Інколи необхідно достроково завершити цикл, тобто не по умові в його заголовку, а в деякому рядку в тілі циклу. Для цього призначений оператор break.

Модифікації рисунків 5.3 і 5.5 з перериванням циклу оператором break приведені на рисунках 5.6 і 5.7, відповідно.

Наприклад, на рисунку 5.6, як тільки значення змінної циклу i досягає 2, цикл, завдяки операторові break в останньому рядку програмного модуля, преривається. Відповідно, значення змінної х залишається рівним 0+1+2=3.

Рис. 5.6. Оператор break усередині циклу for

Рис. 5.7. Оператор break усередині циклу while