Материал: Практика (Иванов)

Федеральное Агентство Связи Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»

Центр заочного обучения по программам бакалавриата

Кафедра информатики

Отчет Учебная практика «Программирование алгоритмов регулярных циклических структур и циклических структур цикл в цикле»

Выполнил: Иванов Иван, студент группы БСТ17хх

Содержание

1. Задание на разработку проекта и вариант задания 3

2. Формализация и уточнение задания 4

3. Разработка приложения 5

3.1. Графический интерфейс пользователя 5

3.2. Составление таблицы используемых объектов и их свойств 6

3.3. Схемы алгоритмов процедур пользователя 9

3.4. Программный код с использованием процедур 13

4. Результаты выполнения проекта с доказательством правильности работы программы 16

5. Выводы 18

1. Задание на разработку проекта и вариант задания

Постройте таблицу значений функции z(x,y) при изменении x на отрезке [a;b] с шагом h1 и y на отрезке [c;d] с шагом h2.

a = 0 b = 3 h1 = 0.1 c = 1 d = 4 h2 = 0.2

x+y-1, если x € [1;2] и y € [2;3]

z(x,y)= x-y, если 0<x<1 и 3<y<4

12.3, В противном случае

2. Формализация и уточнение задания

Исходные данные: начало и конец отрезка, шаг для x; начало и конец отрезка, шаг для y.

Требуется построить двумерную таблицу значений функции z(x, y). Для визуализации таблицы будет использоваться DataGridView.

Обработка исходных данных будет проходить в следующем порядке: расчет количества строк и столбцов, создание строк и столбцов, заполнение ячеек таблицы.

Также, в соответствии с заданием, на форму будет выводиться время выполнения программы.

3. Разработка приложения

   1. Графический интерфейс пользователя

Используемые элементы:

• label - для поясняющих надписей

• textBox - для ввода исходных данных и для вывода времени работы программы

• button - для запуска и окончания программы

• dataGridView - для отображения результата в виде таблицы

Интерфейс представлен на Рисунок 1.

Рисунок 1 - Графический интерфейс пользователя

2. Составление таблицы используемых объектов и их свойств

Используемые объекты и их свойства представлены в Таблица 1.

Таблица 1- Используемые объекты и их свойства

3. Схемы алгоритмов процедур пользователя

Метод startButton_Click ().

Метод обрабатывает нажатие кнопки «Нарисовать таблицу». Блок-схема этого метода представлена на Рисунок 2.

Рисунок 2 - Блок-схема метода startButton_Click ()

Метод void createTable(double a, double b, double c, double d, double h1, double h2, DataGridView tableDGV).

Метод строит таблицу значений функции func(x, y) для x, изменяющегося в отрезке [a, b] с шагом h1 и y, изменяющегося в отрезке [c, d] с шагом h2 в указанном DataGridView. Блок-схема этого метода представлена на Рисунок 3.

Рисунок 3 - Блок-схема метода createTable ()

Метод double cleverFunc(double x, double y).

Метод проверяет значения x и y и, исходя из этих значений делает выбор в пользу одной из конечных формул для расчета. Блок-схема этого метода представлена на Рисунок 4.

Рисунок 4 - Блок-схема метода cleverFunc()

Метод double func1(double x, double y).

Метод возвращает значение x + y - 1. Блок-схема этого метода представлена на Рисунок 5.

Рисунок 5 - Блок-схема метода func1()

Метод double func2(double x, double y).

Метод возвращает значение x - y. Блок-схема этого метода представлена на Рисунок 6.

Рисунок 6 - Блок-схема метода func2()

4. Программный код с использованием процедур

Программный код приложения Windows Forms:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.ComponentModel;

using System.Data;

using System.Drawing;

using System.Linq;

using System.Text;

using System.Windows.Forms;

namespace Practics

{

public partial class Form1 : Form

{

public Form1()

{

InitializeComponent();

}

private void startButton_Click(object sender, EventArgs e)

{

tableOutputDGV.Columns.Clear();

worktimeTB.Clear();

DateTime t1 = DateTime.Now;

TimeSpan t2;

bool check = false; //Переменная для выполнения проверки ввода, которая осуществляется при каждом вызове функции Input()

double a = Input(aInputTB, ref check),

b = Input(bInputTB, ref check),

c = Input(cInputTB, ref check),

d = Input(dInputTB, ref check),

h1 = Input(h1InputTB, ref check),

h2 = Input(h2InputTB, ref check);

if (check)

MessageBox.Show("Проверьте правильность ввода исходных данных", "Ошибка!", MessageBoxButtons.OK);

else

{

createTable(a, b, c, d, h1, h2, tableOutputDGV);

}

t2 = DateTime.Now - t1;

worktimeTB.Text = Convert.ToString(t2.TotalMilliseconds);

}

private void clearButton_Click(object sender, EventArgs e)

{

tableOutputDGV.Columns.Clear();

worktimeTB.Clear();

}

private void exitButton_Click(object sender, EventArgs e)

{

Application.Exit();

}

private double Input(TextBox t, ref bool check)

{

double d;

try

{

d = Convert.ToDouble(t.Text);

return d;

}

catch

{

//Флаг об ошибке ввода

check = true;

return Double.NaN;

}

}

private void createTable(double a, double b, double c, double d, double h1, double h2, DataGridView tableDGV)

{

double x, y;

x = a;

y = c;

if ((x > b) | (y > d))

{

tableDGV.Columns.Add("empty", "Нечего отображать");

return;

}

int step1, step2; //Количество шагов в цикле

step1 = Convert.ToInt32(Math.Floor((b - a) / h1));

step2 = Convert.ToInt32(Math.Floor((d - c) / h2));

//Создание столбцов таблицы

for (int i = 0; i <= step1; i++)

{

tableDGV.Columns.Add(Convert.ToString(i), Convert.ToString(Math.Round(x, 5)));

x += h1;

}

//Создание строк таблицы

for (int i = 0; i <= step2; i++)

{

tableDGV.Rows.Add();

tableDGV.Rows[i].HeaderCell.Value = Convert.ToString(Math.Round(y, 5));

y += h2;

}

x = a;

//Заполнение ячеек таблицы

for (int i = 0; i <= step1; i++)

{

y = c;

for (int j = 0; j <= step2; j++)

{

tableDGV.Rows[j].Cells[i].Value = Convert.ToString(cleverFunc(x, y));

y += h2;

}

x += h1;

}

}

private double cleverFunc(double x, double y) //Общая функция рассчетов, обращается к конечным функциям в зависимости от условий

{

if ( ((x >= 1) && (x <= 2)) && ((y >= 2) && (y <= 3)) )

return Math.Round(func1(x, y), 5);

else if ( ((x > 0) && (x < 1)) && ((y > 3) && (y < 4)) )

return Math.Round(func2(x, y), 5);

else

return 12.3;

}

private double func1(double x, double y)

{

return (x + y - 1);

}

private double func2(double x, double y)

{

return (x - y);

}

}

}

4. Результаты выполнения проекта с доказательством правильности работы программы

Тестовые данные, предложенные в задании: а = 0, b = 3, h1 = 0.1, c = 1, d = 4, h2 = 0.2.

Результат запуска программы с этими тестовыми данными представлен на Рисунок 7.

Рисунок 7 - Результат работы программы

Полученные результаты проверены расчетом вручную.

Результаты испытаний работоспособности программы для различных размерностей расчетных данных приведены в Таблица 2.

Таблица 2

По проведенным тестам видно, что время выполнения программы зависит от количества ячеек в элементе DataGridView. Большая часть времени тратится не на подсчет значений функции, а на визуализацию самой таблицы.