Разработка алгоритмов различной структуры и их реализация средствами алгоритмического языка C# электронных таблиц Excel

3. Электронные таблицы Excel

1. Особенности и применение электронных таблиц

Для представления данных в удобном  виде используют таблицы. Компьютер позволяет представлять их в электронной форме, а это дает возможность не только отображать, но и обрабатывать данные. Класс программ, используемых для этой цели, называется электронными таблицами.

Особенность электронных таблиц заключается  в возможности применения формул для описания связи между значениями различных ячеек. Расчет по заданным формулам выполняется автоматически. Изменение содержимого какой-либо ячейки приводит к пересчету значений всех ячеек, которые с ней связаны формульными отношениями и, тем самым, к обновлению всей таблицы в соответствии с изменившимися данными.

Применение электронных таблиц упрощает работу с данными и позволяет  получать результаты без проведения расчетов вручную или специального программирования. Наиболее широкое применение электронные таблицы нашли в экономических и бухгалтерских расчетах, но и в научно-технических задачах электронные таблицы можно использовать эффективно, например, для:

· проведения однотипных расчетов над  большими наборами данных;

· автоматизации итоговых вычислений;

· решения задач путем подбора  значений параметров, табулирования  формул;

· обработки результатов экспериментов;

· проведения поиска оптимальных значений параметров;

· подготовки табличных документов;

· построения диаграмм и графиков по имеющимся данным.

Одним из наиболее распространенных средств работы с документами, имеющими табличную структуру, является программа Microsoft Excel.

2. Возможности Microsoft Exel.

Программа Microsoft Excel предназначена  для работы с таблицами данных, преимущественно числовых. При формировании таблицы выполняют ввод, редактирование и форматирование текстовых и числовых данных, а также формул. Наличие средств автоматизации облегчает эти операции. Созданная таблица может быть выведена на печать.

При выполнении задач к данной курсовой работе мы использовали следующие функции Microsoft Excel:

Создание простых формул .Формула - это математическое выражение, которое создается для вычисления результата и которое может зависеть от содержимого других ячеек. Формула в ячейке может содержать данные, ссылки на другие ячейки, а также обозначение действий, которые необходимо выполнить.

Использование ссылок на ячейки позволяет  пересчитывать результат по формулам, когда происходят изменения содержимого  ячеек, включенных в формулы.

Построение диаграмм и графиков функций. В программе Excel термин диаграмма используется для обозначения всех видов графического представления числовых данных. Построение графического изображения производится на основе ряда данных. Так называют группу ячеек с данными в пределах отдельной строки или столбца. На одной диаграмме можно отображать несколько рядов данных.

Диаграмма представляет собой вставной объект, внедренный на один из листов рабочей книги. Она может располагаться на том же листе, на котором находятся данные, или на любом другом листе (часто для отображения диаграммы отводят отдельный лист). Диаграмма сохраняет связь с данными, на основе которых она построена, и при обновлении этих данных немедленно изменяет свой вид.

Для построения диаграммы обычно используют мастер диаграмм, запускаемый щелчком на кнопке мастер диаграмм на стандартной панели инструментов. Часто удобно заранее выделить область, содержащую данные, которые будут отображаться на диаграмме, но задать эту информацию можно и в ходе работы мастера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Практическая часть

 

3.1. Задание 1

Постановка задачи. Необходимо вычислить:

Математическое  описание решения задачи.  Необходимо проверить, что 

c≥0, 3*sqrt(c)≠0 ,  a^2+n^2*cos(Pi/n^2)≥0. Если всё верно, необходимо подставить коэффициенты в формулу и решить; в противном случае выдать сообщение с ошибкой.

Входными  данными, являются коэффициенты уравнений a, b, c, n; выходными данными – значения x,y или сообщение с ошибкой.

Словесное описание алгоритма решения:

1. Начало алгоритма.
2. Ввод значений a,b,c,n.
3. Если c<0, , то выдать сообщение «х не определено», переход к шагу 8.
4. Если 3*sqrt(c)=0, то выдать сообщение «х не определено», переход к шагу 8.
5. Если a^2+n^2*cos(Pi/n^2)<0, то выать сообщение «х не определено», переход к шагу 8.
6. Вычисление x
7. Вывод на печать x.
8. Вычисление y.
9. Вывод на печать y.
10. Конец алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

Блок-схема:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программа на C#

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace _1

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            double a;

            double b;

            double c;

            double n;

            try

            {

                Console.Clear();

                Console.Write("Введите а: ");

                a = double.Parse(Console.ReadLine());

                Console.Write("Введите b: ");

                b = double.Parse(Console.ReadLine());

                Console.Write("Введите c: ");

                c = double.Parse(Console.ReadLine());

                Console.Write("Введите n: ");

                n = double.Parse(Console.ReadLine());

                if (c > 0)

                {

                    double t = a * a + n * n * Math.Cos(Math.PI / (n * n));

                    if (t >= 0)

                    {

                        double x = (b * Math.Sqrt(t)) / (3 * Math.Sqrt(c));

                        Console.WriteLine("x={0:f}", x);

                    }

                    else Console.WriteLine("х не определено");

                }

                else Console.WriteLine("х не определено");

 

                double y = Math.Pow(a, 2) + Math.Pow(b, 3) - Math.Pow(c, 4) + Math.Pow(n, 5);

                Console.WriteLine("y={0:f}", y);

                Console.ReadLine();

            }

            catch

            {

                Console.WriteLine("Необходимо ввести числа!");

                Console.ReadLine();

            }

        }

    }

}

 

 

 

 

 

 

 

 

Тестирование и отладка:

Номер теста	Проверяемый случай	Переменные	Результат
1	Нормальные условия	5;4;3;2	x≈4,06;  y≈40
2	Граничные условия	10000;0,1;4;5	x≈-100000000; y≈1,8589;
3	Экстримальные условия	1;3;-3;4	Выход за область определения

 

 

 

Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

 

 

 

 

 

Вывод: программа работает исправно, при  различных входных данных, что  подтвержденно различными тестами.

 

 

 

 

2. Задание 2

Постановка  задачи. Необходимо определить, принадлежит  ли точка с координатами х, у заштрихованной части плоскости.

Математическое  описание задачи. Необходимо определить, будет ли принадлежать точка с  заданными координатами заштрихованной части плоскости. Для этого нужно точку с координатами х, у постороить на данной координатной плоскости.

 

          Входными данными являются координаты  точки  х, у;

          Выходными данными: сообщение  с ответом на задачу.

 

Словесное описание алгоритма решения:

1. Начало алгоритма.
2. Ввод значений х, у.
3. Если y≥-1 и у<2; и (х>-1 и х<0 и y<3*x+2)или(х≥0 и x<1 и y<-3*x+2), то выдать сообщение «Не принадлежит». Переход к пункту 6.
4. В противном случае выдать сообщение «Принадлежит»
5. При вводе любого символа, кроме числа, вывести сообщение: »Необходимо ввести число!»
6. Конец алгоритма.

 

 

 

 

 

Блок-схема:

 

 

Программа на C#

 

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace ConsoleApplication36

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            try

            {

                Console.Write("Введите x: ");

                double x = double.Parse(Console.ReadLine());

                Console.Write("Введите y: ");

                double y = double.Parse(Console.ReadLine());

                if (y >= -1 && y < 2 && (x > -1 && x < 0 && y < 3 * x + 2 || x >= 0 && x < 1 && y < -3 * x + 2))

                    Console.WriteLine("Принадлежит");

                else Console.WriteLine("Не принадлежит");

            }

            catch

            {

                Console.WriteLine("Необходимо ввести числа!");

                Console.ReadLine();

            }

            Console.ReadLine();

        }

    }

}

 

 

Тестирование и отладка:

 

Номер теста	Проверяемый случай	Переменные	Результат
1	Нормальные условия	0; 0	Можно
2	Граничные условия	0,999; -0,999	Можно
3	Экстримальные условия	10; 10	Нельзя

 

 

 

Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

 

 

 

 

 

 

 

Вывод: программа работает исправно, при  различных входных данных, что  подтвержденно различными тестами.

 

 

 

 

3. Задание 3

Постановка задачи.  Дано действительное число x. Вычислить f(x), если:

                             

                             

Математическое  решение задачи. Необходимо определить,  x<2, 2<x< 0или x≤0 , а затем найти решение по соответствующему уравнению.

Входные данные: действительное x; выходные: значение f(x).

Словесное описание алгоритма решения:

1. Начало алгоритма.
2. Ввод x.
3. Если x<2 ,то перейти к шагу 6.
4. Если 2<x< 0, то перейти к шагу 7.
5. Если x≤0, то перейти к шагу 8.
6. f(x) = 1-x , перейти к шагу 9.
7. f(x) = 1+x^2, перейти к шагу 9.
8. f(x) = x^2/4, перейти к шагу 9
9. При вводе любого символа, кроме числа, вывести сообщение: »Необходимо ввести число!»
10. Вывод на печать
11. Конец алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок-схема:

 

 

Программа на C#:

using System;

using System.Collections.Generic;

using System.Linq;

using System.Text;

 

namespace _3

{

    class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

            double x, f = 0;

            try

            {

                Console.Write("Введите х: ");

                if (double.TryParse(Console.ReadLine(), out x))

                {

                    if (x > 2) f = 1-x;

                    if (0 < x&&x < 2) f = x * x + 1;

                    if (x <= 0) f = x * x / 4;

                    Console.WriteLine("f(x)={0:.##}", f);

                }

                else Console.WriteLine("Введено не число!");

            }

            catch { Console.WriteLine("Ошибка"); }

            Console.ReadLine();

 

        }

    }

}

 

 

Тестирование и отладка:

 

Номер теста	Проверяемый случай	Переменные	Результат
1	Нормальные условия	5	F(x)=-4
2	Граничные условия	1,999	F(x)≈5
3	Экстримальные условия	2	Ошибка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

 

 

 

 

 

 

Вывод: программа работает исправно, при  различных входных данных, что  подтвержденно различными тестами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        

4. Задание 4.

Постановка задачи.  Даны целые  числа m, a1,….,a20 и необходимо найти три целых числа i, j, k, каждое из которых не превосходит 20, такие что a i+a j+a k = m.