Лабораторная работа №1
Линейный вычислительный процесс
Цели: Изучить линейный вычислительный процесс на примере языка Python
Вопросы, изучаемые в работе
· Линейный вычислительный процесс
· Данные и их тип, Переменные
· Операции, выражения и функции
Общие пояснения
Линейным вычислительным процессом называется алгоритм (программа), в котором выполняются все блоки (операторы) только один раз в строгой, заранее определенной последовательности. В этом разделе необходимо по формулам построить программу, ввести с клавиатуры значения параметров и вывести на экран значения вычисленных величин.
На блок-схемах выражения в линейном процессе отображаются в виде прямоугольника. Не стоит забывать, что блок-схема должна рисоваться сверху вниз, слева направо. Все блоки должны иметь одинаковую ширину. Пример линейного процесса отображен на рисунке 1.
Рисунок 1 - Линейным вычислительным процессом
Тип данных
В основном, при знакомстве с языком программирования Python нас буду интересовать три типа данных:
- целые числа (integer) – положительные и отрицательные целые числа, а также 0 (например, 4, 687, -45, 0);
- числа с плавающей точкой (float point) – дробные числа (например, 1.45, -3.789654, 0.00453). Примечание: разделителем целой и дробной части служит точка, а не запятая;
строки (string) — набор символов, заключенных в кавычки (например, “ball”, “What is your name?”, 'dkfjUUv', '6589'). Примечание: кавычки могут быть одинарными или двойными.
Переменные
Переменная (программирование) — поименованная, либо адресуемая иным способом область памяти, адрес которой можно использовать для осуществления доступа к данным и изменять значение в ходе выполнения программы. Переменную можно сравнить с карманом, в который складывается на хранение какой-либо предмет.
Имена переменных могут быть любыми. Однако есть несколько общих правил их написания:
1. Желательно давать переменным имена, несущие в себе смысловое значение.
2. Имя переменной не должно совпадать с командами языка (зарезервированными ключевыми словами).
3. Имя переменной должно начинаться с буквы или символа подчеркивания (_).
Связывание данных и имени (переменной) в языке программирования Python происходит с помощью знака "=" (операция присваивания). Например, запись sq = 4 означает, что объект (данные) в определенной области памяти связаны с именем sq и обращаться к ним теперь следует по этому имени.
Операции
Операция — это выполнение каких-нибудь действия над данными (операндами). Для выполнения конкретных действий требуются специальные инструменты — операторы.
Например, запрограммировано, что символ «+» по отношению к числам выполняет операцию сложения, а по отношению к строкам — конкатенацию (соединение). Два знака «*» возводят первое число в степень второго.
Выражение Результат выполнения
34.907 + 320.65 355.55699999999996
“Hi, ” + “world:)” 'Hi, world:)'
“Hi, ” * 10 'Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, Hi, '
Основные операции:
§ A + B — сумма;
§ A - B — разность;
§ A * B — произведение;
§ A / B — частное, (результатом этого действия является вещественное число, даже если A нацело делится на B);
§ A + B — сумма;
§ A - B — разность;
§ A % B — взятие остатка от деления A на B;
§ A / / B — взятие целой части от деления A на B
§ A * * B — возведение в степень.
Вывод данных
Для вывода данных используется функция print может выводить не только значения переменных, но и значения любых выражений. Например, допустима запись print(2 + 2 ** 2). Также при помощи функции print можно выводить значение не одного, а нескольких выражений, для этого нужно перечислить их через запятую:
a = 1 b = 2 print(a, '+', b, '=', a + b)
Ввод данных
Для считывания строки со стандартного ввода используется функция input(), которая считывает строку с клавиатуры и возвращает значение считанной строки, которое сразу же можно присвоить переменным:
a = input()
b = input()
Правда, функция input возвращает текстовую строку. Если нужно сделать так, чтобы переменные имели целочисленные значения, то сразу же после считывания выполним преобразование типов при помощи фунцкии int, и запишем новые значения в переменные a и b:
a = int(a)
b = int(b)
Можно объединить считывание строк и преобразование типов, если вызывать функцию int для того значения, которое вернет функция input():
a = int(input())
b = int(input())
Порядок выполнения работы
1. В браузере загрузить компилятор python 3 (https://www.onlinegdb.com/online_python_compiler https://trinket.io или любой другой)
2. Написать следующие команды (Первая программа):
print("Hello World")
a,b,c=1,2,3
d=a+b+c
print (d)
print ("d")
3. Нажать кнопку 
4. В соответствии с вариантом написать программу (линейный вычислительный процесс) линейного вычислительного процесса, при необходимости использовать HELP
Содержание отчета
1. Титульный лист. Используя собственные шаблоны:
- Введите название кафедры
- Введите номер лабораторной работы
- Укажите дисциплину
- Укажите тему лабораторной работы
- Введите вариант
- Укажите ФИО Преподавателя
- Введите номер группы
- Укажите год выполнения лабораторной работы
2.
- Введите название задания 1: Первая программа
- Введите название задания 2: Линейный вычислительный процесс
3. В задание 1 вставить листинг программы и нарисовать блок-схему
4. В задание 2 вставить листинг программы и нарисовать блок-схему
5. Ответить на вопросы
Вопросы
1. Какие типы данных вы знаете? Дайте им краткую характеристику.
2. Можно ли преобразовать дробное число в целое?
3. Приведите примеры операций. В каких случаях используется операция присвоения?
4. Для чего предназначены переменные? Как правильно дать переменной имя?
5. Как производится ввод данных?
6. Преимущества языка Python?
7. Как производится вывод данных?
8. Можно ли преобразовать целое в дробное?
9. В каких случаях можно строку преобразовать в число?
10. Недостатки языка Python?
11. Что такое линейный вычислительный процесс?
Варианты заданий:
| № вар. | Программируемая формула | A | B | C | D | Результат |
| 105 | 2.5 | 1.95862E+2 | |||
| 104 | 0.1 | -3 | -1.48774E+1 | ||
| 104 | 0.2 | 1.79615E+1 | |||
| 10-2 | -1.5 | 4.1 | -3 | 1.61778E-2 | |
| 101 | -1.7 | 3.9 | -3 | -3.83304E+0 | |
| 103 | 3.5 | 4.1 | -3 | 1.06442E+1 | |
| 101 | -0.5 | 1.1 | -1 | 9.65643E-1 | |
| 102 | -20.5 | 5.1 | -1.5 | 1.36556E+3 | |
| 10-1 | 2.5 | 5.1 | -1.5 | -5.55037E-1 | |
| 10-1 | 1.2 | 5.1 | 2.05 | 1.42678E+3 | |
| 103 | 7.21 | - | 2.79759E-1 | ||
| 1.3 | 0.1 | -.05 | 4.72802E+0 | ||
| 10-2 | 1.39 | 3.1 | 0.55 | 1.39860E-4 | |
| 10-3 | 21.39 | 23.1 | -0.12 | -4.73017E+0 | |
| 10-1 | 2.1 | 0.1 | -3.12 | -2.24257E+0 | |
| 10-3 | -2.1 | 1.1 | -3.12 | 1.07743E+2 | |
| 104 | 122.2 | 1.1 | -3.12 | 4.39587E+0 | |
| 103 | 33.3 | 2.1 | - | 3.15920E+1 | |
| -103 | - | - | 2.96095E+1 | ||
| -104 | 0.2 | -0.5 | 5.26688E-1 | ||
| 104 | 7.7 | -0.9 | 0.77 | 9.38646E-1 | |
| 103 | -0.88 | 0.9 | 1.77 | -1.08136E+1 | |
| 10-1 | -0.33 | 2.2 | - | 1.28586E-4 | |
| 102 | -0.33 | -3.3 | -2.78081E+3 | ||
| 10-1 | -0.83 | -4.4 | 1.4 | 5.31933E+0 | |
| 103 | - | - | -1.40486E+1 | ||
| 2.5 | 0.5 | - | -4.37319E-3 | ||
| 1.9 | 103 | -2.1 | 13.5 | 4.27833E+2 | |
| 1.09 | 10-2 | -2.4 | 103 | -1.10303E-2 | |
| 10.3 | 0.2 | -104 | - | -3.31949E+0 | |
| 10-2 | - | 102 | -2.5 | 1.14453E+1 |