XIV Міжнародна наукова інтернет-конференція ADVANCED TECHNOLOGIES OF SCIENCE AND EDUCATION

Русский English




Научные конференции Наукові конференції

Кобильник Т.П. ВИВЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ПРОГРАМУВАННЯ У СИСТЕМІ КОМП’ЮТЕРНОЇ МАТЕМАТИКИ MAPLE.

Рубрика: Педагогіка

Кобильник Тарас Петрович

НПУ імені М.П.Драгоманова

ВИВЧЕННЯ ЕЛЕМЕНТІВ ПРОГРАМУВАННЯ У СИСТЕМІ КОМП'ЮТЕРНОЇ МАТЕМАТИКИ MAPLE

В останні десятиріччя сформувався та розвивається науковий напрям на межі математики та інформатики - комп'ютерна математика [1], основними засобами якої є системи комп'ютерної математики (СКМ), що створювались для фахівців-математиків. СКМ належать до засобів прикладної, практичної інформатики - галузі діяльності людей, спрямованої на впровадження та застосування інформаційних технологій на практиці. На сьогодні СКМ використовуються не тільки для науково-дослідної роботи, а й для інтенсифікації навчального процесу (див., наприклад у [2]).

У системі Maple є кілька операторів циклу. Для їх запису використовується службові слова for, from, by, to while, do, od, end do. Тілом всіх операторів циклу є набір команд між словами do та od (end do). Для організації обчислень, що повторюються, у Maple використовуються дві форми операторів циклу: for-from та for-in. Перший оператор циклу є універсальним та включає як цикли, що повторюються задане число разів, так і цикли, які виконуються, поки деякий булевий вираз є істинним. За другою формою оператора циклу реалізується цикл за елементами набору виразів, списку чи множини.

Найбільш загальний опис оператора циклу for-from має вигляд:

[for var] [from val1] [by val2] [to val3]

     [while bool]

do expr end do;

У блоці for задається ім'я змінної циклу, блоки from та to визначають відповідно початкове та кінцеве значення діапазону зміни змінної циклу, а в блоці by задається крок її зміни (може бути і від'ємним). Виконання циклу починається з надання змінній циклу початкового значення, після чого, якщо крок зміни додатній (від'ємний), перевіряється, чи не більше (не менше) воно від кінцевого значення, і у випадку позитивної відповіді виконуються оператори тіла циклу expr, задані у блоці між словами do та end do, змінна циклу збільшується (зменшується) на значення кроку й виконання команд циклу повторюється. Якщо значення змінної циклу більше (менше) від кінцевого значення, то виконання циклу закінчується. Зазначимо, що якщо при перевірці початкового значення змінної циклу воно перевищує кінцеве значення, то оператори тіла циклу не виконуються жодного разу. Якщо заданий блок while, то одночасно з перевіркою значення змінної циклу перевіряється на істинність значення булевого виразу bool цього блоку, і  виконання команд циклу також припиняється, якщо значення виразу bool є false або FAIL.

При використання циклу for-from обов'язковим є тільки блок do, що визначає тіло циклу, причому він може бути єдиним блоком циклу:

do expr end do;

де expr - набір виразів (операторів).

Така конструкція визначає нескінчений цикл, зупинити який можна за допомогою одного з операторів: break, return, quit або виникнення помилки при виконанні операторів циклу.

Якщо в операторі циклу відсутні всі необов'язкові блоки, за винятком блоку while, то отримується класичний цикл з передумовою: спочатку перевіряється істинність значення булевого виразу в умові, а потім, в залежності від результатів перевірки, або виконуються оператори тіла циклу (умова істинна), або цикл завершується (умова хибна). При використанні циклу while треба слідкувати, щоб у тілі циклу змінювались змінні, що входять у вираз умови, оскільки у протилежному випадку цикл буде виконуватися безкінечно.

За другою формою оператора циклу for-in організовується цикл за елементами об'єкта, який може бути поданий набір елементів, список, множина, сума, добуток або рядок. Його опис має вигляд:

for var in val

     [while bool]

do expr end do;

Змінна циклу, визначена у блоці for...in, послідовно набуває значень складових об'єкта val. Цикл виконується стільки разів, скільки елементів задано в об'єкті val, якщо тільки булевий вираз bool у необов'язковому блоці while не набуде значення „хибно" раніше, ніж будуть послідовно використані всі елементи об'єкта val.

Як правило, завершення будь-якого циклу відбувається, коли значення змінної циклу перевищило задане кінцеве (додатній крок) або воно стало менше кінцевого значення (від'ємний крок), або  булевий вираз умови у блоці while набув значення „хибно".

Інколи виникає потреба при програмуванні алгоритму при деяких умовах пропускати виконання частини або всіх операторів тіла циклу. Такий ефект досягається  застосуванням оператора next, за якими здійснюється перехід до наступного кроку. Наприклад:

> n:=10:

for i to n

do if i/2 < n/ 3 then next fi; i;

end do;

Тут ми зупинимось на побудові описів користувачем циклів мовою програмування, вбудовану в Maple. Крім організації циклів, у системі Maple можна створювати власні функції, процедури та модулі. Для цього є досить великий набір команд та конструкцій.

Література

•1.     Дьяконов В. П. Компьютерная математика. Теория и практика. - М.: Нолидж, 2001. - 1296 с.

•2.     Триус Ю.В. Використання систем комп'ютерної математики при вивченні і розв'язуванні задач оптимізації // Проблеми сучасного підручника. - К.: Педагогічна думка, 2004. - Вип.5. - Ч.ІІ. - С.191-200.

 

e-mail:taras2408@mail.ru


Залиште коментар!

Дозволено використання тегів:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <code> <em> <i> <strike> <strong>