- •Понятие вычислительного документа
- •Простейшие базовые понятия в вычислительных системах
- •1. Имена
- •2. Числа
- •3. Переменные
- •4. Функции
- •5. Арифметическое выражение (ав)
- •6. Операторы присваивания
- •7. Программирование строчных арифметических выражений (ав), типичные ошибки в их записи.
- •8. Понятие пользовательской функции
- •Программирование арифметических формул.
- •Приложение 1. Встроенные функции MathCad
- •Приложение 2. Встроенные функции Excel
- •Дополнение 1. Понятие невязки приближённого решения.
- •Дополнение 2. О числе обусловленности слау.
3. Переменные
В ВС имеются числовые, текстовые и логические переменные. Мы рассмотрим сейчас только числовые переменные.
Числовая переменная – это величина, которая имеет определённое имя и может принимать разные числовые значения.
Как мы видели, эти значения в MathCAD могут быть обычными числами (скалярами), числовыми векторами и матрицами (массивами).
Наиболее часто используются скалярные переменные. Для каждой такой переменной отводится определённая ячейка оперативной памяти, и число, находящееся в этой ячейке, является значением переменной в данный момент времени.
При записи в ячейку другого числа переменная получает новое значение, а предыдущее содержимое ячейки автоматически уничтожается.
Простейшим и самым распространённым оператором, изменяющим значение переменной, является оператор присваивания.
Примеры скалярных операторов присваивания в MathCAD:
X:=7
- в ячейку для Х заносится число 7, то есть, переменной с именем Х присваивается значение 7. Если до этого переменная Х имела какое-либо другое значение, то есть, в ячейке для Х было другое число, то прежнее содержимое этой ячейки будет уничтожено.
Если после этого выполнить оператор присваивания вида:
Х:=Х+6,
то при его выполнении сначала будет вычислено значение Х+6 в правой части оператора. Именно, будет взято число 7 из ячейки для Х, затем к нему будет добавлено число 6 и полученный результат (число 13) будет записан в ячейку для Х. В результате в ячейке для Х окажется число 13, то есть, в конечном итоге переменная Х будет иметь значение, равное 13. Глубокое понимание работы оператора присваивания необходимо для чтения и разработки ВД.
Отметим, что MathCAD имеет несколько системных переменных с содержательными именами, среди которых есть хорошо известные переменные π и е. Но при этом значение каждой из этих переменных разрешается менять. В VBA и Excel таких переменных нет. Правда, в Excel имеется функция ПИ(), значением которой является число π. Что же касается числа е, то его можно получить в виде значения функции exp(1).
Контрольные вопросы и задания.
1. Что такое переменная? Можно ли сказать, что скалярная переменная – это именованная ячейка оперативной памяти?
2. Почему переменным рекомендуется давать содержательные имена?
3. Что происходит при выполнении оператора присваивания вида х:=х+5?
4. Функции
Каждая ВС имеет определённый набор стандартных или встроенных функций.
Эти функции в значительной степени определяют всю мощь ВС. Из трёх наших ВС достаточно обширный набор встроенных функций имеется у MathCAD и Excel. В VBA это набор значительно слабее, однако там есть возможность использования встроенных функций Excel («функций рабочего листа»). Более того, в программном коде VBA можно использовать даже «Поиск решения» («Solver») - главную вычислительную надстройку Excel. Напомним, что эта надстройка позволяет легко решать самые разнообразные задачи и с большим успехом может заменить три вычислительных блока MathCAD: Given/Find, Given/Maximize, Given/Minimize. Напомним тут же, что блоки Given/… нельзя вставлять в программный блок MathCAD.
Более подробно некоторые встроенные функции MathCAD, Excel и VBA рассмотрены в Приложениях.
Кроме встроенных функций в MathCAD, Excel и VBA можно использовать пользовательские функции. При этом задавать такие функции непосредственно в Excel нельзя, для этого с успехом используется VBA.
Понятие пользовательской функции является чрезвычайно важным, поэтому мы рассмотрим его достаточно подробно. Но сделаем это несколько позже, так как вначале нам необходимо рассмотреть не менее важное понятие – понятие арифметического выражения.
