Решение задач с одномерными массивами

Задание

Написать программу, в которой:

1. Ввести 12 вещественных чисел из файла in.txt в одномерный массив и вывести этот массив в результирующий файл out.txt.

2. Дополнительные параметры, если они есть в варианте задания, ввести в диалоге с клавиатуры и вывести в файл out.txt.

3. Вычислить значения трех переменных, которые входят в состав выражения, и значение выражения.

4. По мере вычисления переменных и выражения выводить их значения в файл out.txt, поясняя фразами из индивидуального задания.

Комментарии к заданию

1. При подготовке исходных данных в файле In.txt воспользуйтесь любым текстовым редактором. Для отладки в файле подготовьте числа, значения которых соответствуют индивидуальному заданию - среди них должны быть числа отрицательные, положительные, большие D и т. д.

2. Исходные данные и результаты выводите в файл out.txt только по формату.

3. Если вычисление какой-либо переменной невозможно из-за отсутствия в массиве подходящих элементов, вывести соответствующее сообщение (смотри пример программы).

4. Все переменные, используемые как индексы элементов массива и счетчики, должны быть целого типа.

5. Имена переменных в программе не должны совпадать с именами встроенных функций Фортрана.

Содержание отчета

1. Название работы и номер варианта задания.

2. Фамилия, имя, отчество и номер группы студента.

3. Текст варианта индивидуального задания.

4. Единая блок-схема программы, cоставленная из фрагментов.

5. Распечатка текста программы.

6. Распечатка файла out.txt.

Справочная информация

Таблица 9.

Средние значения множества вещественных чисел а₁, а₂, а₃, …, а_n

Среднее арифметическое
Среднее геометрическое
Среднее квадратичное
Среднее гармоническое	где ai ¹0, n – количество ненулевых элементов

Пример

В массиве M из 12 вещественных чисел (должны быть отрицательные, положительные и равные нулю) найти:

1. A – среднее арифметическое отрицательных элементов, больших D (D <0, ввести с клавиатуры),

2. B – номер минимального положительного элемента,

3. C – среднее гармоническое ненулевых элементов с четными номерами.

Вычислить Z = A + B – C.

Блок-схемы

Далее приведены 3 фрагмента блок-схемы программы. Для отчета следует из фрагментов составить единую блок-схему программы Vector.

Рис.4. A – среднеарифметическое отрицательных, больших D * - сообщение: «В массиве нет отрицательных элементов, больших D»

Рис.5. B – номер минимального положительного элемента ** - сообщение: «В массиве нет положительных элементов»

Рис.6. C – средне гармоническое ненулевых элементов с четными номерами *** - сообщение: «Все элементы массива с четными номерами = 0»

Программа (пример)

Program Vector

! студент (фамилия, имя) группа № работа № вариант №

Implicit None

Real,dimension (1:12):: M

Real:: A, C, D, Z

Integer B, i, Notr, Cnt

Open (1,FILE=’In.txt’)! файл с исходным массивом

Open (2,FILE =’Out.txt’)! результирующий файл

Write (2,*) ’Программа Vector’

Read (1,*)M! ввод массива

Write (2,10) M! вывод массива в 2 колонки с заголовком

10 Format (?????)! допишите оператор Format

Write (*,*) ’Input D < 0’! диалог для ввода значения D <0

Read (*,*) D

Write (2,14) ’D =’, D, ’- должно быть отрицательным’

14 Format (?????)! допишите оператор Format

! *****

По блок-схемам, составленным с учетом индивидуального задания, написать операторы программы Vector для вычисления и форматного вывода трех переменных и результирующего выражения. Выводить значения переменных по мере их вычисления, поясняя формулировками из индивидуального задания.

! *****

End Program Vector

Результаты программы Vector

Содержимое файла Out.txt в результате работы программы Vector для приведенного примера задания, пояснения пишите по-русски:

Программа Vector

Исходный массив

× × × 6 строк в 2 колонки

D = -12.00 - должно быть отрицательным

A = -17.05 - среднее арифметическое элементов D<M<0

B = 10 - номер минимального положительного элемента

C = 25.13 - средне гармоническое элементов с нечетными номерами

Z = 34.77 = A + B – C

Контрольные вопросы

1. Что в программировании называют массивом?

2. Основные характеристики одномерногомассива.

3. Ранг массива; приведите примеры массивов 0, 1, 2 ранга и их математическую интерпретацию.

4. Примеры описания одномерного массива, диапазон индекса. Что в программе объявляют операторы?

Logical C(7), D(7), B(-7:0), U(0:7)

Integer A(-3:3)

Real Е(0:6)

Какие массивы конформны?

Как лучше описать эти массивы в Фортран-90?

5. Порядок размещения элементов массива в памяти ПК.

6. В программе объявлен одномерный массив A с нумерацией элементов от 1 до 12. Какой триплет задаёт секцию:
- из всех элементов массива в обратном порядке?
- из последних 8 элементов массива?
- из первой трети массива?
- из элементов массива с нечетными номерами?

7. Как работает оператор where?Приведитепримеры оператора where а) без блока; в) с одним блоком; с) с двумяблоками.

8. В программе объявлен массив: Real,dimension(1:10)::A

Что произойдет при выполнении каждого из операторов?

Read (1,*) A(10)

Write (*,*) A(10)

Read (*,*) A(11)

Write (*,*) A(11)

Write (*,11) A(8:10)

Напишите оператор format для последнего оператора Write.

Как вывести 6 последних элементов массива A?

Пример контрольного задания

1. Дан массив из 20 элементов. Написать программу нахождения номера максимального по модулю среди первых 8 элементов массива (аналогичные задачи смотри в вариантах заданий). Блок-схема обязательна. Вывести значение по формату.

2. В программе используется вещественный массив из 100 элементов. Напишите операторы для вывода элементов массива в виде:

a) Заголовок «Исходный массив»;

b) Элементы массива по четыре в строке.

3. В файле data.txt – 12 чисел натурального ряда. Как будут выглядеть выведенные на экран строки (с пробелами)?

Integer, dimension (1:12):: Mas = 0

Open (1,file = ’data.txt’)

Read (1,*) Mas(3), Mas(5)

Write (*,11) Mas(3:5)

11 Format (I4)

Таблица 10.

Варианты индивидуальных заданий «Одномерные массивы»

№	Выражение	Определение переменных
		A – сумма отрицательных элементов с четными номерами; B – максимальный элемент среди N первых элементов; C – среднее геометрическое положительных элементов.
		R – произведение положительных элементов с нечетными номерами; Q – последний положительный элемент с четным номером; S – среднее гармоническое положительных элементов.
		H – количество нулей среди N последних элементов; E – номер минимального элемента; G – среднее квадратичное элементов с четными номерами.
		S – сумма положительных элементов, меньших D; T – минимальный по модулю ненулевой элемент (со знаком); U – среднее арифметическое N первых элементов.
		X – количество элементов со значениями из интервала [ A, B ]; Y – модуль минимального элемента; Z – среднее арифметическое элементов с нечетными номерами.
		U – произведение элементов с четными номерами; R – номер максимального по модулю элемента; S – среднее арифметическое N последних элементов.
		A – произведение ненулевых элементов; B – последний отрицательный элемент с нечетным номером; C – среднее арифметическое положительных элементов.
		R – сумма всех элементов; Q – номер первого нулевого элемента; S – среднее геометрическое положительных среди N последних элементов.
		H – сумма положительных среди N первых элементов; E – номер первого отрицательного элемента; G – среднее арифметическое отрицательных элементов.
		A – первый положительный элемент с четным номером; B – сумма элементов с нечетными номерами; C – среднее гармоническое ненулевых среди N первых элементов.
		X – количество элементов, меньших D, с нечетными номерами; Y – максимальный по модулю элемент (со знаком); Z – среднее квадратичное положительных элементов.
		A – произведение положительных элементов; B – последний положительный элемент с четным номером; C – среднее квадратичное N первых элементов.
		V – сумма отрицательных элементов, больших D, (D<0); T – номер максимального элемента; U – среднее геометрическое положительных среди N первых элементов.
	(U + T) (S +2)	S – сумма модулей отрицательных элементов; T – номер минимального по модулю ненулевого элемента; U – среднее квадратичное N последних элементов.
		H – произведение модулей отрицательных элементов; E – номер последнего положительного элемента: G – среднее арифметическое элементов с четными номерами.
		X – сумма элементов, больших D, с четными номерами; Y – номер максимального отрицательного элемента; Z – среднее квадратичное всех элементов.
		A – среднее гармоническое отрицательных элементов; B – номер второго нулевого элемента; C – количество отрицательных элементов с четными номерами.
		A – сумма положительных элементов; B – номер минимального положительного элемента; C – среднее гармоническое ненулевых элементов.
		X – количество положительных элементов с четными номерами; Y – номер последнего нулевого элемента: Z – среднее гармоническое ненулевых элементов, больших D.
		A – произведение отрицательных элементов; B – максимальный по модулю элемент (со знаком); C – среднее арифметическое модулей отрицательных элементов.
		H – количество отрицательных элементов; E – минимальный элемент среди N последних элементов; G – среднее квадратичное элементов с четными номерами.
		S – количество положительных элементов; T – минимальный положительный элемент; U – среднее арифметическое элементов.
		U – произведение ненулевых среди N первых элементов; R – номер максимального по модулю элемента; S – среднее геометрическое положительных элементов.
		R – максимальный элемент с четным номером; Q – количество ненулевых элементов; S – среднее гармоническое положительных элементов.
	(U + T) (S +2)	S – сумма N последних элементов; T – максимальный отрицательный элемент; U – среднее квадратичное элементов с четными номерами.
		A – количество элементов, больших D; B – первый положительный элемент с четным номером; C – среднее арифметическое N первых элементов.
		H – сумма элементов со значениями из интервала [ A, B]; E – последний положительный элемент с четным номером; C – среднее арифметическое положительных элементов.
		H – произведение элементов со значениями из интервала [A, B]; E – номер минимального по модулю ненулевого элемента; C – среднее геометрическое положительных среди N последних элементов.
		R – количество элементов, меньших D; Q – модуль минимального элемента; S – среднее квадратичное положительных элементов.
		U – минимальный элемент с номером из интервала [ K, L ]; T – среднее арифметическое элементов с нечетными номерами. R – сколько нулей среди N последних элементов.