软件技术06算法.ppt

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1、机械工程软件技术基础机械工程软件技术基础第六讲第六讲 算法算法2太原科技大学太原科技大学陶元芳陶元芳 2010.8软件技术0 复习与讨论复习与讨论1）什么是算法？）什么是算法？软件技术 非数值算法、数值算法非数值算法、数值算法 程序也是算法程序也是算法 软件是计算机的灵魂，而算法软件是计算机的灵魂，而算法是软件的核心是软件的核心复习与讨论复习与讨论2）循环算法有什么）循环算法有什么特点？特点？软件技术 充分利用计算机高速运算充分利用计算机高速运算的特点的特点 简化程序简化程序 分层解决问题分层解决问题复习与讨论复习与讨论3）迭代算法有什么）迭代算法有什么特点？特点？软件技术 运算的次数不定，根

2、据运算的次数不定，根据精度决定是否停止精度决定是否停止 结果是一个极限值结果是一个极限值 初始点或中间误差不影初始点或中间误差不影响最终结果的精度响最终结果的精度1 数值算法数值算法1）数值算法的意义）数值算法的意义机械工程领域涉及较多的数值算法。机械工程领域涉及较多的数值算法。用计算机解决具体问题的大致步骤：用计算机解决具体问题的大致步骤：分析问题，抽象出数学模型；分析问题，抽象出数学模型；设计解此数学模型的设计解此数学模型的算法；算法；编出程序；编出程序；进行调试；进行调试；调整直至得到最终解答。调整直至得到最终解答。可见算法是编程的基础。可见算法是编程的基础。（数值分析）（数值分析）软件

3、技术数值算法数值算法2）数值积分）数值积分 解决解决“积不出积不出”函数的积分问题函数的积分问题 用计算机求微分方程的数值解用计算机求微分方程的数值解 用计算机进行复杂物理过程的仿真模拟用计算机进行复杂物理过程的仿真模拟软件技术2 数值积分数值积分定积分就是计算定积分就是计算y=f(x)从从x=a到到x=b这一段曲这一段曲线下的面积。可以用求和近似代替定积分：线下的面积。可以用求和近似代替定积分：软件技术数值积分数值积分矩形法，取矩形右边的高（函数值）计算面积：矩形法，取矩形右边的高（函数值）计算面积：软件技术f(x+x)x+xx0y=f(x)x数值积分数值积分/对话框构造函数对话框构造函数D

4、LG:DLG(CWnd*pParent/*=NULL*/):CDialog(DLG:IDD,pParent)/AFX_DATA_INIT(DLG)m_a=0.0;/积分下限积分下限m_b=90.0;/积分上限积分上限m_d=1e-3;/积分步长积分步长m_F=0.0;/积分结果积分结果/AFX_DATA_INIT软件技术数值积分数值积分/被积函数被积函数double fx(double x)double y;y=cos(x*3.1415926/180.0);return y;/注意：角度转化为弧度注意：角度转化为弧度软件技术数值积分数值积分void DLG:OnOK()/“开始积分开始积分”消

5、息响应函数消息响应函数/TODO:Add extra validation hereUpdateData(true);/取编辑框数据取编辑框数据double x=m_a;/定义积分变量定义积分变量xm_F=0;/累加器清零累加器清零while(x0-4ac0？两个实根两个实根a=0a=0？两个虚根两个虚根是是(Yes)否否(No)解一元二次方程解一元二次方程局部框图局部框图软件技术否否(No)是是(Yes)b0b0？x2=-b-(bx2=-b-(b2 2-4ac)-4ac)1/21/2/2/a/2/ax1=c/a/x2x1=-b+(bx1=-b+(b2 2-4ac)-4ac)1/21/2/2/

6、a/2/ax2=c/a/x1两个实根两个实根解一元二次方程解一元二次方程程序界面程序界面软件技术解一元二次方程解一元二次方程参考程序参考程序软件技术解一元二次方程解一元二次方程参考程序续参考程序续软件技术解一元二次方程解一元二次方程考核例题考核例题软件技术序序号号二次项二次项系数系数a一次项一次项系数系数b常数常数项项c判别判别式式d根的情况根的情况备注备注10010无根无根20120 x=-2退化为一次方程退化为一次方程31-564x1=3x2=2两个实根两个实根41210 x1=x2=-1两个相等的实根两个相等的实根5125-16x1=-1+2 ix2=-1-2 i两个虚根两个虚根5 作业作业1）数值算法的意义）数值算法的意义2）数值积分及方法）数值积分及方法3）如何保护运算精度？）如何保护运算精度？4）编程序解一元二次方程）编程序解一元二次方程软件技术