实函数的数学计算规则程序算法分析与C语

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实函数的数学计算规则、程序算法分析与C语言实现与计算结果保存

C语言描述

代数、初等函数、代数方程、解析几何与微分几何、矢量-张量与场论、抽象代数-空间及泛函分析、级数与变换、特殊函数、概率统计与随机过程、误差分析与实验数据处理、最优化方法、有限单元法、数论、离散量、集合论、拓扑学、组合数学、图结构、数理逻辑、……、都有自己的运算规则。

数及其计算规则初等函数的计算规则

在实数的范围内—实数计算结果仍然为实数称为实数域的运算是闭合的。可以加减乘除-连加连减连乘连除-四则混合运算!--不能随意开方。自然数、整数、实数的兼容-混合使用。

可这些规则,计算机处理的时候,怎样才能保证呢。也就是说在编程序讲给计算机听的时候,给计算机下指令的时候,在做程序算法分析的时候,需要考虑在哪些环节设置、控制、评价、监测,计算过程也需要监测吗。数值输入输出等环节,是否满足数学学科的规则。

语言和编译器提供的运算符号(加减乘除平方开方-幂运算,初等函数运算等)有没有自动遵循数学学科的规则,小括号、中括号有没有优先级。大括号肯定不能用(许多语言把它作为程序段-主函数、类、命名空间等的标记符)。

电脑可能没有人们想象的那么聪明。指令是由人的意志下达的,电脑只是个忠实的执行者而已。

有了数学学科的规定和规则,下来的工作就是用计算机语言描述而已。下面看一下实数域的加、减、乘、除、平方、初等函数的计算问题。

C语言的格式-模板-规定

#includestdio.h/*文件包含,预处理指令

voidmain()/*主函数*/

{/*函数体开始*/

变量声明

标准IO

文件IO-磁盘操作

处理过程

标准IO

文件IO-磁盘操作

}/*函数体结束*/

下面给出数学语言表达的实数计算例子

实数的加减乘除:算法为ans0=11.3-2*4.5/5+3/32*8+.78/32-5-0.78+

实数的加减乘除:算法为ans1=11.3-2*[(4.5/5+3)/32*8+.78/32]-5-0.78+

实数的初等函数:算法为ansS=ex+sin(xs)-cos(xc)*lg(ga)+tan(tadayu)/x5,其中xs、xc、ga、ta均要满足数学学科的要求。xs、xc、ta是用弧度还是度。度与弧度的转换用pi/。ga要满足大于0。

什么是算法。在数学语言中,就是运算规则。在计算机语言中呢?

C语言的描述:

实数的加减乘除:算法为ans0=11.3-2*4.5/5+3/32*8+.78/32-5-0.78+

实数的加减乘除:算法为ans1=11.3-2*((4.5/5+3)/32*8+.78/32)-5-0.78+

实数的初等函数:算法为ansS=exp(x)+sin(xs)-cos(xc)*log10(ga)+tan(ta)/pow(x,5),其中xs、xc、ga、ta均要满足数学学科的要求。xs、xc、ta是用弧度还是度。度与弧度的转换用pi/。ga要满足大于0。

所有的数学规则必须遵守。如若没有获得遵守,要么编译器提示出错信息,最后就要在测试环节进行处理解决。反复核对与检测可能出现的各种BUG。

请阅读下面的程序,给出该程序的算法逻辑。

//FileIO_RW--操作系统函数--API--编译器函数

//RealArithmetic.c

#include"stdio.h"

#include"math.h"

voidmain()

{

//变量声明与初始化

doublePI=3.;

inti,j,yn,N;

floatex,xs,xc,ta,lga;

doubleans0,ansS,MathSIN,MathCOS,MathTAN,MathLOG,MathE;

FILE*Fout;

charsaveFile[10];

//信息输入与输出-人机交互

printf("你准备计算多少次:\n");

scanf("%d",N);

for(i=0;iN;i++)

{

printf("请输入5个实数,分别为:指数、正弦、余弦、正切,对数;用逗号隔开:\n");

scanf("%f,%f,%f,%f,%f",ex,xs,xc,ta,lga);

printf("请检查输入数据,正确输入1,错误输入0:\n");

scanf("%d",yn);

//信息处理

if(yn==1)

{

ans0=11.3-2*4.5/5+3/32*8+.78/32-5-0.78+;

ansS=exp(ex)+sin(xs*PI/)-cos(xc*PI/)*log10(lga)+tan(ta*PI/)/pow(ex,5);

MathSIN=sin(xs*PI/);

MathCOS=cos(xc*PI/);

MathTAN=tan(ta*PI/.0);

MathLOG=log10(lga);

MathE=exp(ex);

for(j=0;jxs;j++)

{

MathSIN=sin(j*PI/);

}

//信息输出

printf("这是一个内置数据的四则混合运算结果:\n");

printf("%6.2f\n",ans0);

printf("这是初等函数的四则混合运算结果:\n");

printf("%6.2f\n",ansS);

//信息存储

printf("请输入要保存的文件名与格式:");

scanf("%s",saveFile);

if((Fout=fopen(saveFile,"w+"))==NULL)

{

printf("cannotopenfile\n");

}

fprintf(Fout,"输入值:%6.2f,%6.2f,%6.2f,%6.2f,%6.2f\n",ex,xs,xc,ta,lga);

fprintf(Fout,"初等函数的计算:%8.4f,%8.4f,%8.4f,%8.4f,%8.4f,\n",MathE,MathSIN,MathCOS,MathTAN,MathLOG);

fprintf(Fout,"11.3-2*4.5/5+3/32*8+.78/32-5-0.78+计算结果:%7.3f\n",ans0);

fprintf(Fout,"exp(x)+sin(xs)-cos(xc)*log10(ga)+tan(ta)/pow(x,2)计算结果:%7.3f\n",ansS);

for(j=0;j=xs;j++)

{

MathSIN=sin(j*PI/);

fprintf(Fout,"间隔一度的正弦值:%2d,%10.4f\n",j,MathSIN);

}

fclose(Fout);//保存

printf("计算结果的文件已保存!文件名为:%s\n",saveFile);

}

else

printf("请重新输入数据:\n");

}}

实例计算的人机交互过程与文件保存

计算机如何处理实数:

MATLAB、python、Fortran、V6C、V6C++、VSC#、java、VB等等语言描述。




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