Подпрограмма-функция. Описание и вызов.

Программирование в системе MathCad, предполагает использование так называемых подпрограмм-функций (П-Ф), определяемых непосредственно пользователем. П-Ф позволяют реализовывать выполнение последовательности действий с использованием различных сочетаний алгоритмических структур – следования, ветвления и циклов.

Работа с П-Ф начинается с ее описания. Для этого нужно:

1. Присвоить имя П-Ф, посредством которого осуществляется обращение к этой функции в дальнейшем и ввести список формальных параметров (список формальных параметров при решении некоторых задач может отсутствовать).

 

Примеры имен П-Ф: f (x), A, Z (x,y,v).

 

2. После имени вводится знак «:=» присваивания.

 

Например:

f (x):=, A:=, Z (x,y,v):=.

 

3. Открыть палитру Программирование и щелкнуть кнопкой Add line (рис. 1.1). На экране появится вертикальная черта и вертикальный столбец с двумя полями для ввода операторов, образующих тело П-Ф (рис. 1.2);

 

 

 

Рис.1.1. Палитра ПРОГРАММИРОВАНИЕ

 

Тело подпрограммы-функции включает любое число операторов: локальных операторов присваивания, условных операторов и операторов цикла, а также вызов других П-Ф и функций пользователя.

 

 

 

Рис.1.2. Структура подпрограммы-функции.

4. Перейти в поле 1 (щелкнув на нем мышью или нажав клавишу [Tab]) и начать вводить операторы П-Ф, оставляя самое нижнее поле тела для возвращаемого значения функции – результата работы П-Ф. на рис. 1.2.это поле 2.

 

Пример:

 

 

Так как тело П-Ф как правило состоит из более чем двух полей, то поля ввода для дополнительных операторов открываются с помощью щелчка на кнопке Add line палитры программирование (см. рис. 4.1.3). При этом поле ввода добавляется внизу выделенного к этому моменту оператора. Для удаления того или иного оператора или поля ввода из тела П-Ф нужно заключить его в выделяющую рамку и нажать клавишу [Delete];

 

Обратите внимание, что оператор присваивания в теле П-Ф имеет вид стрелки, направленной влево: ← и называется локальным оператором присваивания.

 

Обращение к подпрограмме-функции Mathcad

Для выполнения П-Ф необходимо обратиться к ее имени с указанием списка фактических параметров (если в описании программы присутствует список формальных параметров), т.е.:

 

< имя П-Ф > (< список фактических параметров >).

 

Фактические параметры указывают, при каких конкретных значениях осуществляются вычисления в теле программы. Фактические параметры отделяются друг от друга запятой.

Очевидно, что между фактическими и формальными параметрами должно быть соответствие по количеству, порядку следования и типу.

Что означает:

· если формальным параметром является простая переменная, то в качестве фактического может использоваться константа, переменная, арифметическое выражение;

· если формальным параметром является вектор или матрица, то фактическим должен быть вектор или матрица;

Внимание: Имена фактических параметров при вызове П-Ф могут либо совпадать, либо не совпадать с именами ее формальных параметров.

Смотрите пример предыдущего раздела.

Программирование линейных алгоритмов

Под линейным алгоритмом понимается вычислительный процесс, в котором необходимые операции выполняются строго последовательно Операторы, реализующие этот алгоритм, в теле П-Ф также размещаются последовательно и выполняются все, начиная с первого и заканчивая последним.

Пример:

Оформим в виде П-Ф вычисление корней квадратного уравнения по формуле

 

.

Описание П-Ф с именем korni и обращение к ней приведено на рис. 3.1. П-Ф имеет три входных формальных параметра – коэффициенты квадратного уравнения. Выходом является вектор с двумя компонентами. Заметим, что величины x 1, x 2 являются простыми переменными, а не элементами одномерного массива. Поэтому нижние индексы в их именах вводятся после нажатия клавиши [.] – «десятичная точка». Подпрограмма-функция реализует линейный алгоритм – все операторы выполняются всегда строго последовательно.

 

Рис.3.1. Пример программирования линейного алгоритма