Кафедра ИВТ и АС 2014

Кафедра ИВТ и АС
Перечень задач изучаемых в процессе обучения на программиста
Бакалавр Латыпов Айнур Марсельевич
ainur.romantik@yandex.ru
2014
Задача №1 Ввести с клавиатуры двумерный массив. Найти максимальный
и минимальный элементы. Рассчитать их разность.
Задача №2 Необходимо создать программуэмуляции простой
информационно-управляющей системы (ИУС). ИУС управляет тремя
виртуальными лампами — Lamp1, Lamp2, Lamp3. При запуске ИУС все
лампы выключены. Кнопка клавиатуры «a» должна включать\выключать
Lamp1, кнопка клавиатуры «s» должна включать\выключать Lamp2, кнопка
клавиатуры «d» должна включать\выключать Lamp3. При нажатии любой
клавиши в консоль должно выводится сообщение о статусе ламп
(например: Lamp1 isONLamp2 isOFFLamp3 isOFF). При нажатии клавиши
«q» программа должна вывести в консоль фамилии выполнявшего работу и
завершить работу.
Задача №3 Необходимо написать программу, моделирующейсистему
вызова
лифта.
Исходные
данные:
•
начальное
местонахождение
лифта
—
первый
этаж,
• лифт обслуживает N + 5 этажей где N–последняя цифра зачетной книжки.
• вызов лифта на этаже осуществляется цифровыми клавишами клавиатуры
(на
первом этаже клавиша «1», на втором - «2» и т. д.).
Положение лифта и его статус должны отображаться в консоли или
графическом
интерфейсе:
•
лифт
в
режиме
ожидания
—
статус
выключен,
• лифт двигается — отображает номер этажа, который проходит лифт,
время
прохождения
одного
этажа
—
2
секунды,
• лифт достиг этажа назначения — номер этажа назначения выводится с
частотой
2
Гц
в
течении
5
секунд,
• через 5-10 секунд после достижения этажа назначения лифт переходит в
режим
Ожидания.
Задача №4 Моделирование колебательных процессов в физике.
Моделирование движения Броуновской частицы.
Задача №5 Провести моделирование динамики численности популяций в
системе "ХИЩНИК-ЖЕРТВА" при значеиях параметров r=6, q=3, f=3,
No=150, Co=5. Проанализировать зависимость результата моделирования
от значения параметров а в диапазоне 0.3<=f<=2.2
Задача
№
6
Моделирование
колебательных
процессов
в
физике.Смоделировать полет камня с учетом силы трения.
Задача
№
7
Моделирование
в
экологии:
Для сохранения нормальной жизнедеятельности человек должен в сутки
потреблять белков не менее 120 условных единиц (ус. ед.), жиров – не
менее 70 и витаминов – не менее 10 ус. ед. содержание их в каждой
единице продуктов П1 и П2 соответственно равны ( 0,2:0,075:0) и
(0,1:0,1:0,1) ус. ед. стоимость одной единицы продукта П1 – 2 руб., П2 – 3
руб. постройте математическую модель задачи, позволяющую так
организовать питание, чтобы его стоимость была минимальной, а организм
получил необходимое кол-во питательных веществ.
Задача №8 Симплекс метод
Задача №9 Моделирование движения искуственного спутника Земли.
Задача №10 Программа для решения транспортных задач. В первой
таблице будет отображаться план перевозок, при котором все запасы
исчерпаны и все заявки удовлетворены. Под этой таблицей в ячейки
«Цена1» будет отображаться стоимость перевозок. Этот план будет не
оптимальным, так как здесь не учитывается стоимость перевозок.
Во второй таблице будет отображаться план перевозок с меньшей
стоимостью. Здесь план составляется методом потенциалов. Но при этом
план остаётся оптимальным. Стоимость перевозки отображается в ячейки
«Цена2».
И в ячейки «Наш выигрыш составил» мы можем просмотреть насколько
снизилась стоимость перевозки.
Задача №11
Рассматривается граф программы – дерево с заданным числом узловN.
При заданном числе ребер входящих и исходящих из каждого узла графа m
требуется определить число независимых маршрутов на графе или число
висячих узлов графа.
Граф программы не задается ,а строится в процессе выполнения этой
работы по исходным данным, приведенным в индивидуальном задании.
После построения графа по нему необходимо определить число
маршрутов - вариантов для отладки – число висячих узлов.
Также необходимо построить зависимость значений структурного
параметра  от числа узлов в графе Р.
В зависимости от варианта задания граф может быть построен как
случайный ,так и как детерминированный
Правила построения графа ПО приводятся по вариантам ниже.
Исходные данные
Варианты 1А-9А
Число ребер, выходящих из каждого узла, постоянно детерминировано и
равно m-1(кроме висячих узлов, для которых это число равно 0). Значения
m для вариантов 1,4,7 равно 3, для вариантов 2,5,8 равно4, для вариантов
3,6,9 равно5.
Число ребер , входящих в каждый узел ,равно 1( кроме корневого). Число
улов в графе ПО N для вариантов 1-3 равно150, для вариантов 4-6 равно
150, для вариантов 7-9 равно 100.
Правило остановки для построения графа : для вариантов 1А-9А- по
достижению заданного числа узлов N построение графа завершается .
В отчет по выполнению работы представляются:
Таблица с именами всех вершин , таблица с именами висячих вершин,
подсчитанное значение параметра  для всех вершин, график изменения
значений  как функция изменения числа вершин Р, графическое
представление первых двадцати узлов графа.
Варианты 1В-9В.
Данные по вариантам те же ,что и для вариантов 1А-9А, представление
отчетных материалов идентично, но правило остановки для построения
графа другое:
построение графа завершается по превышению или равенству числа узлов
заданномуN и по завершению заполнения последнего начатого уровня
иерархии дерева. Иными словами все узлы предпоследнего уровня
иерархии дерева должны породить положенное число узлов – потомков.
Таким образом, общее число узлов в графе будет  числа N приведенного
в задании.
.Варианты 10А-21А
Число ребер выходящих из каждого узла случайно и определяется с
помощью датчика случайных чисел. Максимальное число ребер,
выходящих из узла равно m-1(кроме висячих, для которых это число всегда
равно 0).
Таким образом ,число ребер ,выходящих из узла распределено по
равномерному закону в диапазоне 0 – ( m-1). Правило остановки
построения графа – по достижению числа узлов графа значения N,
приведенного в задании.
После завершения построения одного случайного графа и определения для
него структурного параметра  необходимо построить(в цикле) еще R
случайных графов ,для которых также определить параметр  .
Все R значений  , а также значений Р и В, из которых они получены
помещаются в отдельную таблицу, там же определяются значение
математического ожидания и дисперсии для  .
Данная итоговая таблица , а также таблица вершин и таблица висячих
вершин для одного из полученных случайных графов предоставляются в
отчете по выполнению работы.
В отчете также приводится детерминированный граф (таблица вершин и
таблица вися чих вершин), полученный при фиксированном для каждого
узла значении числа исходящих из вершины ребер равным( m-1). Данный
граф должен быть построен по тому же алгоритму с блокированием
(обходом) датчика случайных чисел и должен быть использован при
отладке алгоритма.
Вариант
10
m
3
Число узлов
11 12
4 5
13
6
14
3
15
4
16 17
5 6
18
3
19 20
4
5
21
6
в г рафе N 50 150 50 100 170 100 70 100 70 70 100 99
Число
Графов R 50 60 100 50 60 100 50 60 100 50 60 100
Варианты 10В-21В.
Данные по вариантам те же ,что и для вариантов 10А-21А, представление
отчетных материалов идентично, но правило остановки вычислений
другое:
построение графа завершается по двум условиям: превышению или
равенству числа
узлов заданному и по завершению заполнения
последнего начатого уровня иерархии дерева. Иными словами все узлы
предпоследнего уровня иерархии дерева должны породить положенное
число узлов – потомков. Таким образом, общее число узлов в графе будет
 числа приведенного в задании.
Описание возможного алгоритма построения графа ПО
Граф рассматривается по уровням послойно. На первом уровне всегда один
узел(корень графа).Число узлов на втором и всех последующих уровнях
определяется числом ребер, выходящих из узлов -родителей. В вариантах
,когда число исходящих из узла ребер назначается при помощи датчика
случайных чисел, равномерно распределенных в интервале 0…(m-1), и в
вариантах 1-9, когда число исходящих из узла ребер m-1 детерминировано
и постоянно, всегда создаются два массива: для хранения всех полученных
узлов и дополнительно массива висячих узлов графа, которые помещаются
в отчет.
Элементами массивов являются имена узлов, состоящие из двух целых
чисел – порядкового номера узла и номера узла- родителя. Такая двойная
нумерация узлов удобна при отладке программы получения графа. В
цикле построения графа происходит заполнение текущей таблицы всех
полученных узлов. Узлы каждого уровня иерархии дерева целесообразно
помещать в свою строку таблицы вершин либо разделять уровни
пробелами, что упростит определение числа висячих вершин в последнем
слое графа и соответственно отладку программы построения дерева .
Висячие узлы по мере их получения записываются еще и в таблицу
висячих узлов.