Инструкция к программе

Обзор

В течение семестра была разработана программа на C++, выполняющая множество математических и алгоритмических функций, включая:

• Вычисление сложных алгебраических выражений
• Работу с массивами с использованием STL vector
• Табулирование функций с разными типами циклов
• Сохранение результатов работы в файлы форматов .txt и .csv
• Игровые алгоритмы для развития навыков программирования

1. Начало работы

После запуска программа отображает главное меню, где можно выбрать нужную лабораторную работу, введя соответствующий порядковый номер. При этом создаются два файла для последующей записи результатов работы алгоритмов.

Доступные функции

№	Название	Описание
1	Лабораторная работа №1	Вычисление сложного алгебраического выражения с тригонометрическими функциями
2	Лабораторная работа №2	Меню выбора задания с условными операторами и switch-case
3	Лабораторная работа №3	Табулирование функции с использованием разных типов циклов
4	Лабораторная работа №4	Генерация и обработка одномерного массива
5	Лабораторная работа №5	Работа с двумерным массивом и матричными операциями
6	Лабораторная работа №6	Вычисление ряда с заданной точностью эпсилон
7	Игра "Угадай количество вагонов"	Логическая игра с определением количества вагонов
8	Вывод простых чисел	Генерация простых чисел до заданного предела

2. Выполнение функций

Лабораторная работа №1

Вычисление выражения: y = sqrt(a/(1 + b*x²)) + b*ctg(x) + exp(c*x)

Программа вычисляет сложное математическое выражение с параметрами:

• a = 4.5, b = 2.2, c = -1.5
• Ввод пользователем значения X
• Защита от некорректного ввода
• Сохранение результата в текстовый файл

Лабораторная работа №2

Состоит из трех заданий:

Задание 1: Условное вычисление

if (x >= 2) y = log(a + x²);
else y = exp(sin(x)) + 2*b;

Задание 2: Многоступенчатое условие

if (x <= -2) y = log(|x| + sqrt(a*x² + 1));
else if (x > 5) y = atan(b/(x² + 1));
else y = sqrt(a² + x²);

Задание 3: Оператор switch для конкретных значений X

Лабораторная работа №3

Табулирование функции: y = sqrt((a*x)/(b + cos²(x)))

Три варианта реализации:

• Цикл while - с предусловием
• Цикл do...while - с постусловием
• Цикл for - с параметром

Пользователь задает:

• Начальное значение X0
• Конечное значение Xk
• Шаг D

Лабораторная работа №4

Работа с одномерным массивом:

• Генерация массива случайных чисел (0-6)
• Использование STL vector
• Вывод элементов до первого нуля
• Динамическое определение размера массива

Лабораторная работа №5

Работа с двумерным массивом:

• Создание матрицы размером L×W
• Вычисление суммы всех элементов
• Замена элементов на главной диагонали и под ней на единицы
• Вычисление произведения элементов модифицированной матрицы

Лабораторная работа №6

Вычисление ряда Фурье:

F = 1/(2a) - Σ[(-1)ⁱ⁻¹ * (a*cos(i*x)/(a² - i²))]

• Вычисление с заданной точностью ε
• Подсчет количества итераций
• Использование математических функций

Игра "Угадай количество вагонов"

Логическая игра с особенностями:

• Вагоны соединены по циклу (первый и последний соединены)
• Случайное начальное состояние лампочек в каждом вагоне
• Задача: определить общее количество вагонов
• Возможность переключения состояния лампочек

Алгоритм "Вывод простых чисел"

Генерация простых чисел:

• Ввод верхней границы поиска
• Эффективный алгоритм определения простых чисел
• Вывод всех найденных значений

3. Технические особенности

Защита от некорректного ввода

while (isdigit(static_cast<int>(x)) || (cin.peek() != '\n')) {
    cin.clear();
    while (cin.get() != '\n');
    cout << "Введите численное значение: ";
    cin >> x;
}

Работа с файлами

• lab_all.txt - текстовый формат с локализацией для десятичных разделителей
• lab_all.csv - табличный формат для данных табулирования

Используемые технологии

• STL vector для работы с массивами
• Математические функции (sqrt, log, exp, trig functions)
• Локализация вывода чисел
• Очистка экрана (system("cls"))

4. Завершение работы

В любой момент пользователь может завершить работу программы, введя 0 в главном меню:

Результаты работы: после закрытия программы в файлах lab_all.txt и lab_all.csv сохраняются все результаты выполнения алгоритмов.