omwVB十七章程序的设计实例

1、计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页第十七章第十七章 程序设计实例程序设计实例 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页第十七章第十七章第十七章第十七章第十七章第十七章 程序设计实例程序设计实例程序设计实例程序设计实例程序设计实例程序设计实例 17.1 高次方程求根实例高次方程求根实例 17.2 生物学上的应用实例生物学上的应用实例 计算机应用基础计算机应用基础-visual basi

2、c 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页17.1 17.1 17.1 高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例在数学中，通过二次方程的求根公式可以在数学中，通过二次方程的求根公式可以求得二次方程的解，而二次以上的高次方求得二次方程的解，而二次以上的高次方程求解要使用迭代法求解，本例使用牛顿程求解要使用迭代法求解，本例使用牛顿切线法求得方程切线法求得方程f(x)的解。的解。计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教

3、程下一页下一页上一页上一页17.1 17.1 17.1 高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例 分析：对方程分析：对方程f(x)给定一个初值给定一个初值x0 作为方程的作为方程的近似根，经过若干次迭代后，可以求得方程近似根，经过若干次迭代后，可以求得方程f(x)的指定精度的近似根。牛顿切线法迭代公的指定精度的近似根。牛顿切线法迭代公式为：式为：)()(1iiiixfxfxx计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页17.1 17.1 1

4、7.1 高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例其中：其中：f(xi)是是f(xi)的导数，当的导数，当xi+1-xi 时，时， xi+1就作为方程的近似解。就作为方程的近似解。现在以求三次方程现在以求三次方程f(x)=2x3-6x2-2x+22=0的的根为例根为例 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页17.1 17.1 17.1 高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例高次方程求根实例计算机

5、应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页17.2 17.2 17.2 生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例 生物信息学是一门交叉科学，它包含生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、处理、存储、分了生物信息的获取、处理、存储、分发、分析和解释等在内的所有方面，发、分析和解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量数学的各种工具，来阐明和理解大量数据

6、所包含的生物学意义。据所包含的生物学意义。 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页未来的生物学家的特征可能是，用未来的生物学家的特征可能是，用计算机做数据分析和模拟的能力大计算机做数据分析和模拟的能力大于使用传统的显微镜的能力。生物于使用传统的显微镜的能力。生物学是数学使用的很多的科学，因为学是数学使用的很多的科学，因为生命系统包含了化学及物理过程，生命系统包含了化学及物理过程，而这些过程都可以用数学描述。而这些过程都可以用数学描述。生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生

7、物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例在数学模型建立的基础上，我们可在数学模型建立的基础上，我们可以使用计算机这一工具，来对生物以使用计算机这一工具，来对生物过程进行分析和模拟。在这一节中，过程进行分析和模拟。在这一节中，我们通过简单的例子，来介绍一下我们通过简单的例子，来介绍一下怎样使用计算机进行模拟。怎样使用计算机进行模拟。计算

8、机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例 在本例中，我们从对群体生长与在本例中，我们从对群体生长与群体密度的函数关系的一般观察群体密度的函数关系的一般观察入手，来研究一下无限群体生长入手，来研究一下无限群体生长模型。即细菌或酵母越多，它们模型。即细菌或酵母越多，它们就生长越快。就生长越快。计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设

9、计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页按照这种普遍的假设，我们可按照这种普遍的假设，我们可以写出群体生长的模型方程：以写出群体生长的模型方程：nt=n0ekt生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页 该方程描绘了初始群体密度为该方程描绘了初始群体密度为n0，生，生长率常数为长率常数为k的任意时刻的任意时刻t的群体密度。的群体密度。显然，该方程对应的曲线是典型的指显然，该方程对应的曲

10、线是典型的指数增长曲线，它在一定范围内可以用数增长曲线，它在一定范围内可以用来描述多种正反馈或自生系统。来描述多种正反馈或自生系统。生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页如图所示如图所示:生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例n= n0ektn0ntk=4k=3k=2计算机应用基础计算机应用基础-visual ba

11、sic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例 在计算机上，我们可以使用在计算机上，我们可以使用数据流程图来对该方程进行数据流程图来对该方程进行模拟，如下图所示。模拟，如下图所示。 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例t是否增

12、加到最大是否增加到最大开开始始读入参读入参数数t=0计算计算nt输出结果并绘输出结果并绘图图增加增加tt结结束束否否是是参数：0,k,tmax, t nt=n0ekt计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例 在在visual basic中实现该算法是很中实现该算法是很容易的，只需要有一个窗口，能够容易的，只需要有一个窗口，能够输入相关的数据，并点击输入相关的数据，并点击“模拟模拟”按钮

13、后，就可以在图形框中绘出图按钮后，就可以在图形框中绘出图形。如下图形。如下图 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例窗体设窗体设置置计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例

14、例如，我们知道来模拟某细菌的无限生长。时例如，我们知道来模拟某细菌的无限生长。时间范围从间范围从0到到50小时。其中，初始群密度为小时。其中，初始群密度为2/毫升，生长率常数是毫升，生长率常数是0.02/小时，每隔一小时进小时，每隔一小时进行一次采样，则可以绘制出如下的图形。而如行一次采样，则可以绘制出如下的图形。而如果希望做一次新的模拟，比如将生长率常数调果希望做一次新的模拟，比如将生长率常数调整为整为0.05，那么只需要将屏幕清除，输入新的，那么只需要将屏幕清除，输入新的k值，再进行一次模拟便可值，再进行一次模拟便可 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visu

15、al basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生长率常数生长率常数 (k=0.05)的模拟曲线的模拟曲线 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生长率常数生长率常数 (k=0.02)的模拟曲线的模拟曲线 计算机应用基础计算机应用基础-visual basic 6.0-visual basic 6.0程序设计教程程序设计教程下一页下一页上一页上一页生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例生物学上的应用实例 需要说明的是，对于不同的情况，应需要说明的是，对于不同的情况，应当根据实际建立恰当的当根据实际建立恰当的数据模型数据模型，比，比如在以上我们讨论的无限生长模型中，如在以上我们讨论的无限生长模型中，没有考虑环境的容纳数量、死亡率等没有考虑环境的容纳数量、死亡率