本科实验报告
课程名称：计算机数值方法
实验地点：A206
专业班级：软件工程1416 学号：2014005978 学生姓名：石慧宇
指导教师：
2016 年4
实验一方程求根
一、实验目的和要求
熟悉使用二分法、迭代法、牛顿法、割线法等方法对给定的方程进行根的求解。至少选择上述方法中的一种算法（可选多种算法进行对比）求方程：f(x)=x3+4x2-10=0在[1,2]内的一个实根，且要求满足精度|x*-x
|<0.5×10-5
n
二、实验内容和原理
f(x)在区间（x，y）上连续
先找到a、b属于区间（x，y），使f(a)，f(b)异号，说明在区间(a,b)内一定有零点，然后求f[(a+b)/2],
现在假设f(a)<0,f(b)>0,a ①如果f[(a+b)/2]=0，该点就是零点， 如果f[(a+b)/2]<0,则在区间（(a+b)/2，b)内有零点，(a+b)/2=>a，从①开始继续使用 中点函数值判断。 如果f[(a+b)/2]>0，则在区间(a,(a+b)/2)内有零点，(a+b)/2<=b，从①开始继续使用 中点函数值判断。 这样就可以不断接近零点。 通过每次把f(x)的零点所在小区间收缩一半的方法，使区间的两个端点逐步迫近函数的零点，以求得零点的近似值 三、主要仪器设备 VC6.0 笔记本计算机 四、操作方法与实验步骤 #include"iostream" #include using namespace std; float Pro(float x) { return x*x*x + 4 * x*x - 10; } float Half(float left, float right) { float mid = ((right + left) / 2); float mod = (right - left) / 2; float x; if (mod < 0.5 * pow(10,-5) || Pro(mid) == 0) return mid; else if (Pro(mid)*Pro(right) < 0) x=Half(mid, right); else x=Half(left, mid); return x; } void main() { cout << "方程的根是" << Half(1, 2); cout<<'\n'; } 五、实验结果与分析 六、讨论、心得 由于长时间没有用C语言编程，不少语法、函数变得生疏，导致程序经常报错，在学习上算法时学习了迭代法，在编程时采用了迭代法。 实验二 线性方程组的直接解法 一、实验目的和要求 熟悉消元法、LU 分解法，至少选择上述方法中的一种算法（可选多种算法进行对比）求解下列方程组： ① ?? ?? ? ?????=????????????????????13814142210321321x x x 二、实验内容和原理 高斯分解法： ⑴将原方程组化为三角形方阵的方程组： l ik =a ik /a kk a ij = a ij - l ik * a kj k=1,2,…,n-1 i=k+1,k+2, …,n j=k+1,k+2, …,n+1 ⑵由回代过程求得原方程组的解： x n = a nn+1/ a nn x k =( a kn+1-∑a kj x j )/ a kk (k=n-1,n-2, …,2,1) LU 分解法： 将系数矩阵A 转化为A=L*U, L 为单位下三角矩阵，U 为普通上三角矩阵，然后通过解方程组l*y=b,u*x=y,来求解x. 三、主要仪器设备 VC6.0 笔记本计算机 四、操作方法与实验步骤 #include int i,a1,b1,c1; int a[4]={1,2,3,14},b[4]={0,1,2,8},c[4]={2,4,1,13}; a1=a[0]; b1=b[0]; c1=c[0]; for(i=0;i<4;i++){ b[i]=b[i]-a[i]/a1*b1; c[i]=c[i]-a[i]/a1*c1; } b1=b[1];c1=c[1]; for(i=1;i<4;i++){ c[i]=c[i]-b[i]/b1*c1; } int x1,x2,x3; x3=c[3]/c[2]; x2=(b[3]-b[2]*x3)/b[1]; x1=(a[3]-a[2]*x3-a[1]*x2)/a[0]; cout<<"x1="< #include "math.h" #define N 3 void main() { double a[N][N+1]; /*方程组系数及常数项的二维数组*/ double b[N]; /*近似解的组合*/ double b1[N]; /*近似解解前一个的组合*/ double s; /*为叠加准备的变量*/ int i,j; ??? ??=+--=-+-=--2 .453.82102.7210321 321321x x x x x x x x x printf("输入系数及常数项矩阵:"); printf("\n"); for(i=0;i { for(j=0;j<=N;j++) scanf("%lf",&a[i][j]); } printf("输入解的初值:"); printf("\n"); for(i=0;i scanf("%lf",&b[i]); printf("迭代列表如下:"); printf("\n"); do { for(i=0;i b1[i]=b[i]; for(i=0;i s=0; for(j=0;j { if(i!=j) s=s+a[i][j]*b[j]; } b[i]=(a[i][N]-s)/a[i][i]; } for(j=0;j printf("%lf ",b[j]); } printf("\n"); } while(fabs(b1[0]-b[0])>0.00005&&fabs(b1[1]-b[1])>0.00005&&fabs(b1[2]-b[2])>0.00005); } 五、实验结果与分析 六、讨论、心得 在使用迭代法求解方程组时，其精确度是通过前一个所求出的解与当前的解的值差的绝对值所决定的。而且在使用迭代法求解时需赋初值，一般赋的都是0 实验四代数插值 一、实验目的和要求 使用拉格朗日插值法或牛顿插值法求解：已知f(x)在6个点的函数值如下表所示，运用插值方法，求f(0.596)的近似值。 二、实验内容和原理 设函数在区间[a,b]上n+1互异节点x 0,x 1 ,…,x n 上的函数值 分别为y 0,y 1 ,…,y n ,求n次插值多项式P n (x),满足条件 P n (x j )=y j , j=0,1,…,n 令 L n (x)=y l (x)+y 1 l 1 (x)+…+y n l n (x)= ∑y i l i (x) 其中l 0(x),l 1 (x),…, l n (x) 为以x ,x 1 ,…,x n 为节点的n次插值基 函数，则Ln(x)是一次数不超过n的多项式，且满足 L n (x j )=y j , L=0,1,…,n 再由插值多项式的唯一性，得 P n (x)≡L n (x) 三、主要仪器设备 VC6.0 笔记本计算机 四、操作方法与实验步骤 #include "Stdio.h" #define N 6 void main(){ int i,j; double x[N],y[N]; double lx[N]; /*基函数的一维数组*/ double xi; /*xi为题目中给定的变量*/ double Lx; /*所要求的结果*/ printf("输出(x,f(x)):"); printf("\n"); for(i=0;i scanf("%lf%lf",&x[i],&y[i]); printf("输入要求的xi:"); printf("\n"); scanf("%lf",&xi); /*输入要求的xi*/ printf("输出每个基函数的值:"); printf("\n"); for(i=0;i { lx[i]=1; for(j=0;j if(x[i]-x[j]!=0) { lx[i]=((xi-x[j])/(x[i]-x[j]))*lx[i]; } } printf("lx(%d)=%lf\n",i,lx[i]); } Lx=0; for(i=0;i { Lx=y[i]*lx[i]+Lx; } printf("结果为:"); printf("%lf",Lx);/*打印出结果*/ } 六、实验结果与分析 六、讨论、心得 拉格朗日插值的优点是插值多项式特别容易建立，缺点是增加节点是原有多项式不能利用，必须重新建立，即所有基函数都要重新计算，这就造成计算量的浪费。 《计算方法》实验报告 姓名： 班级： 学号： 实验日期: 2011年10月26日 一、实验题目： 数值积分 二、实验目的： 1．熟悉matlab 编写及运行数值计算程序的方法。 2．进一步理解数值积分的基础理论。 3．进一步掌握应用不同的数值积分方法求解给定的积分并给出数据结果及误差分析。 三、实验内容： 1．分别用复合梯形求积公式及复合辛普森求积公式计算积分xdx x ln 10 ? , 要求计算精度达到410-,给出计算结果并比较两种方法的计算节点数. 2．用龙贝格求积方法计算积分dx x x ?+3 021,使误差不超过510-. 3．用3=n 的高斯-勒让德公式计算积分?3 1 sin x e x ,给出计算结果. 4．用辛普森公式(取2==M N ) 计算二重积分.5 .00 5 .00 dydx e x y ? ? - 四、实验结果： 1.（1）复合梯形法: 将区间[a,b]划分为n 等份，分点n k n a b h kh a x k ,2,1,0,,=-=+=在每个区间[1,+k k x x ](k=0,1,2,···n-1)上采用梯形公式，则得 )()]()([2)()(1 11 1 f R x f x f h dx x f dx x f I n n k k k b a n k x x k k ++===∑?∑? -=+-=+ 故)]()(2)([21 1 b f x f a f h T n k k n ++=∑-=称为复合梯形公式 计算步长和划分的区间 Eps=1E-4 h1=sqrt(Eps/abs(-(1-0)/12*1/(2+1))) h1 =0.0600 N1=ceil(1/h1) N1 =17 用复合梯形需要计算17个结点。 复合梯形： function T=trap(f,a,b,n) h=(b-a)/n; 实验一误差分析 实验1.1（病态问题） 实验目的：算法有“优”与“劣”之分，问题也有“好”与“坏”之别。对数值方法的研究而言，所谓坏问题就是问题本身对扰动敏感者，反之属于好问题。通过本实验可获得一个初步体会。 数值分析的大部分研究课题中，如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决，当然一般要付出一些代价（如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等）。 问题提出：考虑一个高次的代数多项式 显然该多项式的全部根为1,2,…,20共计20个，且每个根都是单重的。现考虑该多项式的一个扰动 其中ε（1.1）和（1.221,,,a a 的输出b ”和“poly ε。 （1（2 （3）写成展 关于α solve 来提高解的精确度，这需要用到将多项式转换为符号多项式的函数poly2sym,函数的具体使用方法可参考Matlab 的帮助。 实验过程： 程序： a=poly(1:20); rr=roots(a); forn=2:21 n form=1:9 ess=10^(-6-m); ve=zeros(1,21); ve(n)=ess; r=roots(a+ve); -6-m s=max(abs(r-rr)) end end 利用符号函数：（思考题一）a=poly(1:20); y=poly2sym(a); rr=solve(y) n 很容易的得出对一个多次的代数多项式的其中某一项进行很小的扰动，对其多项式的根会有一定的扰动的，所以对于这类病态问题可以借助于MATLAB来进行问题的分析。 学号：06450210 姓名：万轩 实验二插值法 实验一：软件测试方法 一:实验题目 采用白盒测试技术和黑盒测试技术对给出的案例进行测试 二：试验目的 本次实验的目的是采用软件测试中的白盒测试技术和黑盒测试技术对给出的案例进行测试用例设计。从而巩固所学的软件测试知识，对软件测试有更深层的理解。 三：实验设备 个人PC机（装有数据库和集成开发环境软件） 四：实验内容 1）：为以下流程图所示的程序段设计一组测，分别满足语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、组合覆盖和路径覆盖。并在各题下面写出测试用例、覆盖路径及结果等。 2）：画出下列代码相应的程序流程图，并采用基本路径测试方法为以下程序段设计测试用例（需列出具体实验步骤）。 void Do (int X,int A,int B) { 1 if ( (A>1)&&(B==0) ) 2 X = X/A; 3 if ( (A==2)||(X>1) ) 4 X = X+1; 5 } 采用基本路经测试方法测试用例，并写出具体步骤 3）：在某网站申请免费信箱时，要求用户必须输入用户名、密码及确认密码，对每一项输入条件的要求如下： 用户名：要求为4位以上，16位以下，使用英文字母、数字、“-”、“_”，并且首字符必须为字母或数字； 密码：要求为6～16位之间，只能使用英文字母、数字以及“-”、“_”，并且区分大小写。测试以上用例。 用所学的语言进行编码，然后进行等价类测试，当用户名和密码正确输入时提示注册成功；当错误输入时，显示不同的错误提示 通过分析测试用例以及最后得到的测试用例表分析所测程序的正确性，最后总结自己在这次试验中的收获并写出自己在这次试验中的心得体会。 五：实验步骤 1） （1）用语句覆盖方法进行测试 语句覆盖的基本思想是设计若干测试用例，运行被测程序，使程序中每个可执行语句至少被执行一次。由流程图可知该程序有四条不同的路径： P1：A-B-D P2：A-B-E P3：A-C-F P4：A-C-G 由于p1p2p4包含了所有可执行的语句，按照语句覆盖的测试用力设计原则，设计测试用例 无法检测出逻辑错误 （2）用判定覆盖方法进行测试 判定覆盖的基本思想是设计若干测试用例，运行被测程序，使得程序每个判断的取真和取假分支至少各执行一次，即判断条件真假均被满足。 条件覆盖测试用例 （3）用条件覆盖进行测试 条件覆盖的基本思想是设计若干测试用例，执行被测程序后要使每个判断中每个条件的可能取值至少满足一次。对于第一个判定条件A，可以分割如下： ?条件x>8：取真时为T1，取假时为F1； 本科实验报告 课程名称：计算机数值方法 实验项目：方程求根、线性方程组的直接解 法、线性方程组的迭代解法、代数插值和最 小二乘拟合多项式 实验地点：行勉楼 专业班级： ******** 学号： ********* 学生姓名： ******** 指导教师：李誌，崔冬华 2016年 4 月 8 日 y = x*x*x + 4 * x*x - 10; return y; } float Calculate(float a,float b) { c = (a + b) / 2; n++; if (GetY(c) == 0 || ((b - a) / 2) < 0.000005) { cout << c <<"为方程的解"<< endl; return 0; } if (GetY(a)*GetY(c) < 0) { return Calculate(a,c); } if (GetY(c)*GetY(b)< 0) { return Calculate(c,b); } } }; int main() { cout << "方程组为：f(x)=x^3+4x^2-10=0" << endl; float a, b; Text text; text.Getab(); a = text.a; b = text.b; text.Calculate(a, b); return 0; } 2.割线法： // 方程求根（割线法）.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。// #include "stdafx.h" #include"iostream" 心得体会 使用不同的方法，可以不同程度的求得方程的解，通过二分法计算的程序实现更加了解二分法的特点，二分法过程简单，程序容易实现，但该方法收敛比较慢一般用于求根的初始近似值，不同的方法速度不同。面对一个复杂的问题，要学会简化处理步骤，分步骤一点一点的循序处理，只有这样，才能高效的解决一个复杂问题。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 2012级6班###(学号)计算机数值方法 实验报告成绩册 姓名:宋元台 学号： 成绩： 数值计算方法与算法实验报告 学期： 2014 至 2015 第 1 学期 2014年 12月1日课程名称: 数值计算方法与算法专业:信息与计算科学班级 12级5班 实验编号： 1实验项目Neton插值多项式指导教师：孙峪怀 姓名：宋元台学号：实验成绩： 一、实验目的及要求 实验目的： 掌握Newton插值多项式的算法，理解Newton插值多项式构造过程中基函数的继承特点，掌握差商表的计算特点。 实验要求： 1. 给出Newton插值算法 2. 用C语言实现算法 二、实验内容 三、实验步骤(该部分不够填写.请填写附页) 1.算法分析： 下面用伪码描述Newton插值多项式的算法： Step1 输入插值节点数n，插值点序列{x(i),f(i)},i=1,2,……,n,要计算的插值点x. Step2 形成差商表 for i=0 to n for j=n to i f(j)=((f(j)-f(j-1)(x(j)-x(j-1-i)); Step3 置初始值temp=1,newton=f(0) Step4 for i=1 to n temp=(x-x(i-1))*temp*由temp(k)=(x-x(k-1))*temp(k-1)形成 (x-x(0).....(x-x(i-1)* Newton=newton+temp*f(i); Step5 输出f（x）的近似数值newton(x)=newton. 2.用C语言实现算法的程序代码 #include 标准实用 本科实验报告 课程名称：软件测试技术 实验项目：软件测试技术试验实验地点：实验楼211 专业班级：软件工程学号： 学生：戴超 指导教师：兰方鹏 2015年10月7 日 理工大学学生实验报告 学院名称计算机与软件学院专业班级软件工程实验成绩学生戴超学号实验日期2015.10. 课程名称软件测试实验题目实验一白盒测试方法 一、实验目的和要求 （1）熟练掌握白盒测试方法中的逻辑覆盖和路径覆盖方法。 （2）通过实验掌握逻辑覆盖测试的测试用例设计，掌握程序流图的绘制。 （3)运用所学理论，完成实验研究的基本训练过程。 二、实验容和原理 测试以下程序段 void dowork(int x,int y,int z) { （1）int k=0,j=0; （2）if((x>0)&&(z<10)) （3）{ （4）k=x*y-1; （5）j=sqrt(k); （6）} （7）if((x==4)||(y>5)) （8）j=x*y+10; （9）j=j%3; （10）} 三、主要仪器设备 四、操作方法与实验步骤 说明：程序段中每行开头的数字（1-10）是对每条语句的编号。 A 画出程序的控制流图（用题中给出的语句编号表示）。 B 分别用语句覆盖、判定覆盖、条件覆盖、判定/条件覆盖、条件组合覆盖和路径覆盖方法设计测试用例，并写出每个测试用例的执行路径（用题中给出的语句编号表示）。 C 编写完整的C 程序（含输入和输出），使用你所设计的测试用例运行上述程序段。完整填写相应的测试用例表（语句覆盖测试用例表、判定覆盖测试用例表、条件覆盖测试用例表、判定/条件覆盖测试用例表、条件组合覆盖测试用例表、路径覆盖测试用例表、基本路径测试用例表） 流程图为： 开始 开始 k=0,j=0 (x>0)&&(z<1) k=x*y-1 j=sqrt(k) (x==4)||(y>5) j=x*y+10 j=j%3 结束 1 2 5 7 8 9 数值分析实验报告 姓名：周茹 学号： 912113850115 专业：数学与应用数学 指导老师：李建良 线性方程组的数值实验 一、课题名字：求解双对角线性方程组 二、问题描述 考虑一种特殊的对角线元素不为零的双对角线性方程组（以n=7为例） ?????????? ?????? ? ???? ?d a d a d a d a d a d a d 766 55 44 3 32 211??????????????????????x x x x x x x 7654321=?????????? ? ???????????b b b b b b b 7654321 写出一般的n （奇数）阶方程组程序（不要用消元法，因为不用它可以十分方便的解出这个方程组） 。 三、摘要 本文提出解三对角矩阵的一种十分简便的方法——追赶法，该算法适用于任意三对角方程组的求解。 四、引言 对于一般给定的d Ax =，我们可以用高斯消去法求解。但是高斯消去法过程复杂繁琐。对于特殊的三对角矩阵，如果A 是不可约的弱对角占优矩阵，可以将A 分解为UL ，再运用追赶法求解。 五、计算公式（数学模型） 对于形如????? ?? ????? ??? ?---b a c b a c b a c b n n n n n 111 2 2 2 11... ... ...的三对角矩阵UL A =，容易验证U 、L 具有如下形式： ??????? ????? ??? ?=u a u a u a u n n U ...... 3 3 22 1 ， ?? ????? ? ?? ??????=1 (1) 1132 1l l l L 比较UL A =两边元素，可以得到 ? ?? ??-== = l a b u u c l b u i i i i i i 111 i=2, 3, ... ,n 考虑三对角线系数矩阵的线性方程组 f Ax = 这里()T n x x x x ... 2 1 = ,()T n f f f f ... 2 1 = 令y Lx =，则有 f Uy = 于是有 ()?????-== --u y a f y u f y i i i i i 1 1 11 1 * i=2， 3, ... ,n 再根据y Lx =可得到 简单计算器 姓名: 周吉祥 实验目的：模仿日常生活中所用的计算器，自行设计一个简单的计算器程序，实现简单的计算功能。 实验内容： (1)体系设计： 程序是一个简单的计算器，能正确输入数据，能实现加、减、乘、除等算术运算，运算结果能正确显示，可以清楚数据等。 (2)设计思路： 1)先在Visual C++ 6.0中建立一个MFC工程文件，名为 calculator. 2)在对话框中添加适当的编辑框、按钮、静态文件、复选框和单 选框 3)设计按钮，并修改其相应的ID与Caption. 4)选择和设置各控件的单击鼠标事件。 5)为编辑框添加double类型的关联变量m_edit1. 6)在calculatorDlg.h中添加math.h头文件，然后添加public成 员。 7)打开calculatorDlg.cpp文件，在构造函数中，进行成员初始 化和完善各控件的响应函数代码。 (3)程序清单： ●添加的public成员： double tempvalue; //存储中间变量 double result; //存储显示结果的值 int sort; //判断后面是何种运算：1.加法2.减法3. 乘法 4.除法 int append; //判断后面是否添加数字 ●成员初始化： CCalculatorDlg::CCalculatorDlg(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(CCalculatorDlg::IDD, pParent) { //{{AFX_DATA_INIT(CCalculatorDlg) m_edit1 = 0.0; //}}AFX_DATA_INIT // Note that LoadIcon does not require a subsequent DestroyIcon in Win32 m_hIcon = AfxGetApp()->LoadIcon(IDR_MAINFRAME); tempvalue=0; result=0; sort=0; append=0; } 《数值计算方法》上机实验报告华北电力大学 实验名称数值il?算方法》上机实验课程名称数值计算方法专业班级：电力实08学生姓名：李超然学号:200801001008 成绩: 指导教师:郝育黔老师实验日期：2010年04月华北电力大学实验报告数值计算方法上机实验报吿一. 各算法的算法原理及计算机程序框图1、牛顿法求解非线性方程 *对于非线性方程，若已知根的一个近似值，将在处展开成一阶 xxfx ()0, fx ()xkk 泰勒公式 "f 0 / 2 八八,fxfxfxxxxx 0 0 0 0 0 kkkk2! 忽略高次项，有 ，fxfxfxxx 0 ()()()，，, kkk 右端是直线方程，用这个直线方程来近似非线性方程。将非线性方程的 **根代入，即fx ()0, X ，* fxfxxx 0 0 0 0, ,, kkk fx 0 fx 0 0, 解出 fX 0 *k XX,, k' fx 0 k 水将右端取为，则是比更接近于的近似值，即xxxxk, Ik, Ik fx ()k 八XX, Ikk* fx()k 这就是牛顿迭代公式。 ,2,计算机程序框图:，见, ,3,输入变量、输出变量说明: X输入变量:迭代初值，迭代精度，迭代最大次数，\0 输出变量:当前迭代次数，当前迭代值xkl ,4,具体算例及求解结果: 2/16 华北电力大学实验报吿 开始 读入 l>k /fx()0?,0 fx 0 Oxx，，01* fx ()0 XX,,，?10 kk, ,1，kN, ?xx, 10 输出迭代输出X输出奇异标志1失败标志 ,3,输入变量、输出变量说明: 结束 例：导出计算的牛顿迭代公式，并il ?算。（课本P39例2-16） 115cc （0）, 求解结果: 10. 750000 10.723837 10. 723805 10. 723805 2、列主元素消去法求解线性方程组，1,算法原理: 高斯消去法是利用现行方程组初等变换中的一种变换，即用一个不为零的数乘 -个 方程后加只另一个方程，使方程组变成同解的上三角方程组，然后再自下而上 对上三角 3/16 华北电力大学实验报告方程组求解。 列选主元是当高斯消元到第步时，从列的以下（包括）的各元素中选出绝 aakkkkkk 对值最大的，然后通过行交换将其交换到的位置上。交换系数矩阵中的 两行（包括常ekk 数项），只相当于两个方程的位置交换了，因此，列选主元不影响求解的结 ,2,计算机程序框图:，见下页, 输入变量:系数矩阵元素，常向量元素baiji 输出变量:解向量元素bbb,,12n 计算方法实验报告格式 小组名称: 组长姓名(班号)： 小组成员姓名(班号): 按贡献排序情况: 指导教师评语: 小组所得分数: 一个完整的实验，应包括数据准备、理论基础、实验内容及方法，最终对实验结果进行分析，以达到对理论知识的感性认识，进一步加深对相关算法的理解，数值实验以实验报告形式完成，实验报告格式如下： 一、实验名称 实验者可根据报告形式需要适当写出． 二、实验目的及要求 首先要求做实验者明确，为什么要做某个实验，实验目的是什么，做完该实验应达到什么结果，在实验过程中的注意事项，实验方法对结果的影响也可以以实验目的的形式列出． 三、算法描述（实验原理与基础理论） 数值实验本身就是为了加深对基础理论及方法的理解而设置的，所以要求将实验涉及到的理论基础，算法原理详尽列出． 四、实验内容 实验内容主要包括实验的实施方案、步骤、实验数据准备、实验的算法以及可能用到的仪器设备． 五、程序流程图 画出程序实现过程的流程图，以便更好的对程序执行的过程有清楚的认识，在程序调试过程中更容易发现问题． 六、实验结果 实验结果应包括实验的原始数据、中间结果及实验的最终结果，复杂的结果可以用表格 形式列出，较为简单的结果可以与实验结果分析合并出现． 七、实验结果分析 实验结果分析包括对对算法的理解与分析、改进与建议． 数值实验报告范例 为了更好地做好数值实验并写出规范的数值实验报告，下面给出一简单范例供读者参考． 数值实验报告 小组名称: 小组成员(班号): 按贡献排序情况: 指导教师评语: 小组所得分数: 一、实验名称 误差传播与算法稳定性． 二、实验目的 1．理解数值计算稳定性的概念． 2．了解数值计算方法的必要性． 3．体会数值计算的收敛性与收敛速度． 三、实验内容 计算dx x x I n n ? += 1 10 ，1,2,,10n = ． 四、算法描述 由 dx x x I n n ? += 1 10 ，知 dx x x I n n ?+=--101110，则 数值分析实验报告模板 篇一：数值分析实验报告(一)(完整) 数值分析实验报告 1 2 3 4 5 篇二：数值分析实验报告 实验报告一 题目：非线性方程求解 摘要：非线性方程的解析解通常很难给出，因此线性方程的数值解法就尤为重要。本实验采用两种常见的求解方法二分法和Newton法及改进的Newton法。利用二分法求解给定非线性方程的根，在给定的范围内，假设f(x,y)在[a,b]上连续，f(a)xf(b) 直接影响迭代的次数甚至迭代的收敛与发散。即若x0 偏离所求根较远，Newton法可能发散的结论。并且本实验中还利用利用改进的Newton法求解同样的方程，且将结果与Newton法的结果比较分析。 前言：（目的和意义） 掌握二分法与Newton法的基本原理和应用。掌握二分法的原理，验证二分法，在选对有根区间的前提下，必是收 敛，但精度不够。熟悉Matlab语言编程，学习编程要点。体会Newton使用时的优点，和局部收敛性，而在初值选取不当时，会发散。 数学原理： 对于一个非线性方程的数值解法很多。在此介绍两种最常见的方法：二分法和Newton法。 对于二分法，其数学实质就是说对于给定的待求解的方程f(x)，其在[a,b]上连续，f(a)f(b) Newton法通常预先要给出一个猜测初值x0，然后根据其迭代公式xk?1?xk?f(xk) f'(xk) 产生逼近解x*的迭代数列{xk}，这就是Newton法的思想。当x0接近x*时收敛很快，但是当x0选择不好时，可能会发散，因此初值的选取很重要。另外，若将该迭代公式改进为 xk?1?xk?rf(xk) 'f(xk) 其中r为要求的方程的根的重数，这就是改进的Newton 法，当求解已知重数的方程的根时，在同种条件下其收敛速度要比Newton法快的多。 程序设计： 本实验采用Matlab的M文件编写。其中待求解的方程写成function的方式，如下 function y=f(x); 南昌大学软件学院 实验报告 实验名称 LoadRunner的使用 实验地点 实验日期 指导教师 学生班级 学生姓名 学生学号 提交日期 LoadRunner简介： LoadRunner 是一种适用于各种体系架构的自动负载测试工具，它能预测系统行为并优化系统性能。LoadRunner 的测试对象是整个企业的系统，它通过模拟实际用户的操作行为和实行实时性能监测，来帮助您更快的查找和发现问题。此外，LoadRunner 能支持广范的协议和技术，为您的特殊环境提供特殊的解决方案。LoadRunner是目前应用最为广泛的性能测试工具之一。 一、实验目的 1. 熟练LoadRunner的工具组成和工具原理。 2. 熟练使用LoadRunner进行Web系统测试和压力负载测试。 3. 掌握LoadRunner测试流程。 二、实验设备 PC机：清华同方电脑 操作系统：windows 7 实用工具：WPS Office，LoadRunner8.0工具，IE9 三、实验内容 （1）、熟悉LoadRunner的工具组成和工具原理 1.LoadRunner工具组成 虚拟用户脚本生成器：捕获最终用户业务流程和创建自动性能测试脚本，即我们在以后说的产生测试脚本； 压力产生器：通过运行虚拟用户产生实际的负载； 用户代理：协调不同负载机上虚拟用户，产生步调一致的虚拟用户；压力调度：根据用户对场景的设置，设置不同脚本的虚拟用户数量；监视系统：监控主要的性能计数器； 压力结果分析工具：本身不能代替分析人员，但是可以辅助测试结果的分析。 2.LoadRunner工具原理 代理（Proxy）是客户端和服务器端之间的中介人，LoadRunner 就是通过代理方式截获客户端和服务器之间交互的数据流。 ①虚拟用户脚本生成器通过代理方式接收客户端发送的数据包， 实验一 误差分析 实验（病态问题） 实验目的：算法有“优”与“劣”之分，问题也有“好”与“坏”之别。对数值方法的研究而言，所谓坏问题就是问题本身对扰动敏感者，反之属于好问题。通过本实验可获得一个初步体会。 数值分析的大部分研究课题中，如线性代数方程组、矩阵特征值问题、非线性方程及方程组等都存在病态的问题。病态问题要通过研究和构造特殊的算法来解决，当然一般要付出一些代价（如耗用更多的机器时间、占用更多的存储空间等）。 问题提出：考虑一个高次的代数多项式 )1.1() ()20()2)(1()(20 1∏=-=---=k k x x x x x p 显然该多项式的全部根为1,2,…,20共计20个，且每个根都是单重的。现考虑该多项式的一个扰动 )2.1(0 )(19=+x x p ε 其中ε是一个非常小的数。这相当于是对（）中19x 的系数作一个小的扰动。我们希望比较（）和（）根的差别，从而分析方程（）的解对扰动的敏感性。 实验内容：为了实现方便，我们先介绍两个Matlab 函数：“roots ”和“poly ”。 roots(a)u = 其中若变量a 存储n+1维的向量，则该函数的输出u 为一个n 维的向量。设a 的元素依次为121,,,+n a a a ，则输出u 的各分量是多项式方程 01121=+++++-n n n n a x a x a x a 的全部根；而函数 poly(v)b = 的输出b 是一个n+1维变量，它是以n 维变量v 的各分量为根的多项式的系数。可见“roots ”和“poly ”是两个互逆的运算函数。 ;000000001.0=ess );21,1(zeros ve = ;)2(ess ve = ))20:1((ve poly roots + 上述简单的Matlab 程序便得到（）的全部根，程序中的“ess ”即是（）中的ε。 实验要求： （1）选择充分小的ess ，反复进行上述实验，记录结果的变化并分析它们。 如果扰动项的系数ε很小，我们自然感觉（）和（）的解应当相差很小。计算中你有什么出乎意料的发现表明有些解关于如此的扰动敏感性如何 （2）将方程（）中的扰动项改成18x ε或其它形式，实验中又有怎样的现象 出现 （3）（选作部分）请从理论上分析产生这一问题的根源。注意我们可以将 方程（）写成展开的形式， ) 3.1(0 ),(1920=+-= x x x p αα 同时将方程的解x 看成是系数α的函数，考察方程的某个解关于α的扰动是否敏感，与研究它关于α的导数的大小有何关系为什么你发现了什么现象，哪些根关于α的变化更敏感 思考题一：（上述实验的改进） 在上述实验中我们会发现用roots 函数求解多项式方程的精度不高，为此你可以考虑用符号函数solve 来提高解的精确度，这需要用到将多项式转换为符号多项式的函数poly2sym,函数的具体使用方法可参考Matlab 的帮助。 南京信息工程大学实验（实习）报告 一、实验目的: 用最小二乘法将给定的十个点拟合成三次多项式。 二、实验步骤： 用matlab编制以函数为基的多项式最小二乘拟合程序，并用于对下列数据作三次多项式最小二乘拟合(取权函数wi=1) x -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2 y -2.30 -1 -0.14 -0.25 0.61 1.03 1.75 2.75 4.42 6.94 给定直线方程为：y=1/4*x3+1/2*x2+x+1 三、实验结论： 最小二乘法：通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。最小二乘法还可用于曲线拟合。 一般地。当测量数据的散布图无明显的规律时，习惯上取n次代数多项式。 程序运行结果为： a = 0.9731 1.1023 0.4862 0.2238 即拟合的三次方程为：y=0.9731+1.1023x+0.4862*x2+0.2238*x3 -2.5 -2-1.5-1-0.5 00.51 1.52 2.5 -4-20246 81012 x 轴 y 轴 拟合图 离散点 y=a(1)+a(2)*x+a(3)*x.2+a(4)*x.3 结论： 一般情况下，拟合函数使得所有的残差为零是不可能的。由图形可以看出最小二乘解决了残差的正负相互抵消的问题，使得拟合函数更加密合实验数据。 优点：曲线拟合是使拟合函数和一系列的离散点与观测值的偏差平方和达到最小。 缺点：由于计算方法简单，若要保证数据的精确度，需要大量的数据代入计算。 2012级6班###(学号)计算机数值方法 实验报告成绩册 姓名：安元龙 学号：2012060501 成绩： 数值计算方法与算法实验报告 学期： 2014 至___2015 第 1 学期 2014年 10月26日课程名称:__数值计算方法与算法 __ 专业:信息与计算科学 12级5班实验编号： 1实验项目Neton插值多项式指导教师__孙峪怀姓名：安元龙学号： 2012060501 实验成绩： 一、实验目的及要求 实验目的： 掌握Newton插值多项式的算法，理解Newton插值多项式构造过程中基函数的继承特点，掌握差商表的计算特点。 实验要求： 1. 给出Newton插值算法 2. 用C语言实现算法 二、实验内容 三、实验步骤(该部分不够填写.请填写附页) 1.算法分析： 下面用伪码描述Newton插值多项式的算法： Step1 输入插值节点数n，插值点序列{x(i),f(i)},i=1,2,……,n,要计算的插值点x. Step2 形成差商表 for i=0 to n for j=n to i f(j)=((f(j)-f(j-1)/(x(j)-x(j-1-i)); Step3 置初始值temp=1,newton=f(0) Step4 for i=1 to n temp=(x-x(i-1))*temp/*由temp(k)=(x-x(k-1))*temp(k-1)形成 (x-x(0).....(x-x(i-1)*/ Newton=newton+temp*f(i); Step5 输出f（x）的近似数值newton(x)=newton. #include 7.使用白盒测试用例设计方法为下面的程序设计测试用例： ·程序要求：10个铅球中有一个假球（比其他铅球的重量要轻），用天平三次称出假球。 ·程序设计思路：第一次使用天平分别称5个球，判断轻的一边有假球；拿出轻的5个球，拿出其中4个称，两边分别放2个球；如果两边同重，则剩下的球为假球；若两边不同重，拿出轻的两个球称第三次，轻的为假球。 【源程序】 using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; using NUnit.Framework; namespace Test3_7 { [TestFixture] public class TestGetMinValue { [Test] public void AddTwoNumbers() { Random r = new Random(); int n; int[] a=new int[10]; n = r.Next(0, 9); for (int i = 0; i < a.Length; i++) { if (i == n) a[i] = 5; else a[i] = 10; } GetMin gm = new GetMin(); Assert.AreEqual(n,gm.getMinvalue(a)); } } public class GetMin { public int getMinvalue(int[] m) { double m1 = 0, m2 = 0, m3 = 0, m4 = 0; for (int i = 0; i < 5; i++) { m1 = m1 + m[i]; } for (int i = 5; i < 10; i++) { m2 = m2 + m[i]; } if (m1 < m2) { m3 = m[1] + m[0]; m4 = m[3] + m[4]; if (m3 > m4) { if (m[3] > m[4]) return 4; else return 3; } else if (m3 < m4) { if (m[0] > m[1]) return 1; else return 0; } else return 2; } else { m3 = m[5] + m[6]; m4 = m[8] + m[9]; if (m3 < m4) { if (m[5] > m[6]) return 6; 实验报告一 题目：非线性方程求解 摘要：非线性方程的解析解通常很难给出，因此线性方程的数值解法就尤为重要。本实验采用两种常见的求解方法二分法和Newton法及改进的Newton法。 前言：（目的和意义） 掌握二分法与Newton法的基本原理和应用。 数学原理： 对于一个非线性方程的数值解法很多。在此介绍两种最常见的方法：二分法和Newton法。 对于二分法，其数学实质就是说对于给定的待求解的方程f(x)，其在[a,b]上连续，f(a)f(b)<0，且f(x)在[a,b]内仅有一个实根x*，取区间中点c，若，则c恰为其根，否则根据f(a)f(c)<0是否成立判断根在区间[a,c]和[c,b]中的哪一个，从而得出新区间，仍称为[a,b]。重复运行计算，直至满足精度为止。这就是二分法的计算思想。 Newton法通常预先要给出一个猜测初值x0，然后根据其迭代公式 产生逼近解x*的迭代数列{x k}，这就是Newton法的思想。当x0接近x*时收敛很快，但是当x0选择不好时，可能会发散，因此初值的选取很重要。另外，若将该迭代公式改进为 其中r为要求的方程的根的重数，这就是改进的Newton法，当求解已知重数的方程的根时，在同种条件下其收敛速度要比Newton法快的多。 程序设计： 本实验采用Matlab的M文件编写。其中待求解的方程写成function的方式，如下 function y=f(x); y=-x*x-sin(x); 写成如上形式即可，下面给出主程序。 二分法源程序： clear %%%给定求解区间 b=1.5; a=0; %%%误差 R=1; k=0;%迭代次数初值 while (R>5e-6) ; c=(a+b)/2; if f12(a)*f12(c)>0; a=c; else b=c; end R=b-a;%求出误差 k=k+1; end x=c%给出解 Newton法及改进的Newton法源程序：clear %%%% 输入函数 f=input('请输入需要求解函数>>','s') %%%求解f(x)的导数 df=diff(f); 数值分析实验报告总结 随着电子计算机的普及与发展，科学计算已成为现代科 学的重要组成部分，因而数值计算方法的内容也愈来愈广泛和丰富。通过本学期的学习，主要掌握了一些数值方法的基本原理、具体算法，并通过编程在计算机上来实现这些算法。 算法算法是指由基本算术运算及运算顺序的规定构成的完 整的解题步骤。算法可以使用框图、算法语言、数学语言、自然语言来进行描述。具有的特征：正确性、有穷性、适用范围广、运算工作量少、使用资源少、逻辑结构简单、便于实现、计算结果可靠。 误差 计算机的计算结果通常是近似的，因此算法必有误差， 并且应能估计误差。误差是指近似值与真正值之差。绝对误差是指近似值与真正值之差或差的绝对值；相对误差：是指近似值与真正值之比或比的绝对值。误差来源见表 第三章泛函分析泛函分析概要 泛函分析是研究“函数的函数”、函数空间和它们之间 变换的一门较新的数学分支，隶属分析数学。它以各种学科 如果 a 是相容范数，且任何满足 为具体背景，在集合的基础上，把客观世界中的研究对象抽 范数 范数，是具有“长度”概念的函数。在线性代数、泛函 分析及相关的数学领域，泛函是一个函数，其为矢量空间内 的所有矢量赋予非零的正长度或大小。这里以 Cn 空间为例， Rn 空间类似。最常用的范数就是 P-范数。那么 当P 取1, 2 ,s 的时候分别是以下几种最简单的情形: 其中2-范数就是通常意义下的距离。 对于这些范数有以下不等式: 1 < n1/2 另外，若p 和q 是赫德尔共轭指标，即 1/p+1/q=1 么有赫德尔不等式: II = ||xH*y| 当p=q=2时就是柯西-许瓦兹不等式 般来讲矩阵范数除了正定性，齐次性和三角不等式之 矩阵范数通常也称为相容范数。 象为元素和空间。女口：距离空间，赋范线性空间， 内积空间。 1-范数: 1= x1 + x2 +?+ xn 2-范数: x 2=1/2 8 -范数: 8 =max oo ，那 外，还规定其必须满足相容性: 所以 本科实验报告 课程名称：软件测试技术 实验项目：软件测试技术试验实验地点：实验楼211 专业班级：软件工程学号： 学生姓名：戴超 指导教师：兰方鹏 2015年10月7 日 太原理工大学学生实验报告 一、实验目的和要求 （1）熟练掌握白盒测试方法中的逻辑覆盖和路径覆盖方法。 （2）通过实验掌握逻辑覆盖测试的测试用例设计，掌握程序流图的绘制。 （3)运用所学理论，完成实验研究的基本训练过程。 二、实验内容和原理 测试以下程序段 void dowork(int x,int y,int z) { （1）int k=0,j=0; （2）if((x>0)&&(z<10)) （3）{ （4）k=x*y-1; （5）j=sqrt(k); （6）} （7）if((x==4)||(y>5)) （8）j=x*y+10; （9）j=j%3; （10）} 三、主要仪器设备 一、实验目的和要求 （1）熟练掌握黑盒测试方法中的等价类测试方法和边界值测试方法。 （2）通过实验掌握如何应用黑盒测试用例。 （3）运用所学理论，完成实验研究的基本训练过程。 二、实验内容和原理 （1）用你熟悉的语言编写一个判断三角形问题的程序。 要求：读入代表三角形边长的三个整数，判断它们能否组成三角形。如果能够，则输出三角形是等边、等腰或者一般三角形的识别信息；如果不能构成三角形，则输出相应提示信息。 （2）使用等价类方法和边界值方法设计测试用例。 三、主要仪器设备 四、操作方法与实验步骤 （1）先用等价类和边界值方法设计测试用例，然后用百合法进行检验和补充。 （2）判断三角形问题的程序流程图和程序流图如图1和图2所示。用你熟悉的语言编写源程序。 （3）使用等价类方法设计测试用例，并填写表2 和表3。 序言 数值分析是计算数学的范畴，有时也称它为计算数学、计算方法、数值方法等，其研究对象是各种数学问题的数值方法的设计、分析及其有关的数学理论和具体实现的一门学科，它是一个数学分支。是科学与工程计算（科学计算）的理论支持。许多科学与工程实际问题（核武器的研制、导弹的发射、气象预报）的解决都离不开科学计算。目前，试验、理论、计算已成为人类进行科学活动的三大方法。 数值分析是计算数学的一个主要部分,计算数学是数学科学的一个分支,它研究用计算机求解各种数学问题的数值计算方法及其理论与软件实现。现在面向数值分析问题的计算机软件有：C,C++,MATLAB,Python,Fortran等。 MATLAB是matrix laboratory的英文缩写，它是由美国Mathwork公司于1967年推出的适合用于不同规格计算机和各种操纵系统的数学软件包，现已发展成为一种功能强大的计算机语言，特别适合用于科学和工程计算。目前，MATLAB应用非常广泛，主要用于算法开发、数据可视化、数值计算和数据分析等，除具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业水平的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。 本实验报告使用了MATLAB软件。对不动点迭代，函数逼近（lagrange插值，三次样条插值，最小二乘拟合），追赶法求解矩阵的解，4RungeKutta方法求解，欧拉法及改进欧拉法等算法做了简单的计算模拟实践。并比较了各种算法的优劣性，得到了对数值分析这们学科良好的理解，对以后的科研数值分析能力有了极大的提高。 目录 序言 (1) 问题一非线性方程数值解法 (3) 1.1 计算题目 (3) 1.2 迭代法分析 (3) 1.3计算结果分析及结论 (4) 问题二追赶法解三对角矩阵 (5) 2.1 问题 (5) 2.2 问题分析（追赶法） (6) 2.3 计算结果 (7) 问题三函数拟合 (7) 3.1 计算题目 (7) 3.2 题目分析 (7) 3.3 结果比较 (12) 问题四欧拉法解微分方程 (14) 4.1 计算题目 (14) 4.2.1 方程的准确解 (14) 4.2.2 Euler方法求解 (14) 4.2.3改进欧拉方法 (16) 问题五四阶龙格-库塔计算常微分方程初值问题 (17) 5.1 计算题目 (17) 5.2 四阶龙格-库塔方法分析 (18) 5.3 程序流程图 (18) 5.4 标准四阶Runge-Kutta法Matlab实现 (19) 5.5 计算结果及比较 (20) 问题六舍入误差观察 (22) 6.1 计算题目 (22) 6.2 计算结果 (22) 6.3 结论 (23) 7 总结 (24) 附录《计算方法》课内实验报告
数值分析实验报告1
软件测试实验报告96812
太原理工大学数值计算方法实验报告
数值计算实验报告
软件测试实验报告材料58877
数值分析实验报告
c 计算器实验报告
《数值计算方法》上机实验报告
计算方法实验报告格式
数值分析实验报告模板
软件测试实验报告LoadRunner的使用
数值分析实验报告1
计算方法实验报告 拟合
数值计算实验报告
最新软件测试白盒测试实验报告
(完整版)哈工大-数值分析上机实验报告
数值分析实验报告总结
软件测试实验报告
数值分析2016上机实验报告
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