武汉科技大学计算机科学与技术学院数值计算基础实验指导书
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《数值计算方法与算法第三版答案数值计算方法学习指导书》摘要:数值计算方法学习指导是怎么样?以下是编分享给数值计算方法学习指导简介希望可以到你!,数值计算方法学习指导目录,数值计算方法学习指导容摘数值计算方法学习指导是怎么样?以下是编分享给数值计算方法学习指导简介希望可以到你!数值计算方法学习指导容简介《数信处理学习指导》是浙江省高等教育重建设教材、应用型科规划教材《数信处理》(唐向宏主编浙江学出版社出版以下简称教材)配套学习指导容包括学习要、例题分析、教材习题答、测练习以及计算机仿真实验等学习指导紧扣教材容通例题讲分析各节学习重、难以及要理、掌握和灵活运用基概念、基原理和基方法全共有66例例题分析、题题、套测练习和6B计算机仿真实验数值计算方法学习指导目录绪论离散信与系统学习要例题3 教材习题答离散系统变换域分析与系统结构学习要例题3 教材习题答3 离散傅里叶变换3 学习要3 例题33 教材习题答快速傅里叶变换学习要例题3 教材习题答5 无限长单位冲激响应(R)数滤波器设计5 学习要5 例题53 教材习题答6 有限长单位冲激响应(R)数滤波器设计6 学习要6 例题63 教材习题答7 数信处理有限长效应7 学习要7 例题73 教材习题答8 测题8 测题()及参考答案8 测题()及参考答案9 基LB上机实验指导9 常见离散信LB产生和图形显示9 信卷积、离散系统响应93 离散傅立叶变换9 离散系统频率响应分析和零、极分布95 R滤波器设计96 R滤波器设计数值计算方法学习指导容摘离散信与系统学习要主要介绍离散信与离散系统基概念着重阐述离散信表示、运算离散系统性质和表示方法以及连续信抽样等容基上是信与系统已建立离散信与系统概念复习因作重学习容概念上要明白整数信处理地位巩固和深化有关概念承前启加强葙关概念系进步提高运用概念题能力学习要以下些问题()信如何分类()如何判断离散系统线性、因性和稳定性(3)线性不变系统(L)与线性卷积关系如何()如何选择数化系统抽样频率(5)如何从抽样信恢复原始信因学习容应以离散信表示、离散系统及离散信产生主线进行展开信离散表示主要涉及序列运算(重是卷积和)、常用序列、如何判断序列周期性等容;离散系统主要涉及离散系统属性(线性、不变性、因性、稳定性以及如何判断)、线性不变系统(L)差分方程描述以及输入和输出关系等容;离散信产生主要涉及抽样隔限制条件和由抽样信恢复原始信等容。
武汉理工大学计算机学院数值分析实验报告武汉理工大学计算机学院数值分析实验报告篇一:数值分析实验报告学生实验报告书实验课程名称开课学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级数值分析计算机科学与技术学院熊盛武 201X—— 201X学年第二学期实验课程名称:数值分析篇二:数值分析实验报告武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称:数值分析开课名学生姓名:201X1—— 201X学年第二学期第一次试验(1)二分法计算流程图:简单迭代法算法流程图:(2)(3)牛顿迭代法流程图:(4)弦截法算法程序流程图:篇三:数值分析实验报告湖北民族学院理学院《数值分析》课程实验报告(一)湖北民族学院理学院《数值分析》课程实验报告(二) xn?)篇四:数值分析实验报告数值分析实验报告姓名:学号:学院:老师: XXX XXXX实验一一、实验内容用雅克比迭代法和高斯塞德尔迭代法求解课本例3.1,设置精度为10-6。
?8-32??x1??20???411?1??x233??6312??x??36? ??3??二、实验公式 ?? 雅克比迭代法的基本思想:设方程组Ax?b的系数矩阵的对角线元素 ??aii?0(i?1,2,...,n),根据方程组A x?b推导出一个迭代公式,然后将任意选取的?(0)?(1)?(1)?(2) xxx x一初始向量代入迭代公式,求出,再以代入同一迭代公式,求出,1、雅克比迭代法 ?(k)?(k) {x}{x}收敛时,如此反复进行,得到向量序列。
当其极限即为原方程组的解。
2、高斯塞德尔迭代法:在雅可比(Jacbi)迭代法中,如果当新的分量求出后,马上用它来代替旧的分量,则可能会更快地接近方程组的准确解。
基于这种设想构造的迭代公式称为高斯-塞德尔(Ga uss-Seidel)迭代法。
数值计算软件课程实验教学⼤纲数值计算软件课程实验教学⼤纲⼀、实验基本信息实验属性:⾮独⽴设课课程编号:0911061课程(实验)中⽂名称:数值计算软件课程(实验)英⽂名称:Mathematical software for computation实验学时:16实验学分:⽆独⽴学分实验课开课学期:7⾯向专业:数学与应⽤数学,信息与计算科学⼆、实验⽬的和任务利⽤计算机编制各种数值程序是本科数学专业学⽣最感到头痛的问题之⼀,传统的⽅法⼀般是使⽤BASIC,FORTRAN,PASCAL,C语⾔编制各种数值计算程序,但它们不可能提供像MATHEMATICA,MATLAB等数学软件包中所具备的各种类型的数学处理及数值计算函数。
因此,利⽤传统语⾔编制数值计算程序,⾸先加⼤了程序设计的难度,其次,通⽤的程序设计语⾔也不可能提供某些特殊数学问题所要求的精度。
本门课程的教学⽬的是使学⽣能够使⽤数学软件包中编制数值计算及数学符号演算程序,提⾼学⽣利⽤计算机处理数学问题、解决数学问题的能⼒。
在学完本门课程之后,要求学⽣能够熟练使⽤功能强⼤的数学软件包例如MATHEMATICA编制各种数值计算及符号演算程序三、实验教学基本要求主要通过上机实习,使学⽣初步学会通过计算机,利⽤数学软件包去解决数学问题,培养了学⽣的动⼿能⼒,使得学⽣在⼤学期间所学到的数学知识可以学以致⽤,培养适应21世纪的⾼素质⼈才。
本实验教学的基本要求如下:1.掌握并熟悉⼀个数学软件包的使⽤⽅法,并了解⼆到三个其它数学软件包的功能、特点及初级的使⽤⽅法。
2. 能够使⽤数学软件包进⾏符号数学运算、数值计算、图形绘制等。
3. 能够使⽤数学软件包编写数值计算程序。
四、实验项⽬基本情况数值计算软件课程共计32学时,实验学时与课堂教学学时均为16学时。
其中,16学时的课堂学时,除了对数学软件包MATLAB、MathCad等做简单介绍之外,主要讲授数学软件包mathematica 的基本操作命令,mathematica的语法结构,mathematica在符号数学计算上的应⽤,mathematica在数值⽅法中的应⽤,mathematica绘图,mathematica的程序设计⽅法。
数学与计算机科学学院计算机科学与技术专业
《数据结构》课程实验
指导手册
目录
实验1:顺序表的定义及其相关操作算法的实现 (1)
实验2:链表的定义及其相关操作算法的实现 (2)
实验3:栈和队列的定义及其基本操作算法的实现 (4)
实验4:串模式匹配算法的设计与实现 (5)
实验5:二叉树的创建、遍历及其它基本操作的实现 (6)
实验6:哈夫曼树及哈夫曼编码的算法实现 (7)
实验7:查找算法的实现(1) (8)
实验8:查找算法的实现(2) (9)
实验9:几个主要排序算法的实现与比较 (10)
实验1:顺序表的定义及其相关操作算法的实现
实验2:链表的定义及其相关操作算法的实现
实验3:栈和队列的定义及其基本操作算法的实现
实验4:串模式匹配算法的设计与实现
实验5:二叉树的创建、遍历及其它基本操作的实现
实验6:哈夫曼树及哈夫曼编码的算法实现
实验7:查找算法的实现(1)
实验8:查找算法的实现(2)
实验9:几个主要排序算法的实现与比较。
⼤学计算机基础(⼆)实验指导实验⼀Word⽂档编辑与排版⼀.实验⽬的1.掌握Word⽂档基本操作2.掌握Word⽂字编辑和⽂档排版3.掌握图⽚的插⼊与排版⽅法⼆.实验内容1.建⽴⼀个word⽂档,⽂档名为“学号姓名word实验⼀”。
如学号为06101101,姓名为张晓,则该⽂档名为“06101101张晓word 实验⼀”。
2.在题1所建⽴的⽂档内录⼊如下⽂字:荷塘⽉⾊(节选)朱⾃清曲曲折折的荷塘上⾯,弥望的是⽥⽥的叶⼦。
叶⼦出⽔很⾼,像亭亭的舞⼥的裙。
层层的叶⼦中间,零星地点缀着些⽩花,有袅娜(niǎo,nuó)地开着的,有羞涩地打着朵⼉的;正如⼀粒粒的明珠,⼜如碧天⾥的星星,⼜如刚出浴的美⼈。
微风过处,送来缕缕清⾹,仿佛远处⾼楼上渺茫的歌声似的。
这时候叶⼦与花也有⼀丝的颤动,像闪电般,霎时传过荷塘的那边去了。
叶⼦本是肩并肩密密地挨着,这便宛然有了⼀道凝碧的波痕。
叶⼦底下是脉脉(mò)的流⽔,遮住了,不能见⼀些颜⾊;⽽叶⼦却更见风致了。
⽉光如流⽔⼀般,静静地泻在这⼀⽚叶⼦和花上。
薄薄的青雾浮起在荷塘⾥。
叶⼦和花仿佛在⽜乳中洗过⼀样;⼜像笼着轻纱的梦。
虽然是满⽉,天上却有⼀层淡淡的云,所以不能朗照;但我以为这恰是到了好处——酣眠固不可少,⼩睡也别有风味的。
⽉光是隔了树照过来的,⾼处丛⽣的灌⽊,落下参差的斑驳的⿊影,峭楞楞如⿁⼀般;弯弯的杨柳的稀疏的倩影,却⼜像是画在荷叶上。
塘中的⽉⾊并不均匀;但光与影有着和谐的旋律,如梵婀(ē)玲(英语violin⼩提琴的译⾳)上奏着的名曲。
荷塘的四⾯,远远近近,⾼⾼低低都是树,⽽杨柳最多。
这些树将⼀⽚荷塘重重围住;只在⼩路⼀旁,漏着⼏段空隙,像是特为⽉光留下的。
树⾊⼀例是阴阴的,乍看像⼀团烟雾;但杨柳的丰姿,便在烟雾⾥也辨得出。
树梢上隐隐约约的是⼀带远⼭,只有些⼤意罢了。
树缝⾥也漏着⼀两点路灯光,没精打采的,是渴睡⼈的眼。
这时候最热闹的,要数树上的蝉声与⽔⾥的蛙声;但热闹是他们的,我什么也没有。
数值分析课程实验指导书太原科技大学应用科学学院数学系目录前言 (1)第一部分数值实验报告格式 (1)第二部分数值实验报告范例 (2)第三部分数值实验 (6)数值实验一 (6)数值实验二 (8)数值实验三 (10)数值实验四 (12)数值实验五 (13)数值实验六 (16)数值实验七 (17)第四部分MATLAB入门 (19)前言该实验指导书是《数值分析》课程的配套数值实验教材。
《数值分析》是理工科大学本科生与硕士研究生的必修课程,学习本课程的最终目的,是用计算机解决科学和工程实际中的数值计算问题,因此熟练地在计算机上实现算法是必备的基本技能。
数值实验是数值分析课程中不可缺少的部分,利用计算机进行数值实验,以消化巩固所学的内容,增加对算法的可靠性、收敛性、稳定性及效率的感性认识,体会和重视算法在计算机上实验时可能出现的问题。
学生通过选择算法、编写程序、分析数值结果、写数值实验报告等环节的综合训练,逐步掌握数值实验的方法和技巧,获得各方面的数值计算经验,培养学生运用所学算法解决实际问题和进行理论分析的能力。
该实验指导书由王希云、刘素梅、王欣洁、李晓峰等老师编写。
第一部分数值实验报告格式一个完整的实验,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。
数值实验报告一、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 nn ⎰+=110,1,2,,10n =四、算法描述 由 dx x x I nn ⎰+=110,知 dx x x I n n ⎰+=--101110则ndx x dx x x x I I n n n n n 1101010101111==++=+⎰⎰---可得递推关系 1.=n I 1101--n I n,10,,2,1 =n 2.)1(1011n n I nI -=- ,1,,9,10 =n 下面分别以1,2递推关系求解 方案1 =n I 1101--n I n,10,,2,1 =n 当0=n 时,=+=⎰dx x I 10101㏑=1011㏑1.1 , 递推公式为⎪⎩⎪⎨⎧==-=-1.1ln 10,,2,1,10101I n I nI n n (1) 方案2 )1(1011n n I nI -=- ,1,,9,10 =n 当10<<x 时, n n n x x x x 10110111≤+≤则dx x dx x x dx x n n n 1011011110101⎰⎰⎰≤+≤即)1(101)1(111+≤≤+n I n n 取递推初值 )110(22021])110(101)110(111[2110+=+++≈I 递推公式为⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==-=-)110(220211,,9,10),1(101101I n I n I n n (2)取递推公式(1)中的初值095310.01.1ln 0≈=I ,得⎪⎩⎪⎨⎧≈=-=-095310.010,,2,1 ,10101I n I nI n n取递推公式(2)中的初值008678.010≈I ,得⎪⎩⎪⎨⎧≈=-=-008678.01,,9,10),1(101101I n I nI n n 五、程序流程图由于实验方案明显、简单,实现步骤及流程图省略。
实验一线性表及其应用一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境,进一步掌握C语言的结构特点。
2.掌握线性表的顺序存储结构——顺序表的定义及C语言实现。
3.掌握线性表在顺序存储结构——顺序表中的各种基本操作。
4.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及C语言实现。
5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。
二、实验原理在数据处理中,大量数据均以表格形式出现,称为线性表,它是一种最简单也是最常见的数据结构。
线性表是数据元素的有限序列。
线性表的结构特点是:数据元素之间是线性关系,线性表中存在唯一的“第一个元素”(表头),必存在一个唯一的“最后一个元素”(表尾)。
除第一个元素外,每个元素有且只有一个前趋元素,除最后一个元素外,每个元素有且只有一个后续元素。
三、实验内容1.顺序线性表的建立、插入及删除。
2.链式线性表的建立、插入及删除。
四、实验步骤1.建立一个顺序表存储序列{21,23,14,5,56,17,31},然后在第i个位置插入元素68。
2.写出打印算法在屏幕上显示该顺序表中各元素的值及顺序表的长度。
3.建立一个带头结点的单链表存储序列{21,23,14,5,56,17,31}。
4. 写出打印算法在屏幕上显示该单链表中各元素的值及单链表的长度。
五、实现提示1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点,一维数组的机内表示就是顺序结构。
因此,可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。
在此,我们利用C语言的结构体类型定义顺序表:#define MAXSIZE 100struct sequenlist{ int elem[MAXSIZE];int last; /* 顺序表的长度 */} sequenlist;typedef struct sequenlist sequentable;将此结构定义放在一个头文件sqlist.h里,可避免在后面的参考程序中代码重复书写,另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。
数值计算基础 实验指导书 2012年 目录 实验一 直接法解线性方程组的 ................................ 1 实验二 插值方法 ........................................... 10 实验三 数值积分 ............................................ 4 实验四 常微分方程的数值解 .................................. 6 实验五 迭代法解线性方程组与非线性方程 ...................... 8 1
实验一 直接法解线性方程组 一、实验目的 掌握列选主元消去法与追赶法解线性方程组。 二、实验内容 分别写出Guass列选主元消去法与追赶法的算法,编写程序上机调试出结果,要求所编程序适用于任何一解线性方程组问题,即能解决这一类问题,而不是某一个问题。实验中以下列数据验证程序的正确性。 1、用Guass列选主元消去法求解方程组
5.58.37.33.47.11.85.16.93.51.53.25.2321xxx
2、用追赶法求解方程组
0000102100002100002100002100002
54321
xxxx
x
三、实验仪器设备与材料 主流微型计算机 四、实验原理
1、Guass列选主元消去法 对于AX =B
1)、消元过程:将(A|B)进行变换为)~|~(BA,其中A~是上三角矩阵。即:
nnnnnnnnnnnnbababaabaaabaaabaaa0010122111221222221111211
k从1到n-1 a、 列选主元
选取第k列中绝对值最大元素iknikamax作为主元。
b、 换行
ikijkjbbnkjaa
,,1, 2
c、 归一化 kkkkkjkkkjbabnkjaaa/
,,1,/
d、 消元 nkibbabnkjnkiaaaaikikiijkjikij,,1,,,1;,,1,
2)、回代过程:由)~|~(BA解出11,,,xxxnn。 1,2,,1,/1nkxxabxab
knkjjkjknnnn
2、追赶法 线性方程组为:
nnnnnnnnnfffffxxxxxabcabcabcabca1321132111133322211
做LU分解为:
1111,12133221nnnRL
分解公式:
)1,,2,1(),,3,2(,),,3,2(111nicnibbnia
iii
iiiiii
则 yUxfLy
fLUxfAx 3
回代公式:
),,3,2(1111niyfyf
y
iiiii
)1,,2,1(1nnixyxyxiiii
nn
五、实验步骤 1、理解并掌握列选主元消去法与追赶法; 2、画出列选主元消去法与追赶法的流程图 3、使用VC语言编写出相应的程序并调试验证通过
六、实验报告要求
1、统一使用《武汉科技大学实验报告》本书写,实验报告的内容要求有:实验目的、实验内容、程序流程图、源程序、运行结果及实验小结六个部分。 2、源程序需打印后粘贴在实验报告册内; 3、运行结果以屏幕截图形式保存并打印后粘贴在实验报告册内。 七、实验注意事项
注意如何定义数据结构以保存矩阵和解以降低算法的复杂性。 八、思考题
若使用全主元消去法,在编程中应如何记录保存对于未知数的调换。 4
实验二 插值方法 一、实验目的 掌握拉格郎日插值法与牛顿插值法构造插值多项式。 二、实验内容 分别写出拉格郎日插值法与牛顿插值法的算法,编写程序上机调试出结果,要求所编程序适用于任何一组插值节点,即能解决这一类问题,而不是某一个问题。实验中以下列数据验证程序的正确性。 已知下列函数表 xi 0.56160 0.56280 0.56401 0.56521
yi 0.82741 0.82659 0.82577 0.82495
求x=0.5635时的函数值。 三、实验仪器设备与材料 主流微型计算机 四、实验原理
已知n个插值节点的函数值,则可由拉格郎日插值公式与牛顿插值公式构造出插值多项式,从而由该插值多项式求出所要求点的函数值。拉格郎日插值公式与牛顿插值公式如下: 1、Lagrange插值公式
)()(...)()()(01100xlyyxlyxlyxlxLnkkknnn
nkjjjkjnkkkkkkknkkkxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxl01110
1110)())(())((
)())(())(()(
2、Newton插值公式 )())(](,,[))(](,,[)](,[)()(11010102100100nnnxxxxxxxxxfxxxxxxxfxxxxfxfxN
五、实验步骤 1、理解并掌握拉格郎日插值法与牛顿插值法的公式; 2、画出拉格郎日插值法与牛顿插值法算法的流程图; 3、使用VC编写出相应的程序并调试验证通过。
六、实验报告要求
1、统一使用《武汉科技大学实验报告》本书写,实验报告的内容要求有:实验目的、实验内容、程序流程图、源程序、运行结果及实验小结六个部分。 5
2、源程序需打印后粘贴在实验报告册内; 3、运行结果以屏幕截图形式保存并打印后粘贴在实验报告册内。 七、实验注意事项
Newton插值法在编程时应注意定义何种数据结构以保存差商。 八、思考题
比较Lagrange插值法与Newton插值法的异同。 6 实验三 数值积分 一、实验目的 掌握复化梯形法与龙贝格法计算定积分。 二、实验内容 分别写出变步长梯形法与Romberge法计算定积分的算法,编写程序上机调试出结果,要求所编程序适用于任何类型的定积分,即能解决这一类问题,而不是某一个问题。实验中以下列数据验证程序的正确性。
求00001.0,sin10dxxx。 三、实验仪器设备与材料 主流微型计算机 四、实验原理
通过变步长梯形法与龙贝格法,我们只要知道已知n个求积节点的函数值,则可由相应的公式求出该函数的积分值,从而不需要求该函数的原函数。变步长梯形法与龙贝格法公式如下: 1、变步长梯形法
11101)]()(2)([2)]()([2nii
niiin
bfxfafh
xfxfhT
102/12)(221niinnxfhTT
用nnTT2来控制精度 2、龙贝格法 梯形法则 二阶公式 四阶公式 六阶公式 八阶公式
)0(0T
)1(0T )0(1T
)2(0T )1(1T )0(2T
)3(0T )2(1T )1(2T )0(3T )4(0T )3(1T )2(2T )1(3T )0(4T