Расчет чисел стирлинга

СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ В состав программы входят:

пользовательский интерфейс;

модуль расчета чисел Стирлинга;

модуль построения графиков производящей функции чисел Стирлинга первого рода;

модуль построения графиков производящей функции чисел Стирлинга первого рода.

Пользовательский интерфейс состоит из заставки и многостраничного диалога. На каждой странице диалога пользователь может задать параметры и получить результаты вычислений. Интерфейсный модуль управляет работой других модулей. Он запрашивает входные параметры у пользователя, вызывает методы расчетного модуля, выводит результаты на экран, а также запускает модули построения графиков.

Модуль расчета чисел Стирлинга представляет собой класс, методам которого в качестве параметров передаются параметры вычислений, а возвращаемыми значениями являются числа Стирлинга (или указатели на таблицы значений).

Модули построения графиков, используя значения чисел Стирлинга, полученные главным модулем от расчетного модуля, строят графики производящих функций, вычисленных двумя способами — с использованием и без использования чисел Стирлинга.

НАСТРОЙКА ПРОГРАММЫ Программа не требует специальных действий по настройке на условия конкретного применения.

ПРОВЕРКА ПРОГРАММЫ Проверка осуществляется в следующем порядке:

— Запуск программы (файл «StirlingPrj.exe» из директории с программой);

— Щелчок кнопкой мыши на заставке;

— На каждой странице появившегося многостраничного диалога вводятся параметры, и осуществляется проверка правильности результатов.

Для проверки работоспособности программы могут использоваться следующие контрольные примеры:

На первую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга первого рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 1. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 9

На первой странице в поле ввода вводится n = 3. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» таблица значений чисел Стирлинга первого рода выглядит следующим образом:

Рис. 2. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (1), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга первого рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 3. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга первого рода при n=3

На вторую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга второго рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 4. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга второго рода для n = 9

На второй странице в поле ввода вводится n = 3. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» таблица значений чисел Стирлинга второго рода выглядит следующим образом:

Рис. 5. Таблица чисел Стирлинга второго рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (2), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга второго рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 6. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга второго рода при n=3

На третьей странице в поля ввода вводим значения n = 13 и m = 10. При нажатии на кнопку «Вычислить» должны получаться следующие результаты:

Рис. 7. Фрагмент страницы 3 диалога с вычисленными результатами При правильной работе программы результаты вычислений выводятся на форме и в окне истории вычислений.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ При нажатии на кнопку «Сохранить» на третьей странице главного диалога текст из поля истории вычислений сохраняется в выбранный файл. При нажатии на кнопку загрузить текст, содержащийся в выбранном текстовом файле, загружается в историю вычислений.

СООБЩЕНИЯ СИСТЕМНОМУ ПРОГРАММИСТУ Программа не требует специальных действий по настройке на условия конкретного применения и не выдает соответствующих сообщений.

РУКОВОДСТВО ПРОГРАММИСТА

НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОГРАММЫ Программа «Расчет чисел Стирлинга» предназначена для изучения чисел Стирлинга первого и второго рода. Программа написана на языке С++ в среде разработки Borland С++ Builder 6.

0. Программа дает возможность расчета чисел Стирлинга, а также демонстрирует расчет некоторых функций с помощью чисел Стирлинга.

Программа эксплуатируется на персональном компьютере под управлением ОС Windows 2000/XP/Vista. Для работы в диалоговом режиме используется экран дисплея, клавиатура и манипулятор типа «мышь». Для поддержки графического режима необходим адаптер EGA (VGA). Входные данные хранятся на флоппии/или жестком дисках.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОГРАММЫ Работа с программой осуществляется в следующем порядке:

— Запуск программы (файл «StirlingPrj.exe» из директории с программой);

— Щелчок кнопкой мыши на заставке;

— На каждой странице появившегося многостраничного диалога вводятся параметры, и после нажатия на соответствующие кнопки выводятся результаты.

ОБРАЩЕНИЕ К ПРОГРАММЕ Для начала работы с программой надо запустить файл «StirlingPrj.exe» из директории с программой.

ВХОДНЫЕ И ВЫХОДНЫЕ ДАННЫЕ Входными параметрами являются числовые данные (значения n и m — см. «Реферат»), которые вводятся пользователям в диалогах в ходе работы с программой.

Выходными данными являются:

выводимая на экран графическая и текстовая информация (значения чисел Стирлинга в виде таблиц и отдельных значений, графики производящих функций);

текстовые файлы — история проведенных вычислений;

диагностика сообщения обо всех возникших ошибках.

СООБЩЕНИЯ В случае неверного ввода значений n или m (допустимыми являются целые числа, такие что 1≤m≤n≤20) выводится сообщения вида

Рис. 8. Сообщения, выдаваемые при вводе недопустимых параметров Ввод параметров в этом случае требуется выполнить заново.

РУКОВОДСТВО ОПЕРАТОРА

НАЗНАЧЕНИЕ ПРОГРАММЫ Программа предназначена для вычисления чисел Стирлинга первого и второго рода. Пользователь имеет возможность ввода параметров, для которых будет производиться расчет чисел Стирлинга, выполнить их расчет, просмотреть результаты вычислений в виде таблиц, а также в виде отдельных значений, а также построить графики производящих функций для чисел Стирлинга первого и второго рода. Результаты вычислений могут быть сохранены в файл или загружены из файла.

УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОГРАММЫ Программа эксплуатируется на персональном компьютере под управлением ОС Windows 2000/XP/Vista. Для работы в диалоговом режиме используется экран дисплея, клавиатура и манипулятор типа «мышь». Для поддержки графического режима необходим адаптер EGA (VGA). Входные данные хранятся на флоппии/или жестком дисках.

ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ Работа с программой осуществляется в следующем порядке:

— Запуск программы (файл «StirlingPrj.exe» из директории с программой);

— Щелчок кнопкой мыши на заставке;

— На каждой странице появившегося многостраничного диалога вводятся параметры, и осуществляется проверка правильности результатов.

При работе с программой могут выполняться следующие действия:

На первую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга первого рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 1. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 9

На первой странице в поле ввода вводится значение n. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» выводится таблица значений чисел Стирлинга первого рода.

Рис. 2. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (1), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга первого рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 3. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга первого рода при n=3

На вторую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга второго рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 4. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга второго рода для n = 9

На второй странице в поле ввода вводится значение n. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» строится таблица значений чисел Стирлинга второго рода.

Рис. 5. Таблица чисел Стирлинга второго рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (2), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга второго рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 6. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга второго рода при n=3

На третьей странице в поля ввода вводятся значения n и m. При нажатии на кнопку «Вычислить» на форму и в поле истории вычислений выводятся результаты:

Рис. 7. Фрагмент страницы 3 диалога с вычисленными результатами При нажатии на кнопку «Сохранить» на третьей странице главного диалога текст из поля истории вычислений сохраняется в выбранный файл. При нажатии на кнопку загрузить текст, содержащийся в выбранном текстовом файле, загружается в историю вычислений.

СООБЩЕНИЯ ОПЕРАТОРУ В случае неверного ввода значений n или m (допустимыми являются целые числа, такие что 1≤m≤n≤20) выводится сообщения вида

Рис. 8. Сообщения, выдаваемые при вводе недопустимых параметров Ввод параметров в этом случае требуется выполнить заново.

ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЙ

ОБЪЕКТ ИСПЫТАНИЙ Объектом испытаний является программа «Расчет чисел Стирлинга», предназначенная для вычисления чисел Стирлинга первого и второго рода. Пользователь имеет возможность ввода параметров, для которых будет производиться расчет чисел Стирлинга, выполнить их расчет, просмотреть результаты вычислений в виде таблиц, а также в виде отдельных значений, а также построить графики производящих функций для чисел Стирлинга первого и второго рода. Результаты вычислений могут быть сохранены в файл или загружены из файла.

ЦЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ Проверка надежности функционирования программы.

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ Состав программной документации, предъявляемой на испытании:

описание программы;

программа и методика испытаний;

текст программы.

СРЕДСТВА И ПОРЯДОК ИСПЫТАНИЙ Программа эксплуатируется на персональном компьютере под управлением ОС Windows 2000/XP/Vista. Для работы в диалоговом режиме используется экран дисплея, клавиатура и манипулятор типа «мышь». Для поддержки графического режима необходим адаптер EGA (VGA). Входные данные хранятся на флоппии/или жестком дисках.

Испытания проводятся в следующем порядке:

Запуск программы (файл «StirlingPrj.exe» из директории с программой);

Щелчок кнопкой мыши на заставке;

На каждой странице появившегося многостраничного диалога вводятся параметры, и осуществляется проверка правильности результатов.

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ Для проверки работоспособности программы могут использоваться следующие контрольные примеры:

На первую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга первого рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 1. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 9

На первой странице в поле ввода вводится n = 3. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» таблица значений чисел Стирлинга первого рода выглядит следующим образом:

Рис. 2. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга первого рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (1), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга первого рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 3. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга первого рода при n=3

На вторую страницу при загрузке выводится таблица значений чисел Стирлинга второго рода для n = 9. Она должна выглядеть следующим образом:

Рис. 4. Фрагмент таблицы чисел Стирлинга второго рода для n = 9

На второй странице в поле ввода вводится n = 3. После нажатия на кнопку «Построить таблицу» таблица значений чисел Стирлинга второго рода выглядит следующим образом:

Рис. 5. Таблица чисел Стирлинга второго рода для n = 3

При нажатии на кнопку «Построить графики» появляется форма с графиками производящей функции (2), вычисленной двумя способами: с использованием и без использования чисел Стирлинга второго рода. При правильной работе программы эти графики должны совпадать:

Рис. 6. Фрагмент формы с графиками производящей функции чисел Стирлинга второго рода при n=3

На третьей странице в поля ввода вводим значения n = 13 и m = 10. При нажатии на кнопку «Вычислить» должны получаться следующие результаты:

Рис. 7. Фрагмент страницы 3 диалога с вычисленными результатами При правильной работе программы результаты вычислений выводятся на форме и в окне истории вычислений.

При нажатии на кнопку «Сохранить» на третьей странице главного диалога текст из поля истории вычислений сохраняется в выбранный файл. При нажатии на кнопку «Загрузить» текст, содержащийся в выбранном текстовом файле, загружается в историю вычислений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения курсовой работы создана программа для вычисления чисел Стирлинга первого и второго рода.

Программа содержит также средства контроля правильности вычислений в виде построения графиков производящих функций, вычисленных с использованием и без использования чисел Стирлинга.

В дальнейшем программа может быть дополнена материалами, демонстрирующими применение чисел Стирлинга.