Arsen Gonian – Язык программирования Форт (Forth). Решение задач по программированию. Версия 2. (страница 7)
3^2+4^2=25. Квадратный корень из 25=5. 5+3+4=12– что является истиной. В данном случае специально подобрана Пифагорова тройка, для простоты проверки. Проверим общий случай:
3E 5E B12 F. F.
13.830952 5.8309519 Ok
Можете самостоятельно проверить истинность теста.
Пример 13. Найти площади двух кругов (с общим центром) и кольца между ними. Даны радиусы R1 и R2, причем R1 > R2. Как и ранее сперва напишем слово для целочисленных чисел. Если не совсем понятно почему я не пишу сразу универсальный вариант для вещественных данных, то поясняю: отладка в этом случае наиболее проста для сложных слов и для начинающих, так как все данные на стеке видны сразу после их ввода, то получается легко проверить и понять работу кода пошагово вводя команду за командой. Этого преимущества лишены операторы для работы с вещественными числами. После написания слова с целыми аргументами не сложно перевести его код для работы с вещественными и получить результат того же типа.
: B13 ( R1 R2 -> S1 S2 S3) \ S1=Pi*R1^2 S2= Pi*R2^2 S3=S1-S2
SWAP DUP * 314 * \ R1 R2 -> R2 (Pi*R1^2)=S1
SWAP DUP * 314 * \ R2 S1 -> S1 (Pi*R2^2)=S2
2DUP – \ S1 S2 -> S1 S2 (S1-S2)=S3
;
Запустим наше слово на примере двух кругов с радиусами 25 и 15 соответственно.
25 15 B13
Ok ( 196250 70650 125600 )
Выше приведен вариант кода с целочисленными аргументами, причем все 3 площади больше в 100 раз из-за того, что мы приняли Пи равным 314. При необходимости используйте написанное ранее слово «.2». Далее перепишем пример для случая вещественных аргументов.
: B13 ( R1 R2 -> S1 S2 S3) \ S1=Pi*R1^2 S2= Pi*R2^2 S3=S1-S2
FSWAP FDUP F* 314E-2 F* \ R1 R2 -> R2 (Pi*R1^2)=S1
FSWAP FDUP F* 314E-2 F* \ R2 (Pi*R1^2)=S1 -> (Pi*R1^2)=S1 (Pi*R2^2)=S2
FOVER FOVER F- \ S1 S2 -> S1 S2 (S1-S2)=S3
;
Тестирование примера 13:
25E-1 15E-1 B13 F. F. F.
12.560000 7.0650000 19.625000 Ok
S1 = 19,625 = 3.14*2.5^2; S2 = 7,065 = 3.14*1.5^2; S3=S1-S2=12,56=19,625-7,065.
Тестирование прошло успешно. Не забываем про обратный порядок печати со стека. Написанное слово работает правильно, соответственно стековой нотации. Если вам необходим другой порядок вывода, то можете самостоятельно скорректировать слово, добавив код после вызова «B13» и до вывода «F. F. F.». Ранее аналогичные манипуляции со стеком уже совершались. Также в зависимости от того в каком виде вам нужны результаты вывода слова «B13» в первом случае, проведите соответствующую обработку по выводу на экран или напишите слово «B13.». Чтобы отличать обе версии, добавьте к именам «I и F», чтобы получились имена «B13I» и «B13F» и соответствующие им слова для печати результатов «B13I.» и «B13F.»
Пример 14. Определить радиус окружности и площадь круга, через ее длину. Сразу составим программку для вещественного аргумента, ибо целочисленное огругление будет давать неприемлемый по качеству результат для малых значений длины окружности.
: B14 ( L -> R S ) \ R=L/(2*Pi) S=Pi*R^2
628e-2 F/ \ L -> R=L/6.28 где 6,28=2*Pi=D
FDUP FDUP F* 314e-2 F* \ R -> R Pi*R^2
;
Посчитаем R и S для L=25,37
2537E-2 B14 F. F.
51.244976 4.0398089 Ok
R=25.37/6.28= 4,0398 и S=3,14* 4,0398^2= 51,244. Тест прошел успешно.
Перепишем код с учетом слова «FPI» (значение «Пи» получаемое системой). Наберите «FPI F.», чтобы узнать точное значение получаемое Форт-словом.
: B14 ( L -> R S ) \ R=L/(2*Pi) S=Pi*R^2
FPI 2E F* F/ \ L -> R=L/6.28 где 6,28=2*Pi=D
FDUP FDUP F* FPI F* \ R -> R Pi*R^2
;
2537E-2 B14 F. F.
51.218997 4.0377609 Ok
Сами можете сравнить уточненные результаты, при использовании более точного значения «Пи». Второй вариант не только универсален, но и незаменим для научных расчетов.
Пример 15. Зная площадь круга, вычислить его диаметр и длину.
: B15 ( S -> D L ) \ D=Квадратный_Корень(4*S/Pi) L=Pi*D
4E F* \ S -> 4*S
314E-2 F/ \ 4*S -> 4*S/Pi
FSQRT \ 4*S/Pi -> Квадратный_Корень(4*S/Pi)=D
FDUP 314E-2 F* \ D -> D D*Pi=L
;
Посчитаем диаметр и длину круга площадью равной 12,345.
12345E-3 B15 F. F.
12.452036 3.9656166 Ok
Квадратный корень из (12,345*4/3.14) равно 3,965616, а 3,965616*3,14=12,4520, то ест ь ИСТИНА. Пример довольно простой и нет других причин писать код для целочисленного варианта аргументов. В случае необходимости несложно самостоятельно решить эту задачу.
Пример 16. Вычислим расстояние между двумя точками на числовой оси, зная координаты.
: B16 ( X1 X2 -> |X1-X2| )
– ABS \ X1 X2 -> |X1-X2|
;
Для вещественных аргументов.
: B16 ( X1 X2 -> |X1-X2| )
F- FABS \ X1 X2 -> |X1-X2|
;