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情報基礎実習 I （ 第５回）

情報基礎実習 I （ 第５回）. 木 曜４・５限 担当 ：北川 晃. Stream クラスを用いたファイルの接続. 外部ファイルから変数 ’s’ にデータを 読み込む 場合. プログラム中における ファイルの名前. … Dim インスタンス名 As New IO.StreamReader ( _ “ ファイルの絶対パス ”, _ System.Text.Encoding.Default ) … s = インスタンス名 . … インスタンス名 .Close(). ReadToEnd ：ファイルの内容すべてを取得

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情報基礎実習 I （ 第５回）

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Presentation Transcript

  1. 情報基礎実習I（第５回） 木曜４・５限 担当：北川 晃

  2. Streamクラスを用いたファイルの接続 外部ファイルから変数’s’にデータを読み込む場合 プログラム中における ファイルの名前 … Dim インスタンス名 AsNew IO.StreamReader( _ “ファイルの絶対パス”, _ System.Text.Encoding.Default) … s = インスタンス名. … インスタンス名.Close() ReadToEnd：ファイルの内容すべてを取得 ReadLine：ファイルから１行読み込む Read ：ファイルから１文字読み込む ファイルを閉じる

  3. 外部ファイルからのデータの読み込み：例文 Dim a, b, c As Single Dim ReadTextAsNew IO.StreamReader( _ “D:\read_test\data.txt”, _ System.Text.Encoding.Default) a = ReadText.ReadLine b = ReadText.ReadLine c = ReadText.ReadLine Console.WriteLine(“a={0}”,a) Console.WriteLine(“b={0}”,b) Console.WriteLine(“c={0}”,c) ReadText.Close() １行ずつ 読み込み ファイル名”data.txt”として “D:\read_test\”に保存 3.141592656 2.718281828 1 ファイル を閉じる

  4. Streamクラスを用いたファイルの接続 外部ファイルにデータを書き込む場合 プログラム中における ファイルの名前 … Dim インスタンス名AsNew IO.StreamWriter( _ “ファイルの絶対パス”, _ [True またはFalse], [文字コードの指定]) … インスタンス名. … インスタンス名.Close() ‘True’のときは追記 WriteLine：ファイルに書き込む（改行） Write：ファイルに書き込む（改行無し） ファイルを閉じる

  5. 外部ファイルへのデータの書き出し：例文 Writerとして,ファイル “D:\...\result.txt”を接続 Dim Writer As New IO.StreamWriter(_ "D:\...\result.txt") Dim x As Single = 3, y As Single y = Math.Sqrt(x) Writer.Write(y) Writer.Close() ‘True’と書かれていないので，ファイルは上書きされる ‘y’の値を，Writerとして接続したファイルに書き込む ファイルを閉じる

  6. 例題：フィボナッチ数列（改） フィボナッチ数列の最初の40項を求めて外部ファイル ’result.txt’へ出力するプログラムを作れ． …

  7. フィボナッチ数列：アルゴリズム 求めたい項を’n_new’，ひとつ前の項を’n_last’， 二つ前の項を’n_old’とする． 初期値としてn_old＝0，n_last＝1を代入し， 第一項と第二項をそれぞれ書き出す． 第三項をn_new＝n_old＋n_lastにより計算し，書き出す． 次の第四項を求めるために， n_old＝n_last，n_last=n_newの置き換えを行う． この手順を，第40項が求まるまで繰り返す．

  8. フィボナッチ数列：プログラム例 Dim i, num, n_old, n_last, n_new As Integer Dim Writer As New IO.StreamWriter( _ "D:\...\result.txt") num= 40 n_old= 0 Writer.WriteLine("{0}", n_old) n_last= 1 Writer.WriteLine("{0}", n_last) For i = 3 To num n_new = n_last + n_old Writer.WriteLine("{0}", n_new) n_old = n_last : n_last= n_new Next Writer.Close() Console.WriteLine("ファイル書き込み完了しました．") Writerとして,ファイル “D:\...\result.txt”を接続 項の数 Writerとして 接続した ファイルに 書き込む 初項 第二項 i=1～num(=40)まで繰り返し ファイルを 閉じる 増分”Step 1” は省略 これらの文を 逆にしてはならない 完了を 知らせる出力

  9. 例題：関数のグラフの作成 区間において，正弦関数の グラフを作成せよ． 考え方： • x0をキーボードから読み込み，x=x0から0.1刻みで • x=x0+1まで変化させる． • それぞれのxについて，y=Math.Sin(x)を計算する． • x,yの組をCSV (Comma Separated Value) 形式で • ファイルに書き出す⇒Excelで読み込み

  10. CSV形式のファイル • Excelで開くと… • テキストエディタで開くと…

  11. 三角関数のグラフ：プログラム例 Writerとして,ファイル “D:\...\result.csv”を接続 Dim x0, x, y As Single Dim Writer As New IO.StreamWriter( _ "D:\...\result.csv",True) Console.Write("初期値x0を入力してください：x0=") x0 = Console.ReadLine() For x = x0 To x0 + 1.0 Step 0.1 y = Math.Sin(x) Writer.WriteLine(" {0,10}, {1,10}", x, y) Next Writer.Close() Console.WriteLine("ファイル書き込み完了しました．") ファイルがある場合は追記 Writerとして接続した ファイルに書き込む コンマで区切る ファイルを閉じる 完了を知らせる出力

  12. 三角関数のグラフ：出力例 追記されている

  13. 三角関数のグラフ：出力例（続き） データの列を選択

  14. 三角関数のグラフ：出力例（続き）

  15. プログラミング演習 区間　　　　　　　　において，正弦関数 およびその導関数，２階導関数のグラフを作成せよ． 考え方： • オイラーの差分公式を用いる． • x, y, dy, d2yの各値を，CSV形式で • 外部ファイルに書き出す． y ⇒ dy⇒ d2y ⇒

  16. 三角関数の導関数：出力例

  17. 三角関数の導関数：プログラム例 Writerとして,ファイル “D:\...\result.csv”を接続 Dim x, y, dy, d2y, h As Single Dim Writer As New IO.StreamWriter("D:\...\result.csv") h = 0.01 For x = 0 To 10 Step 0.1 y = Math.Sin(x) dy = (Math.Sin(x + h) - Math.Sin(x)) / h d2y = (Math.Sin(x + h) - 2 * Math.Sin(x) _ + Math.Sin(x - h)) / h ^ 2 Writer.WriteLine("{0,10},{1,10},{2,10},{3,10}", _ x, y, dy, d2y) Next Console.WriteLine("ファイルの書き込み終了しました．") Writer.Close() 微小量を定める 導関数の計算 コンマで区切る 完了を知らせる出力 ファイルを閉じる

  18. プログラミング演習 区間において，矩形波を 出力するプログラムを作れ． 考え方： • 矩形波　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　を • Functionプロシージャとして作成する． • x,yの組をCSV (Comma Separated Value) 形式で • ファイルに書き出す⇒Excelで読み込み

  19. 矩形波のグラフ：出力例

  20. 矩形波のグラフ：プログラム例 Writerとして,ファイル “D:\...\result.csv”を接続 Sub Main() Dim x, y As Single Dim Writer As New IO.StreamWriter( _ "D:\...\result.csv") For x = 0 To 10 Step 0.01 y = rect(x) Writer.WriteLine(" {0,10}, {1,10}", x, y) Next Writer.Close() Console.WriteLine("ファイル書き込み完了しました．") End Sub Writerとして接続した ファイルに書き込む コンマで区切る ファイルを閉じる 完了を知らせる出力

  21. 矩形波のグラフ：プログラム例（続き） Function rect(x) Dim y As Single If x - Fix(x / 2) * 2 < 1 Then y = 0 Else y = 1 End If Return y End Function • x=0.5のとき， • 0.5-Fix(0.25)*2=0.5<1 • x=1.5のとき， • 1.5-Fix(0.75)*2=1.5>1 • x=2.5のとき， • 2.5-Fix(1.25)*2=0.5<1 • … yの値を返す

  22. プログラミング演習 次の微分方程式の初期値問題をオイラー法により数値的に解け． 考え方： • オイラーの差分公式を利用する． • 　　　　　　 について，繰り返し計算を行う． • x=0のとき，　　 =y0=2として， =yを計算する． • xとyを書き出し，y0=yと置き直して • 次のxについて計算を続ける． ⇒

  23. 微分方程式（オイラー法）：出力例

  24. 微分方程式（オイラー法）：プログラム例 Writerとして,ファイル “D:\...\result.csv”を接続 Dim x, y, y0, h As Single Dim Writer As New IO.StreamWriter("D:\...\result.csv") h = 0.01 : y0 = 2 For x = 0 To 2 Step h y = y0 + h * f(x, y0) Writer.WriteLine("{0,10}, {1,10}", x, y) y0 = y Next Console.WriteLine("ファイルの書き込み終了しました．") Writer.Close() 刻み幅，初期値の設定 Writerとして接続した ファイルに書き込む コンマで区切る 次の計算のための置き直し ファイルを閉じる 完了を知らせる出力

  25. 微分方程式（オイラー法）：プログラム例（続き）微分方程式（オイラー法）：プログラム例（続き） Function f(x, y0) Dim y As Single y = -x / y0 Return y End Function 関数プロシージャ部分

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