CODESYS 实战：查找勾股数

剑指工控星期日, 12/01/2024 - 19:46 发表

引言

勾股数是指满足 (a^2 + b^2 = c^2) 的整数三元组 (a, b, c)。通过这个案例，读者可以学习如何在 CoDeSys 上使用 ST 语言编写程序，以查找给定范围内的所有勾股数。

1 问题描述

目标是编写一个程序，遍历从 1 到 100 的所有整数，找到其中的勾股数，并将其存储在数组中。所谓勾股数，是指能够构成直角三角形三条边的三个正整数（a， b，c）。

2 程序设计思路

变量定义：定义输出数组 PythagoreanTriples 来存储勾股数。

初始化：将输出数组初始化为空字符串。

三重循环：遍历所有可能的 (a, b, c) 组合，确保 a < b < c。

勾股数检测：检查是否满足勾股定理。

结果存储：将找到的勾股数存储在数组中。

3 程序代码

FUNCTION_BLOCK WG_FindPythagoreanTriples
VAR_INPUT
// 此块无输入变量
END_VAR
VAR_OUTPUT
PythagoreanTriples : ARRAY[1..100] OF STRING; // 用于存储勾股数的字符串表示
END_VAR
VAR
a : INT; // 第一个整数
b : INT; // 第二个整数
c : INT; // 第三个整数 Index : INT := 0;
// 用于跟踪找到的勾股数的数量
j : INT; // 循环变量
END_VAR
(*
版本记录：
版本日期作者
V1 2024-10-20 工控老王
*)
// 初始化输出数组，将所有元素设为空字符串
FOR j := 1 TO 100 DO
PythagoreanTriples[j] := ''; // 将数组元素初始化为 ''
END_FOR
Index := 0; // 重置索引计数器
// 使用三重循环查找勾股数
FOR a := 1 TO 100 DO // 遍历第一个数 a
FOR b := a + 1 TO 100 DO // 遍历第二个数 b，b 从 a + 1 开始，避免重复组合
FOR c := b + 1 TO 100 DO // 遍历第三个数 c，c 从 b + 1 开始，避免重复组合
// 检查 c 是否在范围内，并且是否满足勾股定理
IF (c <= 100) AND (c * c = a * a + b * b) THEN
// 找到一组勾股数，增加计数并存储结果
Index := Index + 1; // 增加找到的勾股数计数
PythagoreanTriples[Index] := CONCAT(CONCAT(CONCAT(INT_TO_STRING(a), ', '), CONCAT(INT_TO_STRING(b), ', ')), INT_TO_STRING(c)); // 记录勾股数
END_IF
END_FOR
END_FOR
END_FOR