Программирование для начинающих. Осваиваем язык Pascal

Функции пользователя (описание, вызов, структура). Рекурсивные подпрограммы

2017-12-07T08:37:00.000+03:00

В языке Паскаль имеется два вида подпрограмм - процедуры и функции.

Процедуры и функции помещаются в раздел описаний программы. Для обмена информацией между процедурами и функциями и другими блоками программы существует механизм входных и выходных параметров.

Входными параметрами называют величины, передающиеся из вызывающего блока в подпрограмму (исходные данные для подпрограммы), а выходными - передающиеся из подпрограммы в вызывающий блок (результаты работы подпрограммы).

Одна и та же подпрограмма может вызываться неоднократно, выполняя одни и те же действия с разными наборами входных данных. Параметры, использующиеся при записи текста подпрограммы в разделе описаний, называют формальными, а те, что используются при ее вызове - фактическими.

Описание и вызов функций

Структура описания процедур и функций до некоторой степени похожа на структуру Паскаль-программы: у них также имеются заголовок, раздел описаний и исполняемая часть. Раздел описаний содержит те же подразделы, что и раздел описаний программы: описания констант, типов, меток, процедур, функций, переменных. Исполняемая часть содержит собственно операторы процедур.
Формат описания функции:

Function имя функции (формальные параметры): тип результата;
раздел описаний функции
Begin
  исполняемая часть функции
End;

Формальные параметры в заголовке функций записываются в виде:

Var имя праметра: имя типа

отсутствовать (об этом далее). Если параметры однотипны, то их имена можно перечислять через запятую, указывая общее для них имя типа.

При описании параметров можно использовать только стандартные имена типов, либо имена типов, определенные с помощью команды type.Список формальных параметров может отсутствовать.

Вызов функции в Турбо Паскаль может производиться способом как при процедурах, кроме того имеется возможность осуществить вызов внутри какого-либо выражения. В частности имя функции может стоять в правой части оператора присваивания, в разделе условий оператора if и т.д.

Для передачи в вызывающий блок выходного значения функции в исполняемой части функции перед возвратом в вызывающий блок необходимо поместить следующую команду:

имя функции := результат;

При вызове функций необходимо соблюдать следующие правила:

количество фактических параметров должно совпадать с количеством формальных;
соответствующие фактические и формальные параметры должны совпадать по порядку следования и по типу.

Заметим, что имена формальных и фактических параметров могут совпадать.
Пример: программа поиска максимума из двух целых чисел.

Var x,y,m,n: integer;
Function MaxNumber(a,b: integer): integer;

Var max: integer;
Begin
  If a>b Then max := a
  Else max := b;
  MaxNumber := max;
End;
Begin
  write('Введите x,y ');
  readln(x,y);
  m := MaxNumber(x,y);
  n := MaxNumber(2,x+y);
  writeln('m=',m,'n=',n);
End.

Рекурсия – способ организации вычислит. процесса, при котором процедура или функция в ходе выполнения ее операторов, обращается сама к себе.

Для того, чтобы такое обращение не было бесконечным, в тексте программы должно быть условие, при выполнении которого дальнейшего обращения к программе не происходит.

Любой рекурсивный алгоритм можно заменить алгоритмом, который использует цикл. Подпрограммы с рекурсией менее эффективны, но короче и нагляднее.

Процедуры пользователя в Pascal (описание, вызов, структура)

2017-12-06T08:26:00.000+03:00

В языке Паскаль имеется два вида подпрограмм - процедуры и функции.

Процедуры помещаются в раздел описаний программы. Для обмена информацией между процедурами и функциями и другими блоками программы существует механизм входных и выходных параметров.

Входными параметрами называют величины, передающиеся из вызывающего блока в подпрограмму (исходные данные для подпрограммы), а выходными - передающиеся из подпрограммы в вызывающий блок (результаты работы подпрограммы).

Одна и та же подпрограмма может вызываться неоднократно, выполняя одни и те же действия с разными наборами входных данных. Параметры, использующиеся при записи текста подпрограммы в разделе описаний, называют формальными, а те, что используются при ее вызове - фактическими.

Описание и вызов процедур

Структура описания процедур до некоторой степени похожа на структуру Паскаль-программы: у них также имеются заголовок, раздел описаний и исполняемая часть. Раздел описаний содержит те же подразделы, что и раздел описаний программы: описания констант, типов, меток, процедур, функций, переменных. Исполняемая часть содержит собственно операторы процедур.

Формат описания процедуры имеет вид:

Procedure имя процедуры (формальные параметры);
раздел описаний процедуры
Begin
  исполняемая часть процедуры
End;

Формальные параметры в заголовке процедур записываются в виде:

Var имя праметра: имя типа

и отделяются друг от друга точкой с запятой. Ключевое слово var может отсутствовать. Если параметры однотипны, то их имена можно перечислять через запятую, указывая общее для них имя типа.

При описании параметров можно использовать только стандартные имена типов, либо имена типов, определенные с помощью команды type.Список формальных параметров может отсутствовать.

Вызов процедуры производится оператором, имеющим следующий формат:

имя процедуры(список фактических параметров);

Список фактических параметров - это их перечисление через запятую. При вызове фактические параметры как бы подставляются вместо формальных, стоящих на тех же местах в заголовке.

Таким образом происходит передача входных параметров, затем выполняются операторы исполняемой части процедуры, после чего происходит возврат в вызывающий блок. Передача выходных параметров происходит непосредственно во время работы исполняемой части.

При вызове процедур необходимо соблюдать следующие правила:

количество фактических параметров должно совпадать с количеством формальных;
соответствующие фактические и формальные параметры должны совпадать по порядку следования и по типу.

Заметим, что имена формальных и фактических параметров могут совпадать. Это не приводит к проблемам, так как соответствующие им переменные все равно будут различны из-за того, что хранятся в разных областях памяти.

Кроме того, все формальные параметры являются временными переменными - они создаются в момент вызова подпрограммы и уничтожаются в момент выхода из нее.

Существует два вида переменных:

Локальные – описываются в подпрограммах, используются только в той подпрограмме, где были описаны. В основной программе они не известны.
Глобальные – описываются в основной программе до раздела процедур и функций. Область их действий распространяется на основную программу и на все подпрограммы.

Рассмотрим использование процедуры на примере программы поиска максимума из двух целых чисел.

Var x,y,m,n: integer;
Procedure MaxNumber(a,b: integer; Var max: integer);
Begin
  If a>b Then max := a
  Else max := b;
End;
Begin
  write('Введите x,y ');
  readln(x,y);
  MaxNumber(x,y,m);
  MaxNumber(2,x+y,n);
  writeln('m=',m,'n=',n);
End.

Запись в Pascal. Работа с записями. Прямой доступ к записям

2017-12-05T09:15:00.000+03:00

Комбинированный тип данных.

При работе с массивами основное ограничение заключается в том, что каждый элемент должен иметь один и тот же тип. Но при решении многих задач возникает необходимость хранить и обрабатывать совокупности данных различного типа.

Пример

Для каждого из 25 учеников класса известны фамилия и оценка (в баллах) по пяти дисциплинам. Требуется вычислить среднюю оценку каждого ученика и выбрать человека, имеющего максимальный средний балл.

В данном случае фамилия может быть представлена строкой из 15 символов, оценка - это целое число, а средний балл должен быть представлен вещественным (действительным) числом. В Паскале для описания комбинаций объектов разных типов используются записи.

Запись

Запись - это структурированный тип, содержащий набор объектов разных типов. Составляющие запись объекты называются ее полями. В записи каждое поле имеет свое собственное имя. Чтобы описать запись, необходимо указать ее имя, имена объектов, составляющих запись и их типы.
Общий вид такой:

Type "имя записи" = Record
  "поле 1" : "тип 1";...
  "поле n" : "тип n"
End;

Данные для решения рассматриваемой задачи можно описать как запись следующим образом:

Type 
  pupil = Record
    fam: String[15]; {поле фамилии ученика}
    b1, b2, b3, b4, b5 : 2...5;
    {поля баллов по дисциплинам}
    sb : Real {поле среднего балла}
  End;

Переменная типа pupil будет иметь смысл структуры, содержащий информацию, характеризующую одного ученика. Чтобы хранить в памяти ЭВМ информацию о всех 25 учениках класса, необходимо ввести массив klass, представляющий массив записей:

Var klass : Array[1.25] Of pupil;

Примечания

Имена полей, составляющих запись, не должны повторяться.
Каждое поле записи может иметь любой тип (кроме файлового), в частности, оно может быть снова

Доступ к полям записи

Его можно осуществить двумя способами.

Указанием имени переменной и имени поля.
Например
klass[2].fam, klass[3].sb, klass[1].b4.
Поэтому ввод фамилий и оценок учащихся, то есть элементов массива klass, можно задать так:
```
For i: = 1 To 25 Do
  Begin
    Readln(klass[i].fam);
    Readln(klass[i].b1);
    Readln(klass[i].b2);
    Readln(klass[i].b3);
    Readln(klass[i].b4);
    Readln(klass[i].b5);
  End;
```
Использованием оператора присоединения, который позволяет осуществлять доступ к полям записи, таким образом, как если бы они были простыми переменными.
Его общий вид: With <имя записи> Do <оператор>.
Внутри оператора к компонентам записи можно обращаться только с помощью имени соответствующего поля.
Пример
```
For i : = 1 To 25 Do
  With klass [i] Do
    Begin
      Readln (fam);
      ReadLn (b1,b2,b3,b4,b5);
    End;
```

Процедуры ввода – вывода в Pascal

2017-11-22T08:37:00.000+03:00

Процедуры ввода информации Read, ReadLn в Pascal

Процедура ввода обеспечивает ввод числовых данных, символов, строк, и т.д. для следующей их обработки программой.
Формат:

Read(X1, X2,…,Xn);

Значения X1, X2,…,Xn набираются минимум через один пробел на клавиатуре пользователем. После набора данных для одной процедуры Read нажимается клавиша ввода. Значения переменных должны вводится в строгом соответствии с синтаксисом языка Pascal. Если соответствие нарушается ( например X1 имеет тип Integer, а при вводе набирается значение типа Char), то возникает ошибка ввода.

Пример:

Var :
      I: Real;
  J: Integer;
  K: Char;
Begin
  Read(I,J,K);
  …
End.

Процедуру Read можно использовать для организации пауз произвольной длины при выполнении программы. Для этого достаточно записать: Read(Kbd,Ch). Ch- литерная переменная, Kbd – имя стандартного файла клавиатуры. Программа продолжит работу только после того, как будет нажата любая клавиша на клавиатуре. Введенный символ на клавиатуре не отобразится.
Для ввода данных можно использовать процедуру ReadLn. Она аналогична процедуре Read. После выполнения данной процедуры курсор автоматически перейдет на новую строку.

Процедуры записи Write, WriteLn в Pascal

Процедура производит вывод числовых данных, символов, строк.
Формат:

Write(Y1,Y2,…,Yn);

Например:

Write(234);
Write(A+B-2);   {выводится результат выражения}
Write(List,Summa,A1,A2);
Write(List,’Результат вычислений=’,Rez);

После записи каждого выражения можно задать целочисленное выражение, определяющее ширину поля вывода.
I,p,q – целочисленное выражение
R - выражение вещественного типа
Ch – выражение символьного типа
S – выражение строкового типа.

Форматы процедуры вывода Write

1. I – выводится десятичное представление величины I, начиная с позиции положения курсора.

Значение I	Выражение	Результат
134 287	Write(I) Write(I,I,I)	134 287287287

2. I:p – выводится десятичное представление величины I в крайние правые позиции поля шириной p.

Значение I	Выражение	Результат
134 1 70	Write(I:6) Write(I:7) Write(I+I:4)	VVV134 VVVVVV1 V140

3. R – в поле шириной 18 символов выводится десятичное представление R в формате с плавающей точкой.

Значение R	Выражение	Результат
715.432 -1.919E+01	Write(R) Write(R)	VV7.1543200000E+02 V-1.9190000000E+01

4. R:p – в крайние правые позиции поля шириной p символов выводится десятичное представление значения R в формате с плавающей точкой. Если R>=0 минимальная длина поля вывода 7 символов, если R <=0, то минимальная длина поля вывода 8 символов.

Значение R	Выражение	Результат
511.04 46.78	Write(R:15) Write(-R:12)	5.110400000E+02 -4.67800E+01

5. R:p:q – в крайние правые позиции поля шириной p символов выводится значение R в формате с фиксированной точкой, причем после десятичной точки выводится q цифр. Если q> 24, то при выводе используется формат с плавающей точкой.

Значение R	Выражение	Результат
511.04 -46.78	Write(R:8:4) Write(-R:7:2)	511.0400 V-46.78

6. Ch – начиная с позиции курсора выводится значение Ch.

Значение Ch	Выражение	Результат
'X' ‘!’	Write(Ch) Write(Ch,Ch,Ch)	X !!!

7. Ch:p – в крайнюю правую позицию поля шириной p выводится значение Ch

Значение Ch	Выражение	Результат
'X' ‘!’	Write(Ch:3) Write(Ch:2,Ch:3)	VVX V!VV!

8. S – начиная с позиции курсора выводится значение S

Значение S	Выражение	Результат
'Группа 1’ ‘Лицей №2’	Write(S) Write(S,S)	Группа 1 Лицей №2Лицей №2

9. S:p - значение S выводится в крайние правые позиции поля шириной p символов.

Значение S	Выражение	Результат
'Группа 1’	Write(S:12)	VVVVГруппа 1

Процедура записи WriteLn аналогична процедуре Write, но после вывода последнего в списке значения для текущей процедуры WriteLn происходит перевод курсора к началу следующей строки.

Выражения в Pascal

2017-11-21T10:56:00.000+03:00

Арифметические выражения в Pascal

Арифметические выражения формируются из переменных, констант, функций, знаков операций и круглых скобок. В арифметических выражениях используются следующие арифметические операции:

Выражение	Тип данных	Тип результата	Операция	Пример
A+B	Real Integer Real, Integer	Real Integer Real	Сложение
A-B	Real Integer Real, Integer	Real Integer Real	Вычитание
A*B	Real Integer Real, Integer	Real Integer Real	Умножение
A/B	Real Integer Real, Integer	Real Real Real	Деление
A div B	Integer	Integer	Целочисленное деление	11 div 5 Þ2 10 div 3Þ3 2 div 3Þ0
A mod B	Integer	Integer	Деление с остатком	11 mod 5Þ1 10 mod 3Þ1 14 mod 5Þ4

Приоритет операций в порядке убывания: /, *, div, mod, -, +
Для изменения приоритета операций используются круглые скобки.

Например:
(A+B)/(A-B)

Математические функции в Pascal

Функция	Назначение	Тип результата
Abs(X) Arctan(X) Sin(X) Cos(X) Exp(X) Ln(X) Sqr(X) Sqrt(X) Frac(X) Int(X) Round(X) Trunc(X)	Абсолютное значение аргумента Арктангенс аргумента Синус аргумента Косинус аргумента e^x Натуральный логарифм Квадрат аргумента Квадратный корень аргумента Возвращает число, равное дробной части числа Возвращает число, равное целой части числа Возвращает число, равное целой части числа (округление – по правилам математики) Возвращает число, равное целой части числа (округление – путем отбрасывания дробной части)	Совпадает с типом Х Вещественный Вещественный Вещественный Вещественный Вещественный Совпадает с типом Х Вещественный Вещественный Вещественный LongInt LongInt

Пример программы с использованием арифметических выражений

Program p2;
Const
   X=-2;
   A=732;
   B=3.4;
Var
   Z,Y:Real;
BEGIN
Y:=1/(1-1/Sqrt(A+B));
Z:=Arctan(X)/(1-ABS(X));
Write('Ý=',Y,' Z=',Z);
END.

Условные выражения и операции отношения в Pascal

Операции отношения выполняют сравнение двух операндов и определяют, истинно значение выражения или ложно. Они используются для управления циклами и в условных операторах.

Операции отношения

Выражение	Операция	Результат
A=B A<>B A>B A<B A>=B A<=B	Равно Не равно Больше Меньше Больше или равно Меньше или равно	True, если A= B True, если A <>B True, если A >B True, если A <B True, если A>= B True, если A<= B

Операции расположены в порядке убывания приоритета.

Например

Выражение Результат

12>=12 True

56>10 True

11<=6 False

Логические выражения и операции в Pascal

Результатом выполнения логического выражения является логическое значение True или False.
Имеется одна унарная логическая операция not (отрицание) и две бинарные операции and (логическое умножение) и or (логическое сложение).

Таблица истинности

Выражение	Значение А	Значение В	Результат
Not A	True False		False True
A and B	True True False False	True False True False	True False False False
A or B	True True False False	True False True False	True True True False

Константы в Pascal

2017-11-20T10:55:00.000+03:00

Числовые константы

В языке Pascal допускается использование чисел в 10 и 16 системах счисления. Если число представлено в 16 системе счисления, то перед ним без пробела записывается знак $. Диапазон изменения чисел в 16 системе счисления от $00000000 до $FFFFFFFF.

В 10 системе счисления числа могут записываться двумя способами: с фиксированной и с плавающей точкой. Вещественные десятичные числа с фиксированной точкой записываются по обычным правилам арифметики. Целая часть от дробной отделяется точкой. Если точка отсутствует, число считается целым.

Например
125 - целое десятичное число
$1FF - 16 -е число
124.674 - вещественное число

Вещественные десятичные числа с плавающей точкой представлены в виде: mE+p, где m - мантисса (целое или дробное число с десятичной точкой), E - означает "десять в степени", р - порядок (целое число).

Например
5.18Е +02 -> 5,18*102 -> 518
10Е-03-> 10*10-3 -> 0,01

Строковые и символьные константы

Строка символов - это последовательность любого количества символов (не более 126), расположенных на одной строке и заключенных в апострофы.

Например
Const
Symb='TURBO';

Структура программы Pascal

2017-11-19T09:19:00.000+03:00

Структура программы Pascal

Структура программы

Program <имя программы>;
{Заголовок программы необязателен}
<Раздел объявления меток>
<Раздел объявления констант>
<Раздел объявления типов>
<Раздел объявления переменных>
<Раздел объявления процедур и функций>
Begin
  <раздел операторов>
End.

Раздел объявления меток

Формат

Label 
  <имя метки, …>;

Например

Label
   1, 3, 1A, D;

Метка ставится в теле программы перед оператором и отделяется от него двоеточием.

Раздел объявления констант

Константами называются элементы данных, значения которых известны заранее и в процессе выполнения программы не изменяются.
Формат

Const 
  <идентификатор> = <значение константы>;

Например

Const 
  Max = 5600;
  Arg = 54;
  Vxod = 'Цветок';

Имеется ряд констант, к значениям которых можно обращаться без предварительного определения.

Зарезервированные константы

Идентификатор	Тип	Значение	Описание
Pi True False Maxint MaxLongInt	Real Boolean Boolean Integer LongInt	3.1415926536 True False 32767 214783647	Число "пи" "Истина" "Ложь" Максимальное число Максимальное число

Раздел объявления типов

В Pascal используются стандартные типы данных, но могут быть объявлены и новые типы.
Формат

Type
  < имя типа> = (<значение1, значение2, …>);

Например, для объявления типов, соответствующих году, месяцу и дню, можно написать так:

Type
  Year=1900..2000;
  Month=(jan, feb, mar,…);
  Day=1..31;

Раздел объявления переменных

Переменные в отличие от констант могут менять свои значения в процессе выполнения программ.
Формат

Var
   < Идентификатор>:<тип>;

Например

Var
   I,J:Integer;
   L:Real;
   STR: Sring;

Раздел объявления процедур и функций

Все используемые процедуры и функции должны быть объявлены до начала входа в основную программу.
Пример для практического занятия

Program PER;
Const
    M=50;
Var
    X:Integer;
    Y:Real;
BEGIN
   X:=M*3;
   Y:=X/7;
   Write('X=',X,' Y=',Y);
END.

Основные понятия языка Turbo Pascal 7.0

2017-11-18T08:02:00.000+03:00

Понятия языка Turbo Pascal

Язык Pascal разработан профессором Виртом в 1969 -1971 г. и назван в честь великого французского математика и философа - Блеза Паскаля - первого в мире создателя счетно-решающей машины. Язык Pascal был разработан в первую очередь для обучения учащихся практике программирования. Благодаря своей стройности, лаконичности, эффективности реализации большинства научно-технических задач язык Pascal приобрел широкую известность.

Алфавит языка

Алфавит - совокупность допустимых в языке символов.
Элементы алфавита можно разбить на четыре группы:

символы, используемые в идентификаторах;
разделители - пробел;
специальные символы;
неиспользуемые символы.

Символы, используемые в идентификаторах

Идентификатор - имя любого объекта программы - может включать латинские буквы (прописные и строчные), арабские цифры (0…9) и символ подчеркивания.
Общие правила написания идентификаторов:

Идентификатор начинается только с буквы или знака подчеркивания (исключение составляют метки, которые могут начинаться и цифрой и буквой);
Между двумя идентификаторами должен быть, по крайней мере, один пробел.
Длина идентификатора может быть любой, но значимыми являются только первые 63 символа;
Прописные и строчные буквы в идентификаторах не различаются.

Например:
Metka12
1gr - ошибка
Blok_5
Nomer.data - ошибка

Специальные символы

При написании программ применяются специальные символы: + - * / = > < [ ] ( ) { } . , : '# $ Составные символы, которые воспринимаются как единое целое: := <> .. <= >= (. .) (* *)

Неиспользуемые символы

Буквы русского алфавита не используются в Pascal, но их можно использовать в комментариях и символьных строках.

Файлы в Pascal. Понятия файла и файловой переменной. Внешние файлы

2017-11-17T09:52:00.000+03:00

Файлы в Pascal.

Введение файлового типа в язык Паскаль вызвано необходимостью обеспечить возможность работы с периферийными (внешними) устройствами ЭВМ, предназначенными для ввода, вывода и хранения данных.

Файл – совокупность данных, записанная во внешней памяти под определенным именем.
Файловый тип переменной – структурированный тип, представляет собой совокупность однотипных элементов, количество которых заранее не определено.

Турбо Паскаль поддерживает три файловых типа:

типизированные файлы – файлы, состоящие из компонентов одного типа, число которых заранее не определено;
безтиповые файлы – файлы, где информация записывается и считывается блоками определенного размера, в них могут храниться данные любого вида и структуры;
текстовые файлы – файлы, состоящие из любых символов. Они организуются по строкам, каждая из которых заканчивается символом «конец строки». В конце файла ставиться символ «конец файла». Информацию текстового файла можно просмотреть с помощью любого текстового редактора.

Понятие файла в Паскале употребляют в двух смыслах:

как поименованная область данных на внешнем носители (внешний файл)
как переменная файлового типа (внутренний файл)

В программе между этими объектами устанавливают связь и все, что в процессе выполнения программы происходит с внутр. файлом, дублируется во внешний. Над элементами файла можно делать только 2 операции: читать с файла, записывать в файл.

Обработка типизированных файлов.

Переменную файлового типа описывают одним из двух способов:

Var <имя файл.переменной>:file of <тип элементов>;

Тип может быть любым, кроме файлового.

type <имя типа>=file of <тип элементов>;
Var <имя файла>: <имя типа>;

Стандартные процедуры и функции

Assign(f, x)

- связывает файловую переменную f с физическим файлом, полное имя которого задано в строке x. Установленная связь будет действовать до конца работы программы, или до тех пор, пока не будет сделано переназначение.

После связи файловой переменной с дисковым именем файла нужно открыть файл.

Reset(f)

открывает для чтения файл, с которым связана файловая переменная f. После успешного выполнения процедуры Reset файл готов к чтению из него первого элемента.
Если f - типизированный файл, то процедурой reset он открывается для чтения и записи одновременно.

Rewrite(f)

открывает для записи файл и очищает его.

Close(f)

закрывает открытый до этого файл с файловой переменной f. EOF(f) возвращает значение TRUE, когда при чтении достигнут конец файла.

Rename(f, NewName)

позволяет переименовать физический файл на диске, связанный с файловой переменной f. Переименование возможно после закрытия файла.

Erase(f)

уничтожает физический файл на диске, который был связан с файловой переменной f. Файл к моменту вызова процедуры Erase должен быть закрыт.

Чтение из текстового файла

Read(f, список переменных); ReadLn(f, список переменных);

Процедуры читают информацию из файла f в переменные. Способ чтения зависит от типа переменных, стоящих в списке. Отличие ReadLn от Read в том, что в нем после прочтения данных пропускаются все оставшиеся символы в данной строке, включая метку конца строки. Если список переменных отсутствует, то процедура ReadLn(f) пропускает строку при чтении текстового файла.

Запись в текстовый файл

Write(f, список переменных); WriteLn(f, список переменных);

Процедуры записывают информацию в текстовый файл. WriteLn от Write отличается тем, что после записи всех значений из переменных записывает еще и метку конца строки (формируется законченная строка файла).

Множества, описание множества, конструктор множества, операции над множествами Pascal

2017-11-16T12:03:00.000+03:00

Множество в Pascal.

Множества в Pascal.

Множество - это совокупность однотипных элементов, рассматриваемых как единое целое.

Количество элементов, входящих в множество, может меняться в пределах от 0 до 256 (множество, не содержащее элементов, называется пустым). Множества отличаются от массивов непостоянством количества своих элементов, а также элементы множества не пронумерованы и неупорядочены. Действия могут выполняться только над множеством в целом.

Тип элементов множества называется базовым типом. Базовый тип м.б. любым порядковым (целым, логическим, символьным, интервальным, перечисляемым). Элементы множества задаются в [] (например: [3,4,5], [1..10], [‘a’,’c’], [ ]-пустое множество). Порядок записи элементов множества не имеет значения: [1,2,3]=[3,1,2]

Описание множеств

в разделе переменных:

VAR <идентификатор>: set of <базовый тип>;

Например:

VAR  a: set of OF REAL;

VAR  b: set of ‘a’..’z’;

в разделе типов:

Например:

TYPE <имя типа>  = set of <базовый тип>;

VAR <идентиф.множества>  : <идентиф.типа>;

Нельзя пользоваться операциями ввода/вывода для множественных переменных.

Множественная переменная может получить конкретное значение в результате выполнения оператора присваивания (<множеств.переменная>:=<множеств.выражение>; например: a:=[1,2,3])

Операции над множествами

Объединение множеств - результат содержит элементы первого множества, дополненные недостающими элементами из второго множества ([1,2,5,4,6]+[2,4,7,8]=[1,2,4,5,6,7,8])
Пересечение множеств - результат содержит элементы, общие для обоих множеств ([1,2,4,7]+[3,8,2,6]=[2])
Разность множеств - результат содержит элементы из первого множества, которые не принадлежат второму ([1,2,5]+[2,5,6]=[1])
Операции отношения
Множества можно сравнить между собой. Результат – истина или ложь. Можно применять все операции, кроме < и >.A=B – множества совпадают.
A<>B – множества не совпадают.
A<=B –все элементы множества А принадлежат множеству В.
A>=B –все элементы множества B принадлежат множеству A.
Jперация вхождения устанавливает связь между множеством и скалярной величиной, тип которой совпадает с базовым типом множества (x IN M, где x-скалярная величина, M-множество), например: 4 IN M

Вывод множеств

Можно из множества сформировать строку, а потом ее вывести
```
For c:='a' To 'z' Do
  If (c In M) Then writeln(c);
```
Вывод по символам

Что такое язык программирования?

2017-11-15T09:00:00.000+03:00

Язык программирования

Язык программирования – фиксированная система обозначений и правил для достижения определенных целей.

Языки делятся в зависимости от близости или удаленности от языка машинных команд

языки высокого уровня – инструкции для ЭВМ записываюся простыми командами на аппаратном уровне, который отображает структуру ЭВМ, продуцируют быстрые и компактные продукты, но сложные для изучения и работы (отчасти C/C++, ассемблер).. Такие языки еще называют машинно – ориентированными.
языки низкого уровня – инструкции для ЭВМ записываются в наглядно, легко воспринимаемом виде, имеют понятный синтаксис, близкий к человеческому общению, и удобные в работе, но создают довольно громоздкие и медленные программы (таковы, к примеру, семейства языков Basic, Java, Delphi, отчасти языки C/C++)

Проблемно-ориентированные языки – предназначены для решения узкого класса задач.

Процедурно-ориентированные языки – используют специалисты, знающие математич. модель решения задач и методы решения.

Виды алгоритмов и способы их описания

2017-11-14T09:32:00.000+03:00

Виды алгоритмов и способы их описания.

Алгоритмы различаются на следующие виды:

Линейный – перечень команд (инструкций), выполняемых последовательно друг за другом
Разветвляющийся – алгоритм, при котором последовательность выполнения команд зависит от условия, которое разделяет выполнение на несколько ветвей
Циклический – алгоритм, в котором одна и та же команда или последовательность команд повторяется один или некоторое количество раз. Выход из повторяющегося условия определяется данными программы или условиями задача.

Любая алгоритмическая конструкция может содержать в себе другую конструкцию того же или иного вида, т. е. алгоритмические конструкции могут быть вложенными.

Основные свойства алгоритма

Основными свойствами алгоритма являются:

Детерминированность (определенность). Предполагает получение однозначного результата вычислительного процесса при заданных исходных данных. Благодаря этому свойству процесс выполнения алгоритма носит механический характер;
Результативность. Указывает на наличие таких исходных данных, для которых реализуемый по заданному алгоритму вычислительный процесс должен через конечное число шагов остановиться и выдать искомый результат;
Массовость. Это свойство предполагает, что алгоритм должен быть пригоден для решения всех задач данного типа;
Дискретность. Означает расчлененность определяемого алгоритмом вычислительного процесса на отдельные этапы, возможность выполнения которых исполнителем (компьютером) не вызывает сомнений.

Вывод максимального и минимального из 3-х чисел

2017-11-13T12:00:00.000+03:00

Условия задачи

Входные данные

Входная строка содержит три целых числа, разделённых пробелами.

Выходные данные

В первой строке нужно вывести минимальное из введённых чисел, во второй строке - максимальное.

Обычная задача на проверку знаний условного оператора.

Решение задачи на Pascal

Var 
  a, b, c, max, min: integer;

Begin
  readln(a, b, c);
  max := a;
  min := a;

  If b > max Then
    max := b;
  If c > max Then
    max := c;

  If b < min Then
    min := b;
  If c < min Then
    min := c;

  writeln('Max: ', max, '. Min: ', min);
End.

Немного другой вариант задачи. Если необходимо отсортировать по возрастанию введенные числа:

Var a, b, c, t: Integer;
Begin
  Write('a b c: ');
  ReadLn(a,b,c);
  If b < a Then
    Begin
      t := a;
      a := b;
      b := t;
    End;
  If c < b Then
    Begin
      t := b;
      b := c;
      c := t;
    End;
  If b < a Then
    Begin
      t := a;
      a := b;
      b := t;
    End;
  WriteLn(a);
  WriteLn(c);
End.

Определить самый левый максимальный элемент среди элементов

2017-11-12T20:28:00.003+03:00

Условие задачи.

Определить самый левый максимальный элемент среди элементов, стоящих после элемента с заданным номером.
Умножить все элементы массива на найденное максимальное значение, а затем поменять первый элемент и предпоследний.

Решение задачи на Pascal

{ Определить самый левый максимальный элемент среди элементов, стоящих
после элемента с заданным номером, умножить все элементы массива на
найденное максимальное значение, а затем поменять первый элемент
 и предпоследний }

Const 
  n = 15;

Var 
  temp,i : integer;
  max,imax,k : integer;
  a : array [1..n] Of integer;
Begin
  write('Введите номер элемента: ');
  readln(k);
  writeln('Исходный массив:');
  For i:=1 To n Do
    Begin
      a[i] := random(n)-n Div 2;
      write(a[i]:4);
    End;
  writeln;
  max := a[k+1];
  imax := k+1;
  For i:=k+1 To n Do
    If a[i]>max Then
      Begin
        max := a[i];
        imax := i;
      End;
  writeln('Максимальный элемент: ',max,' в позиции: '
          ,imax);
  writeln('Преобразованный массив:');
  For i:=1 To n Do
    Begin
      a[i] := a[i]*max;
      write(a[i]:4);
    End;
  temp := a[n-1];
  a[n-1] := a[1];
  a[1] := temp;
  writeln;
  writeln('Преобразованный массив:');
  For i:=1 To n Do
    Begin
      write(a[i]:4);
    End;
  readln;
End.

Нахождение минимального элемента до побочной диагонали в матрице

2012-02-15T18:45:00.001+04:00

Условие задачи.

Квадратную матрицу 13x13 заполнить случайными числами из диапазона [-18..13], вывести ее на экран.
Заменить минимальный из элементов, расположенных на побочной диагонали и выше ее, на произведение элементов, расположенных ниже главной диагонали. Вывести матрицу на экран.

Программа на Pascal по работе с матрицей

Program Matrix;

Var a: array [1..13,1..13] Of integer;
  i,j,min,imin,jmin,n,max: integer;
Begin
  Writeln('Isxodnaya matrix');
  Randomize;
  For i:=1 To 13 Do
    Begin
      For j:=1 To 13 Do
        Begin
          a[i,j] := random(31)-18;
          Write(a[i,j]:5);
        End;
      writeln;
    End;
  min := a[1,1];
  j := 1;
  For n:=13 Downto 1 Do
    Begin
      i := 1;
      While i<>n Do
        Begin
          If min > a[i,j] Then
            Begin
              min := a[i,j];
              imin := i;
              jmin := j;
            End;
          i := i+1;
        End;
      j := j+1;
    End;
  writeln('Minimum = ',min);
  j := 1;
  max := 0;
  For n:=1 To 13 Do
    Begin
      i := 1;
      While i<>n Do
        Begin
          max := a[i,j];
          i := i+1;
        End;
      j := j+1;
    End;
  Writeln('Maximum = ',max);
  writeln ('i=',imin,' j=',jmin);
  a[imin,jmin] := max;
  readln;
  writeln('ismeninniu matrix');
  For i:=1 To 13 Do
    Begin
      For j:=1 To 13 Do
        Write(a[i,j]:5);
      writeln;
    End;
  Readln;
End.

Строки в Pascal

2012-02-11T08:15:00.000+04:00

В Pascal существует специальный тип данных для упрощения работы со строками, называемый – строковым. Он специально разработан для обработки информации, представленной символами.

 
Var st : String ; {символьная строка длиной 255 байт}

Переменная st определяется как строка символов, содержащая максимальное количество элементов (256). Каждый символ занимает 1 байт.
Строка представляет собой одномерный массив из символов. Индексы в нем начинаются не с единицы, а с нуля. В нулевом байте строкового типа данных содержится номер количества символов в строке.

 
st1 : String [10] ;
{символьные строки длиной  10 байт}

Операции над переменными строкового типа.

Доступ к символам строки в Pascal.

Доступ к символа строк реализуется также, как и в массиве. Например st[i] или s[i]. Так как строки является разновидностью массива, то они могут обрабатываться по правилам обработки массива -

For i := 1 To length(st) Do

Строки в Pascal вводятся с помощью оператора

For i := 1 To length(st) Do

Readln(st);

и выводятся

Writeln(st);

Над переменной строкового типа данных могут применяться операции сравнения и сцепления. Операция присвоения стандартна, и реализуется так:

S1 :=  'Stroka' ;
{присваиваем строке значение строковой константы}
S2 := 'Z' ;
{присваиваем строке значение символа}
S := S1 ; {переписываем одну строку в другую}

Сцепление строк.

Сцепление используется, когда необходимо соединить две строки в одну или присоединить к строке какой-либо символ. При этом длина строки становится равной сумме двух данных.
Пример:

'abc' + 'def' {получаем ' abcdef'}

Отношения строк.

Над строками можно выполнять операции отношения: = , <> , >, <, >=, <=. Сравнение происходит по кодам символов в таблице ASCII. Больше та строка, чей символ (неравный символу другой строки) больше чем сравниваемый.

Специальные функции строки в Pascal

При работе со строками в Pascal, применяются специальные функции, работающие только с ними.

Функция Length(st):word - возвращает длину строки st.
Процедура Delete(sU index, count) - удаляет count символов строки st, начиная с символа с номером index.
Процедура Insert(St2,Stl,index) - вставляет подстроку символов St2 в строку Stl, начиная с символа с номером index. Процедура обычно используется при формировании строк, включающих числовую информацию.
Процедура Str(x[:w [:d]], St) - преобразует результат выражения x в строку st, содержащую запись этого числа в виде последовательности символов (как при выводе).
Процедура Val(St, х, Code) - преобразует строку St с записью числа в виде последовательности символов во внутреннее представление целого или вещественного числа и помещает его в переменную х.
Функция Copy(St,index,count):string - возвращает фрагмент строки St длиной count символов, начиная с символа с номером index.
Функция Pos(St2,Stl):integer - возвращает номер позиции первого вхождения подстроки St2 в строку Stl. Если вхождение не найдено, то функция возвращает 0.

Матрицы в Pascal

2012-01-30T15:13:00.000+04:00

Распространённое понятие в программировании. Матрицы имеют огромное поле для их применения.

Матрицы в программировании рассматриваются как двумерный массив. Это массив состоящих из нескольких строк и столбцов.

В Pascal матрица описывается так же, как и массив.

Реализация матрицы в Pascal

Randomize;
For i := 1 To N Do
  For j := 1 To N Do
    Begin
      A[i,j] := Random(100);
      Write(A[i,j]);
    End;

Доступ к элементам матрицы осуществляется по номеру строки и номеру столбца. В программе это реализуется с помощью вложенного цикла.

Матрицу можно обрабатывать как по строкам, так и по столбцам.

Для матрицы справедливы те же алгоритмы, что и для одномерных массивов. Необходимо помнить только о том, что доступ к элементам осуществляется по двум индексам в цикле.

Максимальный элемент массива в Pascal

2012-01-29T14:39:00.004+04:00

Часто встречаются задачи, где необходимо найти максимальный элемент в массиве. Рассмотрим общий алгоритм решения такой задачи.

Первое, что придётся сделать – создать массив. Как нам уже известно, нужно использовать цикл с параметром. Также удобнее будет создать массив случайным образом, если в условии задачи не оговорён способ задания массива.

Алгоритм нахождения максимального элемента массива выполняется следующим образом.

Сначала указываем, что первый элемент массива считается максимальным, иначе говоря – Max = A[i].

Потом начинаем процесс сравнивания последующих элементов массива с максимальным элементом в массиве.

Тут возможно два случая :

Если максимальный элемент больше следующего, то ничего не меняем.
Если максимальный элемент меньше следующего, то он становиться максимальным.

После этого выводим на экран максимальный элемент.

Блок-схема максимальный элемент массива

Программа максимальный элемент массива Pascal

Ниже представлен текст программы на языке Pascal, как найти максимальный элемент массива. Как было указанно в алгоритме выше, сначала создается сам массив (в моем случает любые целые числа от 0 до 100 включительно).

Program Max_element_massiva ;
Var i, n, max : integer ;
    A : array [1..100] of integer;
Begin
     Writeln('Введите количество элементов массива') ;
     Readln(N) ;
     Randomize;
     For i := 1 to N do
          begin
               A[i] := Random(100);
               Write(A[i]);
          end;
     Max := A[1];
     For i := 2 to N do
          if A[i]>Max then Max := A[i];
     Writeln('Максимальный Элемент массива = ',Max) ;
     Readln ;
End.

Массивы в Pascal

2012-01-27T14:21:00.003+04:00

Массив в программировании является набором элементов одного типа (однотипных).

Различают несколько видов массивов – одномерный (векторный) и многомерный.

Элементы в массиве характеризуются своими именами и порядковыми номерами - индексами.

Индекс – это порядковый номер элемента в массиве.

В Паскале каждому элементу присваивается один или несколько индексов, которые описывают положение элемента в массиве.

Одномерный массив

Синтаксис массива в Pascal таков :

Var a : array [1..10] Of integer ;

Где :
1 – нижний индекс
10 – верхний индекс
A – имя переменной массива
[ ] – диапазон значений
Integer – тип данных
A[ i ] – обращение к элементу массива в Pascal

Тип элементов массива может быть любым допустимым типом в Pascal, кроме файлов (даже массивом).

Пример массива : A = {1,-5,230,55,-88,0,100}

Когда описывается массив, его верхний индекс должен быть строго определён.

При описании массива идёт распределение памяти, и компилятор должен знать какое количество памяти нужно выделить под описанный массив.

Ограничения по количеству индексов в массиве Pascal не ограничивается. Однако сам массив не должен быть больше чем 65537 байт.

Массив также можно объявлять в разделе описания типов:

Type mass = array [1..100] Of real ;
Var a,b,c : mass ;

Доступ к элементам массива осуществляется в цикле.

Наиболее рациональным способом обработки элементов массива в Паскаль является оператор цикла с параметром.

Как думаете почему? Да потому, что нам известно конечное число элементов в массиве.

Алгоритмы заполнения массива в Pascal

Ввод элементов массива с помощью компьютера осуществляется с помощью такой конструкции :
```
For i := 1 To 10 Do
read(A[i]);
```
Задание массива случайным образом.

Массив можно задать случайным образом с помощью датчика случайных величин.

Для запуска датчика случайных величин в Паскаль нужно прописать специальную конструкцию - Randomize;

Новое значение генерируется с помощью функции Random(n) ,где n – целое число. В таком случае генерируется любое число с диапазоном от 0 до n.
```
K := Random (100);
```
Если функция Random используется без параметра, то она генерирует вещественное число (тип real) в диапазоне 0 < X < 1
```
X := Random ;
```

Заполнение массива случайным образом

Данная конструкция в Pascal реализует заполнение массива случайно.

Randomize ;
For i := 1 To 10 Do
Begin
    A[i] := random*100-70 ;
    write(A[i]:6:2) ;
End ;

Итерационный цикл

2012-01-18T19:56:00.002+04:00

Итерационном циклом называется цикл, в результате выполнения которого получается последовательность значений, в которой Y_i-1 , Y_i , Y_i+1 , ... , Y_N каждый следующий член имеет более точное значение по отношению к предыдущему.

Условием выхода из такого цикла является следующее условие :

| Y_i - Y_i+1| <= E

где E - величина, называемая погрешностью вычисления, имеющая достаточно малое значение.

Итерационный цикл относится к циклам с неизвестным числом повторений, поэтому здесь могут быть реализованы только операторы с пост- или предусловиями.

Например, рассмотрим такую задачу на вычисление суммы бесконечного ряда числе.

Задача о нахождении факториала

2012-01-18T19:40:00.001+04:00

Как пример к статье о операторном цикле с постусловием, предлагаю вам решенную задачу на нахождение факториала.

Программа на Pascal

Program factorial ;
Var i, n : integer ;
 p : real ;
Begin
 Writeln('Введите количество чисел N') ;
 Readln(N) ;
 P := 1 ;
 I := 1 ;
 Repeat 
  P := P*I ;
  I := I+1 
 Until I > N ;
Writeln(' Фактериал равен = ', p:0:0) ;
Readln ;
End.

Оператор цикла с постусловием

2012-01-18T16:59:00.001+04:00

Этот оператор похож на оператор цикла с предусловием, но он выполняется по ложному условию.

Если оператор цикла с предусловием может совсем не выполняться, в зависимости от условия, то оператор цикла с постусловием выполняется хотя бы 1 раз.

Оператор цикла с постусловием имеет только сложную форму.

Repeat
 <Оператор 1> ;
 .............;
 <Оператор N> ;
Until <Условие> ;

Его служебные слова repeat – until является операторными скобками.

Важно помнить, что перед словом until – точка с запятой ; не ставиться!

Для примера вам задача.

Оператора цикла с предусловием

2012-01-17T20:55:00.001+04:00

На всем пути обучения программированию приходится сталкиваться различными циклам.
Рассмотрим основные характеристики оператора цикла с предусловием, чтобы не путать его с двумя другими.

Как и в любом цикле, тут существует условие. Это условие должно быть записано в виде логического выражения.

На этот оператор не накладываются ограничения по использованию. То есть он может быть реализован в любой программе, где требуется цикл.

Блок-схема оператора цикла с предусловием

Оператор цикла с предусловием в Pascal пишется таким образом:

While <Условие> Do <Оператор> ;

Такой цикл выполняется по истинности условия. Условие проверяется на входе в цикл. Поэтому оператор тела цикла может вообще не выполниться, если условие ложно.

Оператор цикла с предусловием может быть составным, то есть состоящим из нескольких операторов в теле цикла :

While <Условие> Do 
 Begin
  <Оператор 1> ;
  ............ ;
  <Оператор N> ;
 End ;

Пример задачи с использованием цикла с предусловием .

Задача: Посчитать n!

Program factorial ;
Var i, n : integer ;
       p : real ;
Begin
 Writeln('Введите количество чисел N') ;
 Readln(N) ;
 P := 1 ;
 I := 1 ;
 While I <= N Do
  begin
   P := P*I ;
   I := I+1 ;
  end ;
Writeln(' Фактериал равен = ', p:0:0) ;
Readln ;
End.

Посчитать факториал числа

2012-01-12T16:28:00.001+04:00

Задача.
Посчитать сумму N! (N - факториал).

Блок-схема

Программа на Pascal

Program factorial;
Var i,n:integer;
 factorial:real;
Begin
 Writeln('Введите N');
 Readln(N);
 factorial:=1;
 for i:=1 to N do
  factorial:=factorial*i;
 Writeln('Факториал N чисел равен = ',factorial:0:2);
 Readln;
End.

Сумма A чисел

2012-01-12T16:02:00.000+04:00

Задача с оператором цикла с параметром.
Условие :
Сумма A чисел : S=a+a+...+a+a.

Программа на Pascal

Program summa_a;
Var i,n:integer;
 a,S:real;
Begin
 Writeln('Введите a, N');
 Readln(a,N);
 S:=0;
 for i:=1 to N do
  S:=S+a;
 Writeln('Сумма равна = ',S:0:2);
 Readln;
End.

Таким образом вам может пригодиться следующая Задача на подсчет суммы цифр у числа.
Такие задачи просты и поняты для начинающих программистов на языке Pascal.