Основы программирования на языке Паскаль

|>(больше), (не равно), >=(больше или равно), |

|=(D1*(45-2)) |

| S<>'ABC' {Значение переменной S не равно строковой константе 'ABC'} |

| Приведем пример решения еще одной задачи: "Из двух чисел выбрать |

|наибольшее". |

| На первый взгляд решение очевидно, но оно не столь тривиально, как |

|кажется. |

|Program Example; |

|Var A,B,C : Real; {A,B - для хранения аргументов, C - результат} |

|Begin |

|Writeln('Введите два числа'); |

|Readln(A,B); {Вводим аргументы с клавиатуры} |

|If A>B Then C:=A Else C:=B; Если A>B, то результат - A, иначе результат - |

|Writeln(C); {Выводим результат на экран} |

|End. |

| Еще один классический пример: "По заданным коэффициентам решить |

|квадратное уравнение". Эта задача сложнее, поэтому перед тем как писать |

|программу составим алгоритм, записав его в виде блок-схемы. |

|Сначала вводим коэффициенты, затем вычисляем дискриминант. Теперь возникает|

|две возможности: либо отсутствие действительных корней в случае |

|отрицательного дискриминанта, либо эти корни можно все-таки вычислить и |

|вывести на экран в случае неотрицательного дискриминанта (случай равенства |

|дискриминанта нулю входит сюда же, корней - два, только они одинаковые J). |

| При записи алгоритма на языке программирования следует учесть, что в |

|ветви "нет" не одно действие, а три, поэтому следует применить составной |

|оператор. Арифметические выражения не забывайте записывать в соответствии с|

|правилами языка Паскаль. В остальном, эта программа не сложнее предыдущей. |

| |

| |

| |

|Program Sq1; |

|Var A, B, C, D, X1, X2 : Real; |

|Begin |

|Writeln ('Введите коэффициенты квадратного уравнения'); |

|Readln (A,B,C); |

|D:=B*B-4*A*C; |

|If D Do ; |

| Правда, лаконично? По-русски можно прочитать так: "Пока истинно |

|условие, выполнять оператор". Здесь, так же как в формате условного |

|оператора, подразумевается выполнение только одного оператора. Если |

|необходимо выполнить несколько действий, то может быть использован |

|составной оператор. Тогда формат оператора принимает такой вид: |

|While Do |

|Begin |

|; |

|; |

|; |

|. . . |

|End; |

| |

|Цикл "ДО" |

| Этот вид цикла отличается от предыдущего в основном тем, что проверка |

|условия повторения тела цикла находится не перед ним, а после. Поэтому цикл|

|"До" называют циклом "с постусловием", а "Пока" - "с предусловием". |

| Обратите также внимание на то, что новая итерация (повторное |

|выполнение тела цикла) происходит не тогда, когда условие справедливо, а |

|как раз тогда, когда оно ложно. Поэтому цикл и получил свое название |

|(выполнять тело цикла до выполнения соответствующего условия). |

| Интересно, что в случае, когда условие цикла изначально истинно, тело |

|цикла все равно будет выполнено хотя бы один раз. Именно это отличие "до" |

|от "пока" привело к тому, что в программировании они не подменяют друг |

|друга, а используются для решения задач, к которым они более подходят. |

| Формат цикла на языке Pascal: |

|Repeat |

|; |

|; |

|; |

|. . . |

|Until ; |

| Читается так: "Выполнять оператор #1, оператор #2. : до выполнения |

|условия". |

| Здесь не требуется использование составного оператора, потому, что |

|сами слова Repeat и Until являются операторными скобками. |

| |

|Цикл "С параметром". |

| В данном случае параметром будет являться целочисленная переменная, |

|которая будет изменяться на единицу при каждой итерации цикла. Таким |

|образом, задав начальное и конечное значения для такой переменной, можно |

|точно установить количество выполнений тела цикла. Нарисовать блок-схему |

|такой структуры вы сможете сами после некоторых пояснений. |

| Форматов у этого вида цикла предусмотрено два: |

| For := To Do ; |

| For := Downto Do ; |

| Здесь И.П. - имя переменной-параметра, Н.З. - его начальное значение, |

|К.З. - соответственно конечное значение параметра. В качестве начального и |

|конечного значений |

| Читается данная структура так: "Для переменной (далее следует ее имя) |

|от начального значения до конечного выполнять оператор (являющийся телом |

|цикла)". Иногда цикл с параметром даже называют "Для" или "For". В первом |

|случае параметр с каждой итерацией увеличивается на единицу, во втором - |

|уменьшается. |

| Выполняется этот цикл по следующему алгоритму: |

| 1. переменной-параметру присваивается начальное значение; |

| 2. выполняется тело цикла; |

| 3. переменная-параметр автоматически увеличивается на 1 (в первом |

|случае формата); |

| 4. если параметр превышает конечное значение, то происходит выход из |

|цикла, иначе - переход к пункту 2. |

| Примечание: при использовании Downto параметр автоматически |

|уменьшается на 1, а выход из цикла происходит тогда, когда параметр |

|становится меньше конечного значения. |

| Таким образом, в отличие от первых двух видов цикла, этот цикл |

|используется тогда, когда известно необходимое количество выполнений тела |

|цикла. |

| Вообще говоря, цикл "Пока" является универсальным, то есть любая |

|задача, требующая использования цикла, может быть решена с применением этой|

|структуры. Циклы "До" и "С параметром" созданы для удобства |

|программирования. |

| Пример. |

| Найти сумму квадратов всех натуральных чисел от 1 до 100. |

| Решим эту задачу с использованием всех трех видов циклов. |

|I. С использованием цикла "Пока". |

|Program Ex1; |

|Var |

| A : Integer; |

| S : Longint; |

|Begin |

|A:=1; S:=0; |

|While A100; |

|Writeln(S) |

|End. |

|III. С использованием цикла "С параметром". |

|Program Ex3; |

|Var |

| A : Integer; |

| S : Longint; |

|Begin |

|S:=0; |

|For A:=1 To 100 Do S:=S+A*A; |

|Writeln(S) |

|End. |

| Теперь вам известны все основные алгоритмические структуры языка |

|Паскаль. Комбинируя их, возможно запрограммировать решение любой задачи, |

|конечно, если таковое существует. Тем не менее, изучение языка на этом не |

|закачивается, так как для написания хороших программ по утверждению |

|уважаемого Никлауса Вирта (за время моей работы у меня не появилось |

|оснований в этом сомневаться) нужны кроме алгоритмических, еще удобные |

|структуры данных. В рассматриваемом языке таких структур множество, для |

|каждого вида определены свои команды и операции. К их рассмотрению мы и |

|переходим. |

| |

|Строковые операции |

| До сих пор мы с вами рассматривали программы, реализующие алгоритмы |

|обработки числовых данных. Однако хоть ЭВМ изначально и были созданы только|

|для этой цели, по мере развития аппаратной части появилась возможность |

|оцифровывать данные других типов, хранить их в памяти машины, |

|перерабатывать, выводить во внешний по отношению к компьютеру мир. Проще |

|всего можно было так поступить с текстовой информацией. Если не ставить |

|перед машиной задачу "понимания" смысла текста, то задача оцифровки |

|сводится к установлению правил замены символов (литер) при вводе в |

|компьютер на их коды и обратной замены при выводе информации на экран или |

|принтер. Такие правила, конечно же, были составлены. Как водится, сначала |

|их было множество (вспомните разнообразие таблиц кодировки), затем весь мир|

|остановился на ASCII. |

| Все языки программирования высокого уровня имеют средства работы с |

|литерными величинами. Паскаль - не исключение. Как вам уже известно, в |

|стандарте языка описаны два типа переменных для литерных величин. Это - |

|String и Char. Напомню - переменная типа Char может содержать в себе только|

|один единственный символ, тип String предназначен для хранения строковых |

|величин до 255 символов длиною. Кстати, вы знаете не все о типе String. При|

|описании переменной этого типа вы можете сами указать максимальное число |

|символов, которое можно занести в нее. Конечно же, это число не должно |

|превышать 255. Делается это так: |

|Var |

|S : String[30]; |

| Для чего это нужно? |

| Дело в том, что при компиляции для каждой переменной отводится свой |

|участок памяти. Если мы будем выделять для всех переменных типа String по |

|256 байт, то это приведет к тому, что при использовании достаточно большого|

|их количества, памяти может и не хватить? Но если в переменной мы |

|собираемся хранить, например, фамилию пользователя, то тридцати символов |

|(тридцати байт) для этого вполне достаточно. Таким образом, экономится |

|память и увеличивается быстродействие программ. |

| Переменным строкового типа можно присваивать строковые величины |

|(внутри программы они заключаются в апострофы), значения выражений, которые|

|приводят к строковым величинам. Значения можно также вводить с клавиатуры. |

|При этом апострофы не используются. Как вам известно, в числовую переменную|

|нельзя ввести строковую величину. Сделать наоборот - возможно, однако |

|число, находящееся в строковой переменной представляет собой просто |

|последовательность символов (цифр), поэтому в арифметических выражениях |

|участвовать не может. |

| Также, новым для вас явится то, что при использовании строковой |

|переменной, к каждому ее символу можно обратиться отдельно. Необходимо |

|только знать номер нужного символа от начала строки. Его достаточно |

|поставить после имени переменной типа String в квадратных скобках. |

| Пример: S[5] - пятый символ строки S. |

| С отдельным символом строки можно производить все действия, которые |

|можно производить с любой символьной переменной (ввод, присвоение, вывод на|

|экран, участие в выражениях и т.д.). |

| Обратите внимание на то, что нумерация символов в строке начинается с |

|единицы. Внутри квадратных скобок вместо числа может находиться выражение, |

|результатом которого является целое число. Главное чтобы символ с таким |

|номером в строке существовал. Но как же узнать, сколько символов в данный |

|момент находится в строковой переменной? Для этого существует специальная |

|функция, которая возвращает длину строковой переменной в символах. Это |

|функция Length. Ее формат: Length(S) |

| Здесь S - либо строковая величина, либо строковая переменная. |

| Приведенная далее программа выводит на экран длину введенной |

|пользователем строковой величины. |

|Program Str1; |

|Var |

|S : String; |

|Begin |

|Writeln('Введите последовательность символов'); |

|Readln(S); |

|Writeln('Вы ввели строку из ',Length(S), ' символов') |

|End. |

| Другой пример: |

|Решим задачу: "Введенную строку вывести на экран по одному символу в строке|

|экрана". |

|Program Str2; |

|Var |

|S : String; |

|I : Byte; |

|Begin |

|Writeln('Введите строку'); |

|Readln(S); |

|For I:=1 to Length(S) do {организуем цикл, начиная с первого символа} |

|Writeln(S[I]) {строки, до последнего (номер последнего} |

|{совпадает с количеством символов строки S) } |

|End. |

| Какие же еще действия можно выполнять с переменными строкового типа? |

| Две строковые величины можно состыковывать. Эта операция называется |

|конкатенацией и обозначается знаком "+". |

| Например, результатом выполнения следующих команд: |

| R:= 'kadabra'; |

| H:= 'abra'; |

| S:=H+R; |

|в переменной S будет значение 'abrakadabra'. |

| Для конкатенации результат зависит от порядка операндов (в отличие от |

|операции сложения). Следует помнить о том, какой максимальной длины может |

|быть результирующая переменная, так как в случае превышения значением |

|выражения числа, указанного после String в описании переменной, "лишние" |

|символы в переменную не попадут. |

| Строковые величины можно сравнивать между собой. Это относится также и|

|к строковым переменным. Но как же компьютер определяет, какая строка |

|больше: |

|та, которая длиннее? |

|та, которая содержит больше заглавных букв? |

| На самом деле такая проверка проходит довольно сложно: компьютер |

|сравнивает сначала первые символы строк. Большим из двух считается тот, код|

|которого больше (вспомните, что такое код символа). Если равны первые |

|символы, то так же анализируется следующая пара до тех пор, пока не будет |

|найдено различие. Если начало строк совпадает, а одна из них кончается |

|раньше, то вторая автоматически называется большей. |

| Код символа в Паскале можно определить при помощи функции Ord. |

| Ее формат: Ord(C), где С - либо непосредственно указанный символ, либо|

|переменная символьного типа, либо один символ строковой переменной. Вообще,|

|функция Ord имеет более глубокий смысл, но об этом - позже. Есть и обратная|

|функция, которая возвращает символ по известному коду. Это функция Chr(N), |

|где N - выражение, приводящее к целому числу в интервале от 0 до 255 |

|(возможные значения кода символа). Очевидно, что Chr(Ord(C))=C, |

|Ord(Chr(N))=N. |

| Следующая маленькая программа выводит на экран кодовую таблицу: |

|Program Str3; |

|Var |

| I : Byte; |

|Begin |

|For I:=32 to 255 do |

|Write('VV',I:4, '-',Chr(I)) |

|End. |

| Цикл в программе начинается с 32 потому, что символы с кодами от 0 до |

|31 являются управляющими и не имеют соответствующего графического |

|представления. |

| Задача: "Определить, является ли введенная строка "перевертышем". |

|Перевертышем называется такая строка, которая одинаково читается с начала и|

|с конца. Например, "казак" и "потоп" - перевертыши, "канат" - не |

|перевертыш". |

| Поступим следующим образом: из введенной строки сформируем другую |

|строку из символов первой, записанных в обратном порядке, затем сравним |

|первую строку со второй; если они окажутся равны, то ответ положительный, |

|иначе - отрицательный. Естественно, предложенный способ решения не является|

|единственно возможным. |

|Program Str4; |

|Var |

| S,B : String; |

| I : Byte; |

|Begin |

|Writeln('Введите строку'); |

|Readln(S); |

|B:=''; {Переменной B присваиваем значение "пустая строка"} |

|For I:=1 to Length(S) do |

|B:=S[I]+B; {Конкатенация. Символы строки S пристыковываются к} |

|{переменной B слева. Самым левым окажется последний.} |

|If B=S Then Writeln('Перевертыш') Else Writeln('Не перевертыш') |

|End. |

| Число, записанное в строковую переменную, естественно числом не |

|является, но очень часто требуется его все же использовать в качестве |

|числа. Для этого нужно произвести преобразование типа. Перевод строкового |

|представления числа в числовое выполняет в Паскале оператор Val. |

|Его формат: |

|Val(S,X,C); |

| Здесь S - строка, содержащая число, X - числовая переменная, в которую|

|будет помещен результат, С - переменная целочисленного типа, в которую |

|помещается первого встреченного в S отличного от цифры символа. Если после |

|выполнения оператора Val переменная С имеет значение 0, то это означает, |

|что преобразование типа прошло совершенно успешно и в строке нецифровых |

|символов не встретилось. |

| Противоположное действие осуществляет оператор Str. Формат оператора: |

| Str(X,S); |

|X - число (либо арифметическое выражение), S - строковая переменная. |

| В переменную S попадает строковое представление числа X. Это нужно, |

|например, при необходимости выводить на экран числа в графическом режиме |

|(будет изучено позже), так как стандартные процедуры вывода на экран там |

|работают только со строковыми величинами. |

| Для иллюстрации рассмотрим такую задачу: "Найти сумму цифр введенного |

|натурального числа". Используя только числовые переменные, решить ее можно,|

|но предлагаемое здесь решение, по-моему, проще. |

|Program Str5; |

|Var |

|S : String; |

|I,X,A,C : Integer; |

|Begin |

|Writeln('Введите натуральное число'); |

|Readln(S); {Число вводится в строковую переменную} |

|A:=0; |

|For I:=1 To Length(S) Do |

|Begin |

|Val(S[I],X,C); {Цифровой символ превращается в число} |

|A:=A+X {Цифры суммируются} |

|End; |

|Writeln('Сумма цифр равна ',A) |

|End. |

| Теперь рассмотрим еще несколько действий над строками: |

|оператор DELETE(S,I,C) из строковой переменной S удаляет C символов, |

|начиная с I-того; |

|оператор INSERT(SN,S,I) вставляет подстроку SN в строковую переменную S |

|перед символом с номером I; |

|функция COPY(S,I,C) возвращает подстроку строки S из C символов, начиная с |

|символа с номером I; |

|функция Pos(SN,S) возвращает номер символа, с которого в строке S |

|начинается подстрока SN (позицию первого вхождения подстроки в строку). |

|Если такой подстроки нет, то возвращается ноль. |

| Пример их использования: |

|"Во введенной строке заменить все вхождения подстроки 'ABC' на подстроки |

|'KLMNO'". |

|Program Str6; |

|Var |

|S : String; |

|A : Byte; |

|Begin |

|Writeln('Введите строку'); |

|Readln(S); |

|While Pos('ABC',S)<>0 Do |

|Begin |

|A:= Pos('ABC',S); |

|Delete(S,A,3); |

|Insert('KLMNO',S,A) |

|End; |

|Writeln(S) |

|End. |

| |

|Определение типов |

| Как было упомянуто ранее, в изучаемом языке возможно определять новые |

|типы переменных. После определения этот тип становится доступным для |

|описания переменных, также как и стандартные типы. |

| Новый тип перед первым его использованием должен быть описан в |

|соответствующем разделе описаний. Его заголовок - служебное слово Type. |

|Type |

| = ; |

| Есть несколько способов описания. Иногда говорят даже о видах типов |

|(как бы это странно ни звучало). |

| Итак, первым рассмотрим так называемый перечисляемый тип. |

| Перечисляемый тип используется для повышения наглядности программ, |

|позволяя записывать в переменные этого типа названия разнообразных |

|объектов, исследуемых программой. Этот тип представляет собой набор |

|идентификаторов, с которыми могут совпадать значения параметров. |

| Формат описания следующий: = (, ,? ); |

| Далее можно определить любое число переменных уже описанного типа. |

|Обратите внимание на то, что каждый идентификатор может участвовать в |

|описании только одного перечисляемого типа. |

| Этим переменным можно присваивать только значения из списка, |

|определенного при описании типа. Эти значения не являются ни числами, ни |

|строковыми величинами, ни даже величинами логического типа, поэтому они не |

|могут участвовать в арифметических, строковых, логических выражениях, а |

|также не могут быть выведены на экран или принтер. Величины перечисляемого |

|типа можно сравнивать между собой, над их множеством в языке Паскаль |

|определены несколько функций: |

| Ord(X) - порядковый номер значения переменной X в списке |

|идентификаторов. |

| Succ(X) - следующее значение для величины Х. |

| Pred(X) - предыдущее значение данного типа. |

| Обратите внимание на то, что для функции Ord нумерация среди значений |

|идет, начиная от нуля. Для последнего значения нельзя применять функцию |

|Succ, для первого - Pred. |

| Переменные различных перечисляемых типов несовместимы друг с другом. |

| Множество стандартных порядковых типов в языке Паскаль на самом деле |

|определены как перечисляемые. Это типы Char, Integer, другие. Достоинства |

|стандартных порядковых типов лишь в том, что над каждым из них уже |

|определены специфические действия. Например, тип Boolean описан так: |

|Type |

|Boolean = (False, True); |

| Единственное его отличие от перечисляемых типов, определяемых |

|программистом, состоит в том, что значения типа Boolean можно выводить на |

|экран. Можете проверить, Ord(False)=0. |

| Интересно, что переменная перечисляемого типа может быть счетчиком в |

|цикле "с параметром". |

|Пример: |

|Program T1; |

|Type |

| Colors = (Black, Blue, Green, Cyan, Red, Magenta, Brown, Yellow, |

|White); |

|Var |

| C1,C2 : Colors; |

|Begin |

|C1:=Green; |

|C2:=Red; |

|Writeln(Ord(C1), Ord(Succ(C2))) |

|End. |

| Во время выполнения на экране появятся числа "2" и "5", что |

|соответствует номерам значений Green и Magenta. |

| Следующий тип, который можно определить в программе - тип-диапазон. |

| Здесь не нужно перечислять все значения этого типа, потому, что |

|возможными для него являются значения поддиапазона уже определенного до |

|него любого порядкового типа (стандартного или описанного ранее |

|перечисляемого типа). Достаточно лишь указать начальную и конечную величину|

|отрезка порядкового типа. Единственное условие: начальное значение не |

|должно превышать конечное. |

| Формат описания отрезочного типа: |

|Type |

| =..; |

|Примеры: |

|Type |

|Age=0..150; {Целое число в интервале от 0 до 150} |

|Lat='A'.. 'Z'; {Заглавные буквы латинского алфавита} |

|Month=(January, February, March, April, May, June, July, August, September,|

|October, November, December); |

|Spring=March..May; {Весенние месяцы} |

| Есть еще одна возможность определить новый тип, о существовании |

|которой можно было бы и догадаться. |

|Type |

| =; |

|Пример: |

|Type |

| Number=Byte; |

| |

|Массивы |

| До сих пор мы рассматривали переменные, которые имели только одно |

|значение, могли содержать в себе только одну величину определенного типа. |

|Исключением являлись лишь строковые переменные, которые представляют собой |

|совокупность данных символьного типа, но и при этом мы говорили о строке, |

|как об отдельной величине. |

| Вы знаете, что компьютер предназначен в основном для облегчения работы|

|человека с большими информационными объемами. Как же, используя только |

|переменные известных вам типов, сохранить в памяти и обработать данные, |

|содержащие десяток, сотню, тысячу чисел или, к примеру, строк? А ведь такие|

|задачи встречаются в любой области знания. Конечно, можно завести столько |

|переменных, сколько данных, можно даже занести в них значения, но только |

|представьте, какой величины будет текст такой программы, сколько времени |

|потребуется для его составления, как много места для возможных ошибок? |

|Естественно, об этом задумывались и авторы языков программирования. Поэтому|

|во всех существующих языках имеются типы переменных, отвечающие за хранение|

|больших массивов данных. В языке Паскаль они так и называются: "массивы". |

| Массивом будем называть упорядоченную последовательность данных одного|

|типа, объединенных под одним именем. Кстати, под это определение подходит |

|множество объектов из реального мира: словарь (последовательность слов), |

|мультфильм (последовательность картинок) и т. д. Проще всего представить |

|себе массив в виде таблицы, где каждая величина находится в собственной |

|ячейке. Положение ячейки в таблице должно однозначно определяться набором |

|координат (индексов). Самой простой является линейная таблица, в которой |

|для точного указания на элемент данных достаточно знания только одного |

|числа (индекса). Мы с вами пока будем заниматься только линейными |

|массивами, так как более сложные структуры строятся на их основе. |

| Описание типа линейного массива выглядит так: |

| Type =Array [] Of ; |

| В качестве индексов могут выступать переменные любых порядковых типов.|

|При указании диапазона начальный индекс не должен превышать конечный. Тип |

|элементов массива может быть любым (стандартным или описанным ранее). |

| Описать переменную-массив можно и сразу (без предварительного описания|

|типа) в разделе описания переменных: |

| Var : Array [] Of ; |

| Примеры описания массивов: |

|Var |

|S, BB : Array [1..40] Of Real; |

|N : Array ['A'..'Z'] Of Integer; |

|R : Array [-20..20] Of Word; |

|T : Array [1..40] Of Real; |

| Теперь переменные S, BB и T представляют собой массивы из сорока |

|вещественных чисел; массив N имеет индексы символьного типа и целочисленные|

|элементы; массив R может хранить в себе 41 число типа Word. |

| Единственным действием, которое возможно произвести с массивом целиком|

|- присваивание. Для данного примера описания впоследствии допустима |

|следующая запись: |

| S:=BB; |

| Однако, присваивать можно только массивы одинаковых типов. Даже |

|массиву T присвоить массив S нельзя, хотя, казалось бы, их описания |

|совпадают, произведены они в различных записях раздела описания. |

| Никаких других операций с массивами целиком произвести невозможно, но |

|с элементами массивов можно работать точно также, как с простыми |

|переменными соответствующего типа. Обращение к отдельному элементу массива |

|производится при помощи указания имени всего массива и в квадратных скобках|

|- индекса конкретного элемента. Например: |

|R[10] - элемент массива R с индексом 10. |

| Фундаментальное отличие компонента массива от простой переменной |

|состоит в том, что для элемента массива в квадратных скобках может стоять |

|не только непосредственное значение индекса, но и выражение, приводящее к |

|значению индексного типа. Таким образом реализуется косвенная адресация: |

|BB[15] - прямая адресация; |

|BB[K] - косвенная адресация через переменную K, значение которой будет |

|использовано в качестве индекса элемента массива BB. |

| Такая организация работы с такой структурой данных, как массив, |

|позволяет использовать цикл для заполнения, обработки и распечатки его |

|содержимого. |

| Если вы помните, с такой формой организации данных мы встречались, |

|когда изучали строковые переменные. Действительно, переменные типа String |

|очень близки по своим свойствам массивам типа Char. Отличия в следующем: |

|строковые переменные можно было вводить с клавиатуры и распечатывать на |

|экране (с обычным массивом это не проходит); длина строковой переменной |

|была ограничена 255 символами (255 B), а для размера массива критическим |

|объемом информации является 64 KB. |

| Теперь рассмотрим несколько способов заполнения массивов и вывода их |

|содержимого на экран. В основном мы будем пользоваться числовыми типами |

|компонент, но приведенные примеры будут справедливы и для других типов |

|(если они допускают указанные действия). |

|Program M1; |

|Var |

| A : Array [1..20] Of Integer; |

|Begin |

|A[1]:=7; {Заполняем массив значениями (отдельно каждый компонент)} |

|A[2]:=32; |

|A[3]:=-70; |

|.............. {Трудоемкая задача?} |

|A[20]:=56; |

|Writeln(A[1],A[2],A[3], ?,A[20]) |

|End. |

| Как бы ни был примитивен приведенный пример, он все же иллюстрирует |

|возможность непосредственного обращения к каждому элементу массива |

|отдельно. Правда, никакого преимущества массива перед несколькими простыми |

|переменными здесь не видно. Поэтому - другой способ: |

|Program M2; |

|Var |

|A : Array [1..20] Of Integer; |

|I : Integer; |

|Begin |

|For I:=1 To 20 Do {Организуем цикл с параметром I по всем возможным} |

|Readln(A[I]); {значениям индексов и вводим A[I] с клавиатуры } |

|For I:=20 Downto 1 Do {Распечатываем массив в обратном порядке} |

|Write(A[I],'VVV') |

|End. |

| Эта программа вводит с клавиатуры 20 целых чисел, а затем |

|распечатывает их в обратном порядке. Теперь попробуйте написать такую же |

|программу, но без использования структуры массива. Во сколько раз она |

|станет длиннее? Кстати, введение язык Паскаль цикла с параметром было |

|обусловлено во многом необходимостью обработки информационных |

|последовательностей, т. е. массивов. |

| Следующая программа заполняет массив значениям квадратов индексов |

|элементов: |

|Program M3; |

|Const |

|N=50; {Константа N будет содержать количество элементов массива} |

|Var |

|A : Array [1..N] Of Integer; |

|I : Integer; |

|Begin |

|For I:=1 To N Do |

|A[I]:=I*I |

|For I:=1 To N Do |

|Write(A[I],'VVV') |

|End. |

| В дальнейшем для учебных целей мы будем использовать массивы, заданные|

|с помощью генератора случайных чисел. В языке Паскаль случайные числа |

|формирует функция Random. Числа получаются дробными, равномерно |

|расположенными в интервале от 0 до 1. Выражение, дающее целое случайное |

|число в интервале [-50,50] будет выглядеть так: |

|Trunc(Random*101)-50 |

|Зададим и распечатаем случайный массив из сорока целых чисел: |

|Program M4; |

|Const |

|N=40; {Константа N будет содержать количество элементов массива} |

|Var |

|A : Array [1..N] Of Integer; |

|I : Integer; |

|Begin |

|For I:=1 To N Do |

|Begin |

|A[I]:= Trunc(Random*101)-50 |

|Write(A[I],'VVV') |

|End |

|End. |

| С обработкой линейных массивов связано множество задач. Их мы |

|рассмотрим на практических занятиях. |

| |

|Двумерные и многомерные массивы |

|Представьте себе таблицу, состоящую из нескольких строк. Каждая строка |

|состоит из нескольких ячеек. Тогда для точного определения положения ячейки|

|нам потребуется знать не одно число (как в случае таблицы линейной), а два:|

|номер строки и номер столбца. Структура данных в языке Паскаль для хранения|

|такой таблицы называется двумерным массивом. Описать такой массив можно |

|двумя способами: |

|I. |

|Var |

| A : Array [1..20] Of Array [1..30] Of Integer; |

|II. |

|Var |

| A : Array [1..20,1..30] Of Integer; |

|В обоих случаях описан двумерный массив, соответствующий таблице, состоящей|

|из 20 строк и 30 столбцов. Приведенные описания совершенно равноправны. |

|Отдельный элемент двумерного массива адресуется, естественно, двумя |

|индексами. Например, ячейка, находящаяся в 5-й строке и 6-м столбце будет |

|называться A[5][6] или A[5,6]. |

|Для иллюстрации способов работы с двумерными массивами решим задачу: |

|"Задать и распечатать массив 10X10, состоящий из целых случайных чисел в |

|интервале [1,100]. Найти сумму элементов, лежащих выше главной диагонали." |

|При отсчете, начиная с левого верхнего угла таблицы, главной будем считать |

|диагональ из левого верхнего угла таблицы в правый нижний. При этом |

|получается, что элементы, лежащие на главной диагонали будут иметь |

|одинаковые индексы, а для элементов выше главной диагонали номер столбца |

|будет всегда превышать номер строки. Договоримся также сначала указывать |

|номер строки, а затем - номер столбца. |

|Program M5; |

|Var |

|A : Array[1..10,1..10] Of Integer; |

|I, K : Byte; |

|S : Integer; |

|Begin |

|S:=0; |

|For I:=1 To 10 Do |

|Begin |

|For K:=1 To 10 Do |

|Begin |

|A[I,K]:=Trunc(Random*100)+1; |

|Write(A[I,K]:6); |

|If K>I Then S:=S+A[I,K] |

|End; |

|Writeln |

|End; |

|Writeln('Сумма элементов выше гл. диагонали равнаV',S) |

|End. |

|Если модель данных в какой-либо задаче не может свестись к линейной или |

|плоской таблице, то могут использоваться массивы произвольной размерности. |

|N-мерный массив характеризуется N индексами. Формат описания такого типа |

|данных: |

|Type |

|=Array[,,... |

|] Of ; |

|Отдельный элемент именуется так: |

| [,,...,] |

| |

|Процедуры и функции |

|При решении сложных объемных задач часто целесообразно разбивать их на |

|более простые. Метод последовательной детализации позволяет составить |

|алгоритм из действий, которые, не являясь простыми, сами представляют собой|

|достаточно самостоятельные алгоритмы. В этом случае говорят о |

|вспомогательных алгоритмах или подпрограммах. Использование подпрограмм |

|позволяет сделать основную программу более наглядной, понятной, а в случае,|

|когда одна и та же последовательность команд встречается в программе |

|несколько раз, даже более короткой и эффективной. |

|В языке Паскаль существует два вида подпрограмм: процедуры и функции, |

|определяемые программистом. Процедурой в Паскале называется именованная |

|последовательность инструкций, реализующая некоторое действие. Функция |

|отличается от процедуры тем, что она должна обязательно выработать значение|

|определенного типа. |

|Процедуры и функции, используемые в программе, должны быть соответствующим |

|образом описаны до первого их упоминания. Вызов процедуры или функции |

|производится по их имени. |

|Подпрограммы в языке Паскаль могут иметь параметры (значения, передаваемые |

|в процедуру или функцию в качестве аргументов). При описании указываются |

|так называемые формальные параметры (имена, под которыми будут фигурировать|

|передаваемые данные внутри подпрограммы) и их типы. При вызове подпрограммы|

|вместе с ее именем должны быть заданы все необходимые параметры в том |

|порядке, в котором они находятся в описании. Значения, указываемые при |

|вызове подпрограммы, называются фактическими параметрами. |

|Формат описания процедуры: |

|Procedure (:; |

|< Имя форм. параметра 2>:?); |

| |

|Begin |

| |

|End; |

|Раздел описаний может иметь такие же подразделы, как и раздел описаний |

|основной программы (описание процедур и функций - в том числе). Однако все |

|описанные здесь объекты "видимы" лишь в этой процедуре. Они здесь локальны |

|также, как и имена формальных параметров. Объекты, описанные ранее в |

|разделе описаний основной программы и не переопределенные в процедуре, |

|называются глобальными для этой подпрограммы и доступны для использования. |

|Легко заметить схожесть структуры программы целиком и любой из ее процедур.|

|Действительно, ведь и процедура и основная программа реализуют некий |

|алгоритм, просто процедура не дает решения всей задачи. Отличие в заголовке|

|и в знаке после End. |

|Формат описания функции: |

|Function (:; |

|< Имя форм. параметра 2>:?) : ; |

| |

|Begin |

| |

|End; |

|В теле функции обязательно должна быть хотя бы команда присвоения такого |

|вида: :=; |

|Указанное выражение должно приводить к значению того же типа, что и тип |

|результата функции, описанный выше. |

|Вызов процедуры представляет в программе самостоятельную инструкцию: |

|(, < Фактический параметр 2>?); |

|Типы фактических параметров должны быть такими же, что и у соответсвующих |

|им формальных. |

|Вызов функции должен входить в выражение. При вычислении значения такого |

|выражения функция будет вызвана, действия, находящиеся в ее теле, будут |

|выполнены, в выражение будет подставлено значение результата функции. |

|Приведем простейший пример использования подпрограммы. |

|Задача: "Найти максимальное из трех введенных чисел". Для решения |

|воспользуемся описанием функции, принимающей значение максимального из двух|

|чисел, которые передаются в нее в виде параметров. |

|Program Fn; |

|Var |

|A,B,C :Real; |

|Function Max(A,B:Real):Real; {Описываем функцию Max с формальными} |

|Begin {параметрами A и B, которая принимает } |

|If A>B Then Max:=A {значение максимального из них } |

|Else Max:=B {Здесь A и B - локальные переменные } |

|End; |

|Begin |

|Writeln('Введите три числа'); |

|Readln(A,B,C); |

|Writeln('Максимальным из всех является ', Max(Max(A,B),C)) |

|End. |

|Обратите внимание на краткость тела основной программы и на прозрачность |

|действий внутри функции. Формальные параметры A и B, используемые в |

|подпрограмме, не имеют никакого отношения переменным A и B, описанным в |

|основной программе. |

|Существует два способа передачи фактических параметров в подпрограмму: по |

|значению и по ссылке. В первом случае значение переменной-фактического |

|параметра при вызове подпрограммы присваивается локальной переменной, |

|являющейся формальным параметром подпрограммы. Что бы потом ни происходило |

|с локальной переменной, это никак не отразится на соответствующей |

|глобальной. Для одних задач это благо, но иногда требуется произвести в |

|подпрограмме действия над самими переменными, указанными в качестве |

|фактических параметров. На помощь приходит второй способ. Происходит |

|следующее: при обращении к подпрограмме не происходит формирования |

|локальной переменной-формального параметра. Просто на время выполнения |

|подпрограммы имя этой локальной переменной будет указывать на ту же область|

|памяти, что и имя соответствующей глобальной переменной. Если в этом случае|

|изменить локальную переменную, изменятся данные и в глобальной. |

|Передача параметров по ссылке отличается тем, что при описании подпрограммы|

|перед именем переменной-формального параметра ставится служебное слово Var.|

|Теперь использование в качестве фактических параметров выражений или |

|непосредственных значений уже не допускается - они должны быть именами |

|переменных. |

|Еще один классический пример. Задача: "Расположить в порядке неубывания три|

|целых числа". |

|Program Pr; |

|Var |

| S1,S2,S3 :Integer; |

|Procedure Swap(Var A,B: Integer);{Процедура Swap с параметрами-переменными}|

| |

|Var C : Integer; {C - независимая локальная переменная} |

|Begin |

| C:=A; A:=B; B:=C {Меняем местами содержимое A и B} |

|End; |

|Begin |

|Writeln('Введите три числа'); |

|Readln(S1,S2,S3); |

|If S1>S2 Then Swap(S1,S2); |

|If S2>S3 Then Swap(S2,S3); |

|If S1>S2 Then Swap(S1,S2); |

|Writeln('Числа в порядке неубывания:V',S1,S2,S3) |

|End. |

| |

|Работа с файлами |

|Тип-файл представляет собой последовательность компонент одного типа, |

|расположенных на внешнем устройстве (например, на диске). Элементы могут |

|быть любого типа, за исключением самого типа-файла. Число элементов в файле|

|при описании не объявляется. Работа с физическими файлами происходит через |

|так называемые файловые переменные. |

|Для задания типа-файла следует использовать зарезервированные слова File и |

|Of, после чего указать тип компонент файла. |

|Пример: |

|Type |

|N = File Of Integer; {Тип-файл целых чисел} |

|C = File Of Char; {Тип-файл символов} |

|Есть заранее определенный в Паскале тип файла с именем Text. Файлы этого |

|типа называют текстовыми. |

|Введя файловый тип, можно определить и переменные файлового типа: |

|Var |

|F1 : N; |

|F2 : C; |

|F3 : Text; |

|Тип-файл можно описать и непосредственно при введении файловых переменных: |

|Var |

| Z : File Of Word; |

|Файловые переменные имеют специфическое применение. Над ними нельзя |

|выполнять никаких операций (присваивать значение, сравнивать и т.д.). Их |

|можно использовать лишь для выполнения операций с файлами (чтение, запись и|

|т.д.). |

|Элементы файла считаются расположенными последовательно, то есть так же, |

|как элементы линейного массива. Отличие же состоит в том, что, во-первых, |

|размеры файла могут меняться, во-вторых, способ обращения к элементам |

|совсем другой: невозможно обратиться к произвольному элементу файла; |

|элементы его просматриваются только подряд от начала к концу, при этом в |

|каждый момент времени доступен только один элемент. Можно представить себе,|

|что для каждого файла существует указатель, показывающий в данный момент на|

|определенный компонент файла. После проведения операции чтения или записи |

|указатель автоматически передвигается на следующий компонент. |

|Перед тем, как осуществлять ввод-вывод, файловая переменная должна быть |

|связана с конкретным внешним файлом при помощи процедуры Assign. |

|Формат: |

| Assign(,); |

|Имя файла задается либо строковой константой, либо через переменную типа |

|Sting. Имя файла должно соответствовать правилам работающей в данный момент|

|операционной системы. Если строка имени пустая, то связь файловой |

|переменной осуществляется со стандартным устройством ввода-вывода (как |

|правило - с консолью). |

|После этого файл должен быть открыт одной из процедур: |

|Reset(); |

|Открывается существующий файл для чтения, указатель текущей компоненты |

|файла настраивается на начало файла. Если физического файла, |

|соответствующего файловой переменной не существует, то возникает ситуация |

|ошибки ввода-вывода. |

|Rewrite(); |

|Открывается новый пустой файл для записи, ему присваивается имя, заданное |

|процедурой Assign. Если файл с таким именем уже существует, то он |

|уничтожается. |

|После работы с файлом он, как правило, должен быть закрыт процедурой Close.|

| |

|Close(); |

|Это требование обязательно должно соблюдаться для файла, в который |

|производилась запись. |

|Теперь рассмотрим непосредственную организацию чтения и записи. |

|Для ввода информации из файла, открытого для чтения, используется уже |

|знакомый вам оператор Read. Правда, в его формате и использовании вы |

|заметите некоторые изменения: |

|Read(, ); |

|Происходит считывание данных из файла в переменные, имена которых указаны в|

|списке ввода. Переменные должны быть того же типа, что и компоненты файла. |

| |

|Вывод информации производит, как можно догадаться оператор Write(, ); |

|Данные из списка вывода заносятся в файл, открытый для записи. |

|Для текстовых файлов используются также операторы Readln и Writeln с |

|соответствующими дополнениями, относящимися к файловому вводу-выводу. |

|Любопытно, что вывод данных на монитор и ввод с клавиатуры в языке Паскаль |

|тоже являются действиями с файлами. Они даже имеют свои предопределенные |

|файловые переменные текстового типа: Output и Input соответственно. |

|Переменная Output всегда открыта для записи, Input - для чтения. Если не |

|указывать файловые переменные в операторах ввода-вывода (придем к формату, |

|рассмотренному в теме "Операторы ввода-вывода"), то в случае записи по |

|умолчанию выбирается файл Output, в случае чтения - Input. |

|Как вы знаете, любой файл конечен и продолжать чтение из него информации |

|можно лишь до определенного предела. Как этот предел установить? Проверить,|

|окончен ли файл, можно вызовом стандартной логической функции Eof() |

|Она вырабатывает значение True, если файл окончен, и False - в противном |

|случае. |

|Решим следующую задачу: "Написать программу, которая вводит с клавиатуры |

|список фамилий учащихся, а затем распечатывает его, кроме тех учащихся, у |

|которых фамилия начинается с буквы 'Ш'". |

|Так как заранее количество данных не известно, то для их хранения |

|используем файл. Тип элементов - строковый. |

|Program L; |

|Var |

|I,N : Integer; |

|F : File Of String; |

|S : String; |

|Begin |

|Assign(F,'Spis.lst'); {Связываем переменную F с файлом Spis.lst} |

|Writeln('Введите количество учащихся'); |

|Readln(N); {Вводим количество учащихся} |

|Rewrite(F); {Создаем файл для записи в него данных} |

|For I:=1 To N Do {Для всех учащихся} |

|Begin |

|Writeln('Введите фамилию'); |

|Readln(S); |

|Write(F,S) |

|End; |

|Close(F); |

|Reset(F); |

|Writeln; Writeln('Список учащихся:'); |

|While Not(Eof(F)) Do |

|Begin |

|Read(F,S); |

|If S[1]<>'Ш' Then |

|Writeln(S) |

|End; |

|Close(F) |

|End. |

Страницы: 1, 2