Каталог :: Программирование и комп-ры

Лекция: Лекция по паскалю

                       Алгоритмический язык Паскаль                       
Программа на Р записывается в виде последовательности символов:
·      заглавные и прописные латинские буквы;
·      арабские цифры;
·      знаки препинания ( :  ;  ,  . );
·      знаки операций.
                Арифметические операции правила их записи.                
     

Знаки операций: *, /, -, +, div, mod

(a div b) частное от деления а на b (a mod b) остаток, после деления а на b. (а,b-целые). a div b= a mod b =a-((a div b)*b) 17 div 3 = 5 17 mod 3 = 2 8 div 2 = 4 8 mod 2 = 0 1 div 5 = 0 1 mod 5 = 1 При выполнении арифметических операций соблюдаются следующие правила: 1. Все знаки проставляются a b a*b; 2. Два знака не могут следовать один за другим n/-2 n/(-2); 3. Соблюдается иерархия выполнения арифметических операций: стандартные функции;div, mod; *, /; +, -; 4. Изменить иерархию можно только с помощью скобок. Типы переменных. Переменные на языке Паскаль задаются своими именами (63 символа). Целочисленные переменные. Shortint - короткие целые числа (1 байт). (-128 127) Longint - удвоенные целые числа (4 байта). (-231231-1) Integer - обычные целые числа (2 байта). (-3276832767) Word - целые положительные числа (2 байта). (065535) Byte - целые короткие положительные числа (1 байт). (0255) Верхнее граничное значение целочисленных переменных задано в Паскале как константа и имеет соответствующее имя: Maxint = 32767 (215-1) Maxlongint = 231-1

Логический тип.

Boolean - логические переменные (1 байт) могут принимать 2 значения: · True (истина) · False (ложь) Логические переменные могут использоваться только в логических выражениях. Над ними можно выполнять только 2 операции: · равно (=) · не равно (< >) Для идентификаторов имеет место: False< True Над логическими переменными возможны следующие операции: And (и) Or (или) Not (не) Ord (false) = 0 Ord (true) = 1

Символьный тип.

Chor - служит для хранения одного символа (1 байт) (буква, цифра, знаки препинания, специальные символы, непосредственно код). Значения символьных переменных задаются в апострофах - “ А”, “9”.

Строковый тип.

String - строковые переменные (255 байт). Это строка символов заключенных в апострофах.

Вещественный тип.

Real - служит для хранения вещественных чисел (6 байт)

(11 знаков после запятой).

Могут быть заданы в форме с: 1. фиксированной точкой · 0,5; +5,0; -133,15 плавающей точкой 1200 = 120,0 Е+1 = 12,0 Е+2 = 1,2 Е+3 = 12000,0 Е-1 (показатель степени 38) Используется для изображения очень больших или очень маленьких чисел.

Стандартные функции.

sin (x) sin x (вещ.) cos (x) cos x (вещ.) arctg(x) arctg x (вещ.) exp (x) ex (вещ.) ln (x) ln x (вещ.) pi (x) 3.14 (вещ.) abs (x) (вещ.) sqr (x) x2 (вещ.) sqrt (x) (вещ.) trunc (x) целая часть числа,дробная остается без округлен. (цел) trunc (3.7) = 3 trunc (3.1) = 3 trunc (-3.7) = -3 frag (x) дробная часть числа (вещ.) int (x) ближайшее наименьшее целое число (цел.) int (3.4) = 3 int (3.7) = 3 int (-3.4) = -4 round (x) ближайшее целое число (матем округ-е) (цел.) round (3.14) = 3 round (3.74) = 4 round (-3.14) = -3 random (x) генератор случайных чисел (вещ.) от 0 до x; если x – отсутствует, диапазон чисел 01 odd (x) возвращает TRUE, если x - число нечетное (лог.) Аргументом стандартной функции может быть переменная, константа, выражение, стоящее справа от имени в скобках. Воспринимается в радианах для тригонометрических функции.

Структура программы на Паскале.

Программа – это последовательность инструкций компьютеру приводящих к конечному результату за конечное число шагов. Программа, написанная на алгоритмическом языке, переводится на язык машинных команд: program <имя>;

<описательная часть>;

<раздел функций и процедур>; begin <исполнительная часть>; end. Зарезервированные слова: · program – всегда первый; · begin – начало; · end – конец. <имя> - присваивается составителем программы (строится по правилам переменных).

Описательная часть программы.

· Все переменные, используемые в программе должны быть описаны. Описание начинается со служебного слова var . program ff; var i, n: integer; x,y,z: real; begin; ......... end. Список переменных от типа отделяется “:”, одно описание от другого – “ ;”, список переменных – “,”. Метки в программе описываются с помощью служебного слова: label. Константы : const. Пользовательский тип данных: type.

Исполнительная часть программы.

Отдельные инструкции, входящие в программу, называются операторами. Операторы отделяются один от другого – “;”. Бывают трех типов: · пустой оператор; · простой оператор; · составной оператор. Составной оператор: begin <оператор 1>; <оператор 2>; . end;

Операторы Паскаля.

Оператор присваивания.

“: =” – знак присваивания.

<переменная> : = <выражения>;

Читается одиноково.

Пример: ; Паскаль не допускает смешенных выражений. Слева – вещественное, справа - целое выражение (допустимо). Если в выражении есть хотя бы одна вещественная переменная, все выражение будет вещественным. Операторы ввода-вывода. READ (<список - ввода>) - имя оператора ввода; - список переменных, разделенных запятыми. WRITE (<список - вывода>) - имя оператора вывода; - список переменных вывода, разделенных запятыми. READLN (a, b, c) - после вода значений a, b и c курсор перемещается на следующую строку. WRITELN - без списка вывода можно использовать для пропуска строк при оформлении вывода результатов. В операторе WRITE можно использовать формат вывода значений переменных. Writeln ( ’_ a = ’ , a:8:3, ’_ b = ’, b:4); при a = 341.154, b = 2 _ a = _ 341.154 _ b = _ 144 при a = 1.3, b = 144 _ a = _ _ _ 1.300 _ b = _ 144 Program _ prim; сlrscr - оператор гашения экрана; var a, b: integer; x ,y: real; begin writeln (’ введите a, b ’); readln ( a, b); x: = a + b; y: = a/b; writeln (’ x = ’, x:8:3, ’_ _ ’, ’y = ’, y:8:3) end. Ключевые слова горят ярче, чем весь текст прогаммы. Операторы условия и перехода. Строки программы на Паскале не нумеруются. Отдельные строки в программе могут иметь метки, к которым можно переходить. Метки должны быть описаны с помощью ключевого слова label N1, N2 . ; в описательной части программы. N1, N2, . - идентификатор или целое число (положительное) (09999). Оператор: GO TO N; -передает управление строке с меткой N. program pr; label 3; var x, y: real; begin 3: readln (x, y); go to 3; end. Оператор: IF < условия > THEN P1 [ ELSE P2 ]; если то иначе (не обязательная часть) <условие> - логическое выражение ; P1, P2 - простой или составной операторы. По этому оператору: если <условие> - "истинно", то выполняется P1 (true); - " ложно", то выполняется P2 (false). Если ELSE - отсутствует и <условие> - "ложно", то управление передается следующему оператору. Распечатать наибольшее из двух чисел: IF a>b THEN write (a) ELSE write (b). Вычислить значение функции: Y = If x>=0 then y:= sin(x) else y:= - sin(x); Логические выражения могут быть сложными, составленными с помощью логических операций: AND (и) OR (или) NOT (не). IF (a>b) and (a>c) THEN writeln (’a = ’, a) IF a<0 THEN составной оператор (P1) ELSE cоставной оператор (P2) Паскаль допускает вложенность операторов IF. IF n>0 THEN IF ( m div n)>n THEN m: = m-n ELSE m: = m + n; ELSE - всегда относится к ближайшему оператору IF. Если n>0 и (m div n)>n будет выполнено m: = m-n. Если n>0, но (m div n)n будет выполнено m: = m + n. Если n0 - переход к следующему оператору. Задача: Вычислить: y= Program fun; var x, y: real; begin writeln (’введите x’); readln (x); if x>90 then writeln (’функция не определена’) else begin if x<0 then y: = 0 else y: = SIN (x*PI/180); writeln (’y = ’,y:8:3); end; (составной оператор) end. Оператор CASE . OF; этот оператор предназначен для замены конструкций из вложенных IF. Структура: CASE N of N1: P1; N2: P2; NN: PN; [else P;] - необязательная часть оператора. end; где N - целочисленная переменная, или выражение целочисленного типа. N1, N2, . NN - возможные значения переменной N. P, P1, P2, . PN - простые или составные операторы. По этому оператору : если значение - N = N1, то выполняется P1 (после чего управление передается оператору следующему за оператором case ... of); если значение - N = N2, то выполняется P2, иначе P. Если структура else - отсутствует и N - не принимает ни одного из перечисленных значений, управление передается следующему за case . of оператору. Циклические вычислительные процессы. Процессы, в которых ряд действий повторяются многократно по одним и тем же математическим зависимостям, называются циклическими. Операторы цикла. При организации циклов необходимо: - определить параметр цикла и его начальное значение; - изменять значение параметра цикла на каждом шаге итерации; - проверка на выход из цикла. FOR i: = N TO K DO P (для) (до) (выполнять) где i - параметр цикла; N, K - его начальное и конечное значение; P - простой или составной оператор; I, N, K - переменные или константы целого типа. Шаг изменения i - равен 1. Если K<N, т.е. имеем дело с циклом с отрицательным шагом: (-1) FOR i: =N DOWNTO K DO P Рассмотрим пример. Вычислить S= 1+1/2+1/3+ . +1/50 Выделим переменную для накапливания суммы - Sum. Значение этой переменной необходимо предварительно обнулить. Паскаль не производит предварительной, начальной, инициализации переменных. Поэтому сумма может быть искажена без Sum = 0. Program sum; Var i: integer; sum: real; begin sum: =0; for i: = 1 to 50 do Sum: = sum + 1/i; Writeln (' сумма = ', Sum); end. Оператор for применяют в тех случаях, когда значения параметра цикла целые и меняются с шагом +1, -1. Оператор цикла с постусловием. REPEAT - тело цикла UNTIL <условие>; где P1, P2, .PN - любые операторы. По этому оператору выполняется "тело цикла", а затем проверяется <условие>, если оно не выполнилось, цикл повторяется. И так до тех пор, пока <условие> не будет выполнено. Необходимо помнить: если <условие> сразу выполнилось, цикл будет пройден один раз. Вычислить: y = a sin (x ) , x = , =0.2 program fun; var y, a, x: real; begin x: =0; read (a) repeat y: = a *sin (x); writeln (y, x); x: = x + 0.2; until x>1; end. Действия, которые подчеркнуты, необходимы для организации цикла. Оператор цикла с предусловием. WHILE <условие> DO P; Где P - простой или составной оператор. По этому оператору проверяется <условие> и, если оно выполняется, то выполняется - P, после чего опять проверяется <условие> и т. д. Итак, P - выполняется до тех пор, пока выполняется <условие>. Если условие ни разу не выполнилось, P - игнорируется, управление передается следующему оператору. Вычислить: y = sin x, x, x, - ввести с клавиатуры. Подсчитать среднее положительное и среднее отрицательное значение функции. Program cikl; var y, x, x k, d x: real; n, k: integer; SP, n - среднее и количество положительных значений. SP, S0: real; S0, k - среднее и количество отрицательных значений. begin writeln (' введите x - начальное, x - конечное, d x - шаг'); read (x, x k, d x); SP: =0; S0: = 0; n: =0; k: =0; While x< = k x do. P Составной оператор. if n=0 then writeln ('Отрицательные отсутствуют') else writeln (' Средние отрицательные = ', SP/n); if k=0 then writeln (' Положительные отсутствуют ') else writeln (' Средние положительные = ', S0/k); end.

Массивы

Задача 1: Составить программу подсчета суммы и произведения элементов одномерного массива. Program sum-prois; uses crt; const n = 100; var a: array [1.n] of real; n, k, i: integer; p, s: real; begin clrscr; s: = 0; p: =1; writeln ('введите размер массива'); readln (nk); writeln ('введите элемент массива'); for i:=1 to nk do readln (a[i] ); for i:=1 to nk do begin s:= s + a[ i ]; p:= p * a[ i ]; end; writeln ('Сум. = ', s, 'Произ. =' , p); end. Необходимо подготовить ячейки: - при накапливании суммы - s=0 - при подсчете произведения - p=1. Задача рассчитана на обработку массива с максимальным размером 100 элементов (n=100). Конкретный размер массива вводится с клавиатуры (nk). При каждом прохождении через цикл с клавиатуры вводится только один элемент массива. Два цикла for можно было объединить в один. Двумерные массивы. Двумерный массив можно представить в виде матрицы.. Описание двумерных массивов: a - имя массива; n, m - количество строк и столбцов в массиве. Размер массива - nm. a[i, j] - элемент стоящий на пересечении i-ой строки и j-го столбца. Каждый элемент определяется двумя индексами. a[i, i] - элементы главной диагонали. a[i, 2] - элементы второго стлбца. Задача 1. Составить программу подсчета суммы элементов над главной диагональю в двумерном массиве. Program matrix; const n=10; m=10; var a: array [1.n, 1.m] of real; i, j: integer; n, m: integer; s: real; begin s:=0; writeln (' введите размер массива m, n); readln (n, m); {Ввод массива:} for i:=1 to n do for j:=1 to m do readln (a[i, j]); for i:=1 to n do for j:=i to m do s: s+a[i, j]; writeln('s=', s); end. Для ввода элементов массива используются вложенные циклы. i - параметр внешнего цикла; j - параметр внутреннего цикла; i - меняется медленнее j. Элементы массива необходимо вводить по строкам.