Основные понятия алгоритмического языка

Символьная константа может записываться в тексте программы тремя

способами:

-как один символ, заключенный в апострофы, например:

'A' 'a' 'Ю' 'ю';

-с помощью конструкции вида #K, где K - код соответствущего симво-

ла, при этом значение K должно находиться в пределах 0..255;

-с помощью конструкции вида ^C, где C - код соответствущего управ-

ляющего символа, при этом значение C должно быть на 64 больше

кода управляющего символа.

К величинам символьного типа применимы все операции отношения.

Для величин символьного типа определены две функции преобразования

Ord(C) Chr(K).

Первая функция определяет порядковый номер символа С в наборе сим-

волов, вторая определяет по порядковому номеру К символ, стоящий на

К-ом месте в наборе символов. Порядковый номер имеет целый тип.

К аргументам символьного типа применяются функции, которые опреде-

ляют предыдущий и последующий символы:

Pred(C) Succ(C). Pred('F') = 'E' ; Succ('Y') = 'Z' .

При отсутствии предыдущего или последующего символов значение со-

ответствующих функций не определено.

Для литер из интервала 'a'..'z' применима функция UpCase(C), кото-

рая переводит эти литеры в верхний регистр 'A'..'Z'.

АДРЕСНЫЙ тип (Pointer) определяет переменные, которые могут содер-

жать значения адресов данных или фрагментов программы. Для хранения

адреса требуются два слова (4 байта), одно из них определяет сегмент,

второе - смещение.

Работа с адресными переменными (указателями) будет рассмотрена

позже, сейчас отметим, что для получения значения адреса какой-либо

переменной введена унарная операция @.

6. К О Н С Т А Н Т Ы

Тип констант в языке ПАСКАЛЬ определяется по их виду: константы

целого типа - это целые числа, не содержащие десятичной точки, конс-

танты действительного типа - действительные числа, логические конс-

танты - логические значения TRUE и FALSE, символьные константы - либо

строки длиной в один символ, либо конструкции вида #K или ^K.

Язык ПАСКАЛЬ допускает использовать синонимы для обозначения конс-

тант, в этом случае текст программы содержит раздел описания

констант, например: {}

7. П Е Р Е М Е Н Н Ы Е.

И Н И Ц И А Л И З А Ц И Я П Е Р Е М Е Н Н Ы Х

Тип переменных определяется пользователем в разделе описания пере-

менных:{}

В настоящее время в профессиональном программировании принято

записывать имена переменных с использованием так называемой венгерс-

кой нотации.

Венгерская нотация - это соглашение о наименованиях переменных и

функций. Соглашение широко используется при программировании на язы-

ках PASCAL, C и в среде WINDOWS.

Венгерская нотация основывается на следующих принципах:

-имена переменных и функций должны содержать префикс, описывающий

их тип;

-имена переменных и функций записываются полными словами или сло-

восочетаниями или их сокращениями, но так, чтобы по имени можно было

понять назначение переменной или действие, выполняемое функцией.

Префиксы записываются малыми буквами, первая буква каждого слова -

заглавная, префиксы и слова записываются либо слитно, либо через сим-

вол _ (подчеркивание).

Для языка PASCAL могут быть рекомендованы следующие префиксы для

скалярных переменных и функций:

Префикс Тип

---------------------

by Byte

sh Shortint

i Integer

w Word

l Longint

r Real

si Single

d Double

e Extended

c Comp

ch Char

b Boolean

p Pointer

x,у координаты символа или точки на экране

Для величин структурированного типа могут быть использованы следу-

ющие префиксы:

a Array

s String

sz Stringz

se Set

re Record

f File

t Text

Например:

rV, arVector[1..20], sName, iCount.

В откомпилированной программе для всех переменных отведено место в

памяти, и всем переменным присвоены нулевые значения.

Для задания начальных значений переменным (инициализации перемен-

ных) TURBO PASCAL позволяет присваивать начальные значения переменным

одновременно с их описанием. Для этого используется конструкция

имя переменной: тип = значение;

которая должна быть размещена в разделе описания констант, например:

const rWeight: Real = 0.4;

8. В Ы Р А Ж Е Н И Я

Выражение состоит из констант, переменных, указателей функций,

знаков операций и скобок. Выражение задает правило вычисления некото-

рого значения. Порядок вычисления определяется старшинством (приори-

тетом) содержащихся в нем операций. В языке ПАСКАЛЬ принят следующий

приоритет операций:

1. унарная операция not, унарный минус -, взятие адреса @

2. операции типа умножения * / div mod and shl shr

3. операции типа сложения + - or xor

4. операции отношения = <> < > = in

{}

Выражения входят в состав многих операторов языка ПАСКАЛЬ, а также

могут быть аргументами встроенных функций.

9. О П Е Р А Т О Р П Р И С В А И В А Н И Я

Тип переменной и тип выражения должны совпадать кроме случая, ког-

да выражение относится к целому типу, а переменная - к действительно-

му. При этом происходит преобразование значения выражения к

действительному типу.{}

10. О П Е Р А Т О Р Ы В В О Д А

И В Ы В О Д А

Рассмотрим организацию ввода и вывода данных с терминального уст-

ройства. Терминальное устройство - это устройство, с которым работает

пользователь, обычно это экран (дисплей) и клавиатура.

Для ввода и вывода данных используются стандартные процедуры ввода

и вывода Read и Write, оперирующие стандартными последовательными

файлами

INPUT и OUTPUT.

Эти файлы разбиваются на строки переменной длины, отделяемые друг

от друга признаком конца строки. Конец строки задается нажатием кла-

виши ENTER.

Для ввода исходных данных используются операторы процедур ввода:

Read(A1,A2,...AK);

ReadLn(A1,A2,...AK);

ReadLn;

Первый из них реализует чтение К значений исходных данных и прис-

ваивание этих значений переменным А1, А2, ..., АК. Второй оператор

реализует чтение К значений исходных данных, пропуск остальных значе-

ний до начала следующей строки, присваивание считанных значений пере-

менным А1, А2, ..., АК. Третий оператор реализует пропуск строки ис-

ходных данных.

При вводе исходных данных происходит преобразование из внешней

формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных. Пе-

ременные, образующие список ввода, могут принадлежать либо к целому,

либо к действительному, либо к символьному типам. Чтение исходных

данных логического типа в языке ПАСКАЛЬ недопустимо.

Операторы ввода при чтении значений переменных целого и

действительного типа пропускает пробелы, предшествующие числу. В то

же время эти операторы не пропускают пробелов, предшествующих значе-

ниям символьных переменных, так как пробелы являются равноправными

символами строк. Пример записи операторов ввода:

var rV, rS: Real;

iW, iJ: Integer;

chC, chD: Char;

................

Read(rV, rS, iW, iJ);

Read(chC, chD);

Значения исходных данных могут отделяться друг от друга пробелами

и нажатием клавиш табуляции и Enter.

Для вывода результатов работы программы на экран используются

операторы:

Write(A1,A2,...AK);

WriteLn(A1,A2,...AK);

WriteLn;

Первый из этих операторов реализует вывод значений переменных А1,

А2,...,АК в строку экрана. Второй оператор реализует вывод

значений переменных А1, А2, ..., АК и переход к началу следующей

строки. Третий оператор реализует пропуск строки и переход к началу

следующей строки.

Переменные, составляющие список вывода, могут относиться к целому,

действительному, символьному или булевскому типам. В качестве элемен-

та списка вывода кроме имен переменных могут использоваться выражения

и строки.

Вывод каждого значения в строку экрана происходит в соот-

ветствии с шириной поля вывода, определяемой конкретной реализацией

языка.

Форма представления значений в поле вывода соответствует типу пе-

ременных и выражений: величины целого типа выводятся как целые деся-

тичные числа, действительного типа - как действительные десятичные

числа с десятичным порядком, символьного типа и строки - в виде сим-

волов, логического типа - в виде логических констант TRUE и FALSE.

Оператор вывода позволяет задать ширину поля вывода для каждого

элемента списка вывода. В этом случае

элемент списка вывода имеет вид А:К, где

А - выражение или строка, К - выражение либо константа целого типа.

Если выводимое значение занимает в поле вывода меньше позиций, чем К,

то перед этим значением располагаются пробелы. Если выводимое значе-

ние не помещается в ширину поля К, то для этого значения будет отве-

дено необходимое количество позиций. Для величин действительного типа

элемент списка вывода может иметь вид А:К:М, где А - переменная или

выраже-

ние действительного типа, К - ширина поля вывода, М - число цифр

дробной части выводимого значения. К и М - выражения или константы

целого типа. В этом случае действительные значения выводятся в форме

десятичного числа с фиксированной точкой.

Пример записи операторов вывода:

. . . . . . . . . . . .

var rA, rB: Real; iP,iQ:Integer;

bR, bS: Boolean; chT, chV, chU, chW: Char;

. . . . . . . . . . . .

WriteLn(rA, rB:10:2);

WriteLn(iP, iQ:8);

WriteLn(bR, bS:8);

WriteLn(chT, chV, chU, chW);

11. С Т Р У К Т У Р А П Р О Г Р А М М Ы

Программа на языке ПАСКАЛЬ состоит из заголовка, разделов описаний

и раздела операторов.

Заголовок программы содержит имя программы, например:

Program PRIM;

Описания могут включать в себя раздел подключаемых библиотек (мо-

дулей), раздел описания меток, раздел описания констант, раздел опи-

сания типов, раздел описания переменных, раздел описания процедур и

функций.

Раздел описания модулей определяется служебным словом USES и со-

держит имена подключаемых модулей (библиотек) как входящих в состав

системы TURBO PASCAL, так и написанных пользователем. Раздел описания

модулей должен быть первым среди разделов описаний. Имена модулей от-

деляются друг от друга запятыми:

uses CRT, Graph;

Любой оператор в программе может быть помечен меткой. В качестве

метки используются произвольные целые без знака, содержащие не более

четырех цифр, либо имена. Метка ставится перед оператором и отделяет-

ся от него двоеточием. Все метки, используемые в программе, должны

быть перечислены в разделе описания меток, например:

label 3, 471, 29, Quit;

Описание констант позволяет использовать имена как синонимы конс-

тант, их необходимо определить в разделе описаний констант:

const K= 1024; MAX= 16384;

В разделе описания переменных необходимо определить тип всех пере-

менных, используемых в программе:

var P,Q,R: Integer;

A,B: Char;

F1,F2: Boolean;

Описание типов, прцедур и функций будет рассмотрено ниже. Отдель-

ные разделы описаний могут отсутствовать, но следует помнить, что в

ПАСКАЛЬ - программе должны быть обязательно описаны все компоненты

программы.

Раздел операторов представляет собой составной оператор, который

содержит между служебными словами

begin.......end

последовательность операторов. Операторы отделяются друг от друга

символом ;.

Текст программы заканчивается символом точка.

Кроме описаний и операторов ПАСКАЛЬ - программа может содержать

комментарии, которые представляют собой произвольную последователь-

ность символов, расположенную между открывающей скобкой комментариев

{ и закрывающей скобкой комментариев }.

Текст ПАСКАЛЬ - программы может содержать ключи компиляции, кото-

рые позволяют управлять режимом компиляции. Синтаксически ключи ком-

пиляции записываются как комментарии. Ключ компиляции содержит символ

$ и букву-ключ с последующим знаком + (включить режим) или - (выклю-

чить режим). Например:

{$E+} - эмулировать математический сопроцессор;

{$F+} - формировать дальний тип вызова процедур и функций;

{$N+} - использовать математический сопроцессор;

{$R+} - проверять выход за границы диапазонов.

Некоторые ключи компиляции могут содержать параметр, например:

{$I имя файла} - включить в текст компилируемой программы назван-

ный файл.

Пример записи простой программы:

Program TRIANG;

var A, B, C, S, P: Real;

begin

Read(A,B,C);

WriteLn(A,B,C);

P:=(A+B+C)/2;

S:=Sqrt(P*(P-A)*(P-B)*(P-C));

WriteLn('S=',S:8:3)

end.

12. Б И Т О В А Я А Р И Ф М Е Т И К А

Битовая или поразрядная арифметика введена в TURBO PASCAL для

обеспечения возможности работы с двоичными разрядами (битами). Опера-

ции битовой арифметики применимы только к целым типам.

Первая группа операций - логические операции not, and, or и xor.

Операция not является одноместной, она изменяет каждый бит целого

числа на обратный.

Операции and, or и xor - двуместные, операнды этих операций - целые

величины одинаковой длины. Операции выполняются попарно над всеми

двоичными разрядами операндов.

Вторая группа операций - это операции сдвига влево shl и сдвига

вправо shr:

I shl N

I shr N.

Эти операции сдвигают двоичную последовательность значения I влево

или вправо на N двоичных разрядов. При этом биты, уходящие за пределы

разрядной сетки, теряются, а освободившиеся двоичные разряды заполня-

ются нулями. При сдвиге вправо отрицательных значений освободившиеся

разряды заполняются единицами.

13. О П Е Р А Т О Р П Е Р Е Х О Д А

Обычно операторы в программе выполняются в том порядке, в каком

они записаны. Оператор перехода прерывает естественный порядок выпол-

нения программы и указывает, что дальнйшее выполнение должно продол-

жаться, начиная с оператора, помеченного меткой, указанной в операто-

ре перехода. Пример записи оператора перехода:

goto 218;

14. Э Л Е М Е Н Т Ы С Т Р У К Т У Р Н О Г О

П Р О Г Р А М М И Р О В А Н И Я

Структуризованная программа (или подпрограмма) - это программа,

составленная из фиксированного множества базовых конструкций. Расс-

мотрим основные определения и способы образования этих конструкций в

схемах алгоритмов.

{}

Из операций, развилок и слияний строятся базовые конструкции: сле-

дование, ветвление, цикл. Применяя только эти три конструкции, можно

реализовать алгоритм решения любой задачи.

Конструкция, представляющая собой последовательное выполнение двух

или более операций, называется следованием.

Конструкция, состоящая из развилки, двух операций и слияния, назы-

вается ветвлением. Одна из операций может отсутствовать.

Конструкция, имеющая линии управления, ведущие к предидущим опера-

циям или развилкам, называется циклом.

Конструкции следование, ветвление и цикл можно представить как

операции, так как они имеют единственный вход и единственный выход.

Произвольную последовательность операций можно представить как одну

операцию.

Операция может быть реализована любым оператором языка ПАСКАЛЬ

(простым или составным), либо группой операторов, за исключением опе-

ратора перехода GOTO.

В языке ПАСКАЛЬ количество базовых конструкций увеличено до шести,

это:

-следование;

-ветвление;

-цикл с предусловием;

-цикл с постусловием;

-цикл с параметром;

-вариант.

Далее рассмотрим, как эти базовые конструкции реализуются в языке

ПАСКАЛЬ.

15. У С Л О В Н Ы Й О П Е Р А Т О Р

{}

Условный оператор в короткой форме работает по правилу: если бу-

левское выражение B истинно, то выполняется оператор ОР1, далее вы-

полняется оператор, следующий за условным. Если булевское выражение B

ложно, то будет выполняться оператор, следующий за этим условным опе-

ратором.

16. Ц И К Л С П Р Е Д У С Л О В И Е М{}

17. Ц И К Л С П О С Т У С Л О В И Е М{}

18. Ц И К Л С П А Р А М Е Т Р О М{}

19. О П Е Р А Т О Р Ы З А В Е Р Ш Е Н И Я Ц И К Л А

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5