Основные понятия алгоритмического языка

Для всех операторов цикла выход из цикла осуществляется как

вследствие естественного окончания оператора цикла, так и с

помощью операторов перехода и выхода.

В версии ТУРБО ПАСКАЛЬ 7.0 определены стандартные процедуры Break и

Continue. Процедура Break выполняет безусловный выход из цикла. Проце-

дура Continue обеспечивает переход к началу новой итерации цикла.

20. О П Е Р А Т О Р В А Р И А Н Т А{}

21. П Е Р Е Ч И С Л Я Е М Ы Й Т И П Д А Н Н Ы Х

Перечисляемый тип представляет собой ограниченную упорядоченную

последовательность скалярных констант, составляющих данный тип. Зна-

чение каждой константы задается ее именем. Имена отдельных констант

отделяются друг от друга запятыми, а вся совокупность констант, сос-

тавляющих данный перечисляемый тип, заключается в круглые скобки.

Программист объединяет в одну группу в соответствии с каким - либо

признаком всю совокупность значений, составляющих перечисляемый тип.

Например, перечисляемый тип Rainbow(РАДУГА) объединяет скалярные

значения

RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET (КРАСНЫЙ,

ОРАНЖЕВЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, ГОЛУБОЙ, СИНИЙ, ФИОЛЕТОВЫЙ). Пе-

речисляемый тип Traffic_Light (СВЕТОФОР) объединяет скалярные

значения RED, YELLOW, GREEN (КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ).

Перечисляемый тип описывается в разделе описания типов, который

начинается со служебного слова type, например:

type

Rainbow = (RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET);

Каждое значение является константой своего типа и может принадле-

жать только одному из перечисляемых типов, заданных в программе. Нап-

ример, перечисляемый тип Traffic_Light не может быть определен в

одной

программе с типом Rainbow, так как оба типа содержат одинаковые конс-

танты.

Описание переменных, принадлежащих к скалярным типам, которые объ-

явлены в разделе описания типов, производится с помощью имен типов.

Например:

type Traffic_Light= (RED, YELLOW, GREEN);

var Section: Traffic_Light;

Это означает, что переменная Section может принимать значения RED,

YELLOW или GREEN.

Переменные перечисляемого типа могут быть описаны в разделе описа-

ния переменных, например:

var Section: (RED, YELLOW, GREEN);

При этом имена типов отсутствуют, а переменные определяются сово-

купностью значений, составляющих данный перечисляемый тип.

К переменным перечисляемого типа может быть применим оператор

присваивания:

Section:= YELLOW;

Упорядоченная последовательность значений, составляющих перечисля-

емый тип, автоматически нумеруется, начиная с нуля и далее через еди-

ницу. Отсюда следует, что к перечисляемым переменным и константам мо-

гут быть применены операции отношения и стандартные функции Pred,

Succ, Ord.

Переменные и константы перечисляемого типа не могут быть элемента-

ми списка ввода или вывода.

22. И Н Т Е Р В А Л Ь Н Ы Й Т И П Д А Н Н Ы Х

Отрезок любого порядкового типа

может быть определен как интервальный или ограниченный

тип. Отрезок задается диапазоном от минимального до максимального

значения констант, разделенных двумя точками. В качестве констант мо-

гут быть использованы константы, принадлежащие к целому, символьному,

логическому или перечисляемому типам. Скалярный тип, на котором стро-

ится отрезок, называется базовым типом.

Минимальное и максимальное значения констант называются нижней и

верхней границами отрезка, определяющего интервальный тип. Нижняя

граница должна быть меньше верхней.

{}

Над переменными, относящимися к интервальному типу, могут выпол-

няться все операции и применяться все стандартные функции, которые

допустимы для соответствующего базового типа.

При использовании в программах интервальных типов данных может

осущест-

вляться контроль за тем, чтобы значения переменных не выходили за

границы, введенные для этих переменных в описании интервального типа.

23. М А С С И В Ы

Массивы представляют собой ограниченную упорядоченную совокупность

однотипных величин. Каждая отдельная величина называется компонентой

массива. Тип компонент может быть любым, принятым в языке ПАСКАЛЬ,

кроме файлового типа. Тип компонент называется базовым типом.

Вся совокупность компонент определяется одним именем. Для обозна-

чения отдельных компонент используется конструкция, называемая пере-

менной с индексом или с индексами:

A[5] S[k+1] B[3,5].

В качестве индекса может быть использовано выражение. Тип индексов

может быть только интервальным или перечисляемым. Действительный и

целый типы недопустимы. Индексы интервального типа, для которого ба-

зовым является целый тип, могут принимать отрицательные, нулевое и

положительные значения.{}

В операторной части

программы один массив может быть присвоен другому, если их типы иден-

тичны, например:

R1:=Z.

Для ввода или вывода массива в список ввода или вывода помещается

переменная с индексом, а операторы ввода или вывода выполняются в

цикле.

{}

Первый индекс определяет номер строки, второй - номер столбца.

Двумерные массивы хранятся в памяти ЭВМ по строкам.

Инициализация массивов (присвоение начальных значений всем компо-

нентам массивов) осуществляется двумя способами.

Первый способ - с использованием типизированных констант, напри-

мер:

type Dim10= Array[1..10] of Real;

const

raM10: Dim10 = ( 0, 2.1, 4, 5.65, 6.1, 6.7, 7.2, 8, 8.7, 9.3 );

При инициализации двумерных массивов значения компонент каждого из

входящих в него одномерных массивов записывается в скобках:

type Dim3x2= Array[1..3,1..2] of Integer;

const

iaM3x2: Dim3x2= ( (1, 2)

(3, 4)

(5, 6) );

Второй способ инициализации - использование разновидности процеду-

ры FillChar:

FillChar( var V; NBytes: Word; B: Byte );

Эта процедура заполняет участок памяти однобайтовым значением. Напри-

мер, для обнуления массива A[1..10] of Real можно записать:

FillChar(A, 40, 0);

или

FillChar(A, SizeOf(A), 0);

{}

24. С Т Р О К И

Особое место в языке ПАСКАЛЬ занимают массивы символов. Стандарт-

ный ПАСКАЛЬ допускает два способа хранения символьных массивов в па-

мяти ЭВМ: распакованный и упакованный. Распакованные массивы символов

хранятся в памяти ЭВМ по одному символу в машинном слове, упакованные

- по одному символу в байте. При описании упакованного массива симво-

лов используют служебное слово PACKED, например:

var MAS: Packed Array[1..20] of Char;

Описание распакованного массива символов имеет вид:

var M: Array[1..20] of char;

Для преобразования символьного массива из распакованной формы в

упакованную и наоборот, из упакованной в распакованную, в язык ПАС-

КАЛЬ введены две стандартные функции Pack, UnPack.

Упакованный массив символов образует символьную строку. Символьная

строка может быть либо строковой константой, либо строковой перемен-

ной. Строковая константа, или строка, представляет собой совокупность

символов, заключенную в апострофы. Строка - это элементарная конс-

трукция языка ПАСКАЛЬ. Строковые константы могут входить в состав вы-

ражений. Как и числовые константы, они могут быть описаны в разделе

описания констант.

Строковые переменные - это одномерные упакованные массивы симво-

лов, для описания которых в TURBO PASCAL введен тип String.

Например, если строка содержит до 30 символов, ее тип будет опре-

делен как

type s= String[30];

Длина строки не может содержать более, чем 255 символов.

В TURBO PASCAL определено понятие строки переменной длины, в этом

случае ее описание задается как

type s= String;

Тип String без указания длины совместим со всеми типами строк.

Особенностью строковых переменных является то, что к ним можно об-

ращаться как к скалярным переменным, так и к массивам. Во втором слу-

чае применяется конструкция "переменная с индексом", что обеспечивает

доступ к отдельным символам строки. При этом нижняя граница идекса

равна 1. Отдельный символ строки совместим с типом Char.

В памяти ЭВМ строка занимает количество байтов, на единицу большее

ее длины. Нулевой байт строки содержит ее длину.

Для строк определены операции присваивания, слияния (конкатенации)

и сравнения.

Для сравнения строк применяются все операции отношения. Сравнение

строк происходит посимвольно, начиная с первого символа. Строки рав-

ны, если имеют одинаковую длину и посимвольно эквивалентны.

Строки могут быть элементами списка ввода - вывода, при этом запи-

сывается имя строки без индекса.

При вводе строковых переменных количество вводимых символов может

быть меньше, чем длина строки. В этом случае вводимые символы разме-

щаются с начала строки, а оставшиеся байты заполняются пробелами. Ес-

ли количество вводимых символов превышает длину строки, лишние

символы отбрасываются.

Инициализация строк может производиться как с помощью типизирован-

ных констант:

const sName: String[9]= 'IBM PC/AT';

так и с использованием второй разновидности функции FillChar:

FillChar( var V; NBytes: Word; C: Char );

например:

FillChar(A, SizeOf(A), '0');

Для работы со строками в TURBO PASCAL включены процедуры и функ-

ции, которые обеспечивают редактирование и преобразование строк.

{}

25. П Р О Ц Е Д У Р Ы И Ф У Н К Ц И И

Алгоритм решения задачи проектируется путем декомпозиции всей за-

дачи в отдельные подзадачи. Обычно подзадачи реализуются в виде подп-

рограмм.

Подпрограмма - это последовательность операторов, которые опреде-

лены и записаны только в одном месте программы, однако их можно

вызвать для выполнения из одной или нескольких точек программы. Каж-

дая подпрограмма определяется уникальным именем. В языке ПАСКАЛЬ су-

ществуют два типа подпрограмм - процедуры и функции.

Процедура и функция - это именованная последовательность описаний

и операторов. При использовании процедур или функций ПАСКАЛЬ - прог-

рамма должна содержать текст процедуры или функции и обращение к про-

цедуре или функции. Тексты процедур и функций помещаются в раздел

описаний процедур и функций.

{}

Процедура может содержать такие - же разделы описаний, что и ПАС-

КАЛЬ - программа, а именно: разделы описания модулей, меток, конс-

тант, типов, переменных, процедур и функций.

{}

ПЕРЕДАЧА ИМЕН ПРОЦЕДУР И ФУНКЦИЙ В КАЧЕСТВЕ ПАРАМЕТРОВ. Во многих

задачах, особенно в задачах вычислительной математики, необходимо пе-

редавать имена процедур и функций в качестве параметров. Для этого в

TURBO PASCAL введен новый тип данных - процедурный или функциональ-

ный, в зависимости от того, что описывается.

Описание процедурных и функциональных типов производится в разделе

описания типов:

type

FuncType = Function(z: Real): Real;

ProcType = Procedure (a,b: Real; var x,y: Real);

Функциональный и процедурный тип определяется как заголовок проце-

дуры и функции со списком формальных параметров, но без имени. Можно

определить функциональный или процедурный тип без параметров, напри-

мер:

type

Proc = Procedure;

После объявления процедурного или функционального типа его можно

использовать для описания формальных параметров - имен процедур и

функций.

Кроме того, необходимо написать те реальные процедуры или функции,

имена которых будут передаваться как фактические параметры. Эти про-

цедуры и функции должны компилироваться в режиме дальней адресации с

ключом {$F+}.

Пример. Составить программу для вычисления определенного интеграла

tk

2t

I= S--------------- dt

sqrt(1-sin2t)

tn

по методу Симпсона. Вычисление подинтегральной функции реализовать с

помощью функции, имя которой передается как параметр. Значение опре-

деленного интеграла по формуле Симпсона вычисляется по формуле:

ISimps=2*h/3*(0.5*F(A)+2*F(A+h)+F(A+2*h)+2*F(A+3*h)+...

+2*F(B-h)+0.5*F(B))

где A и B - нижняя и верхняя границы интервала интегрирования,

N - число разбиений интервала интегрирования,

h=(B-A)/N, причем N должно быть четным.

Program INTEGRAL;

type

Func= function(x: Real): Real;

var

I,TN,TK:Real;

N:Integer;

{$F+}

Function Q(t: Real): Real;

begin

Q:=2*t/Sqrt(1-Sin(2*t));

end;

{$F-}

Procedure Simps(F:Func; a,b:Real; N:Integer; var INT:Real);

var

sum, h: Real;

j:Integer;

begin

if Odd(N) then N:=N+1;

h:=(b-a)/N;

sum:=0.5*(F(a)+F(b));

for j:=1 to N-1 do

sum:=sum+(j mod 2+1)*F(a+j*h);

INT:=2*h*sum/3

end;

begin

WriteLn(' ВВЕДИ TN,TK,N');

Read(TN,TK,N);

Simps(Q,TN,TK,N,I);

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

end.

{}

26. О П Е Р А Т О Р Ы В Ы Х О Д А

Для завершения работы программ, процедур и функций без предвари-

тельного перехода по меткам к закрывающему end в TURBO PASCAL введены

процедуры Exit и Halt.

Вызов Exit завершает работу своего программного блока и передает

управление вызывающей программе. Если Exit выполняется в подпрограм-

ме, то выполнение этой подпрограммы прекратится, и далее будет выпол-

няться следующий за вызовом этой подпрограммы оператор. Если Exit вы-

полняется в основной программе, выход из нее будет эквивалентен ее

нормальному завершению.

Вызов процедуры Halt, где бы она не находилась, завершает работу

программы и передает управление операционной системе.

Процедура Halt имеет структуру Halt(n), где n - код возврата, ко-

торый может быть проанализирован операционной системой с помощью ко-

манды IF ERRORLEVEL. Значение n=0 соответствует нормальному заверше-

нию работы программы. Вызов процедуры Halt без параметра эквивалентен

вызову Halt(0).

27. М О Д У Л И

Модуль (UNIT) в TURBO PASCAL - это особым образом оформленная биб-

лиотека подпрограмм. Модуль в отличие от программы не может быть за-

пущен на выполнение самостоятельно, он может только участвовать в

построении программ и других модулей.

Модули позволяют создавать личные библиотеки процедур и функций и

строить программы практически любого размера.

Модуль в TURBO PASCAL представляет собой отдельно хранимую и неза-

висимо компилируемую программную единицу.

В общем случае модуль - это совокупность программных ресурсов,

предназначенных для использования другими программами. Под программ-

ными ресурсами понимаются любые элементы языка TURBO PASCAL: констан-

ты, типы, переменные, подпрограммы. Модуль сам по себе не является

выполняемой программой, его элементы используются другими программны-

ми единицами.

Все программные элементы модуля можно разбить на две части:

- программные элементы, предназначенные для использования другими

программами или модулями, такие элементы называют видимыми вне моду-

ля;

- программные элементы, необходимые только для работы самого моду-

ля, их называют невидимыми или скрытыми.

В соответствии с этим модуль, кроме заголовка, содержит две основ-

ные части, называемые интерфейсом и реализацией.

В общем случае модуль имеет следующую структуру:

unit ; {заголовок модуля}

interface

{ описание видимых программных элементов модуля }

{ описание скрытых программных элементов модуля }

begin

{ операторы инициализации элементов модуля }

end.

В частном случае модуль может не содержать части реализации и час-

ти инициализации, тогда структура модуля будет такой:

unit ; {заголовок модуля}

interface

{ описание видимых программных элементов модуля }

implementation

end.

Использование в модулях процедур и функций имеет свои особенности.

Заголовок подпрограммы содержит все сведения, необходимые для ее вы-

зова: имя, перечень и тип параметров, тип результата для функций, эта

информация должна быть доступна для других программ и модулей. С дру-

гой стороны, текст подпрограммы, реализующий ее алгоритм, другими

программами и модулями не может быть использован. Поэтому заголовок

процедур и функций помещают в интерфейсную часть модуля, а текст - в

часть реализации.

Интерфейсная часть модуля содержит только видимые (доступные для

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5