Основы программирования на языке Паскаль

| 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, 3, 4, 5