Курс лекций для специальности «Прикладная математика» Первый семестр

Вид материала

Содержание

6.1 Структура программы на Паскале
6.2 Процедуры для стандартного ввода/вывода
6.3 Массивы. Регулярный тип
Описатель массива
6.4 Для работы с массивами – шаблоны

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 13

Лекция 6

6.1 Структура программы на Паскале

Программа на Паскале представляет собой обычный текст. Транслятор воспринимает этот текст как последовательность символов. На этапе лексического анализа текста выделяются слова (разделитель – пробел). Из слов составлены предложения (или операторы), разделителем служит символ «;» – «точка с запятой».

Начинается программа с необязательного оператора program <имя программы> – заголовка программы. Именем программы может быть любой уникальный в данной программе идентификатор.

После заголовка следует секция описаний. Секция описаний состоит из разделов.

Раздел описания имен модулей (в стандарте Паскаля этот раздел отсутствует). Раздел начинается заголовком uses, далее списком через запятую указываются имена используемых в программе модулей.

Раздел описания меток. После заголовка раздела label записывается список используемых в программе меток.

Раздел описания типов данных. После заголовка раздела type следуют операторы описания типов данных, созданных в программе пользователем. Операторы описания типа имеют следующий формат: <имя типа>=<описатель типа>. Имя типа – идентификатор, описатель типа – конструкция, определяющая данный тип.

Раздел описания имен переменных начинается с заголовка var. Далее следуют операторы описания переменных, имеющие следующий формат: <список имен переменных через запятую>:<имя типа или описатель типа>.

Раздел описания процедур и функций заголовка не имеет. Раздел содержит описания пользовательских процедур и функций.

В стандарте Паскаля перечисленные разделы следуют в строго указанном порядке. В ТР разделы могут следовать в любом порядке и могут повторяться.

Текст программы на Паскале завершает секция действий, представляющая собой составной оператор, – последовательность операторов, заключенная в логические скобки begin end. В секции действий описана последовательность действий, то есть алгоритм решения задачи.

6.2 Процедуры для стандартного ввода/вывода

Для осуществления ввода и вывода данных стандартного типа используются предопределенные процедуры ввода и вывода READ, READLN, WRITE, WRITELN. Эти процедуры, кроме стандартных типов (целочисленные, вещественные, булевский, символьный), могут обслуживать диапазонные типы со стандартным базовым типом и данные типа string (строка). В качестве аргумента эти процедуры получают список элементов ввода или вывода. Список формируется как строка, в которой указываются через запятую имена элементов ввода или вывода, возможно со спецификацией (характеристикой). Спецификации служат для уточнения формата представления данных. Если спецификация не указана, используется формат, принятый по умолчанию для данного типа данных.

Элемент ввода или вывода может принимать одну из следующих форм:

E,{нет спецификации}

E:LEN,{указана характеристика длины}

E:LEN:ACCUR {указана характеристика длины и точности}

Здесь Е – выражение одного из перечисленных выше типов, обслуживаемых процедурами ввода и вывода, LEN и ACCUR – выражения типа INTEGER. Характеристика точности (ACCUR) может применяться только для вывода данных вещественного типа. Использование характеристик при выдаче данных в текстовый файл (или на экран монитора) показано на примерах:

VAR I:INTEGER; C:CHAR; PI:REAL; B:BOOLEAN; A,S:STRING;

I:=1234;

C:='a';

PI:=3.14159;

B:=TRUE;

S:='ABCD';

A:='ABCD';

Обращение к процедуре результат

WRITE(I:6); ..1234

WRITE(I:1); 1234

WRITE(I); .......1234

WRITE(C:6); .....a

WRITE(PI:10); .3.142E+00

WRITE(PI); .3.1415926536E+00

WRITE(PI:10:4); ....3.1416

WRITE(B:10); ......TRUE

WRITE(B:2); .T

WRITE(S:6); ..ABCD

WRITE(S:2); AB

WRITE(S); ABCD

Процедура WRITELN, в отличие от WRITE, после записи данных в файл осуществляет переход на новую логическую запись (строку) текстового файла.

Процедура READLN, в отличие от READ, после выполнения операции ввода данных для всего списка элементов ввода, осуществляет переход на следующую логическую запись (строку) текстового файла чтения.

6.3 Массивы. Регулярный тип

Массив – структура данных, задающая в памяти ЭВМ определенное количество однотипных записей. Тип данных массив в классификации типов данных языка Паскаль относят к базовым структурам и называют регулярным типом данных.

Описатель массива ARRAY[<индексный тип>] OF <базовый тип>

<индексный тип> - имя или описатель индексного типа,

<базовый тип> - имя или описатель базового типа.

В качестве базового типа можно использовать любой тип данных. Индексный тип – любой ординальный тип данных, кроме LONGINT. Индексный тип задает количество элементов массива (размер массива) и тип значений индексов.

Вот примеры описателей массивов:

ARRAY[1..10] OF REAL – массивы этого типа будут состоять из 10 элементов действительного типа, индексы – целые числа от 1 до 10.

ARRAY[CHAR] OF INTEGER – массивы этого типа будут состоять из 256 целочисленных элементов, индексы – символы кодовой таблицы от #0 до #255.

ARRAY[’A’..’Z’] OF INTEGER – массивы этого типа будут состоять из 26 целочисленных элементов, индексы – заглавные буквы латинского алфавита.

В качестве описателя базового типа может быть использован описатель массива. Вот пример описаний:

TYPE

I1=<индексный тип 1>;

I2=<индексный тип 2>;

Ik=<индексный тип k>;

BAZ=<базовый тип>;

MASS=ARRAY[I1] OF ARRAY[I2] OF BAZ

В Паскале предусмотрена более компактная запись последнего оператора:

MASS=ARRAY[I1,I2] OF BAZ

Переменная типа MASS будет представлять собой двумерный массив (массив массивов). В описании VAR M:ARRAY[I1,I2, …, Ik] OF BAZ массив М объявлен как многомерный (k – мерный) массив. Количество индексных типов в описании массива – размерность массива.

Доступ к элементам массива осуществляется с помощью селектора [ ] – квадратные скобки. В квадратных скобках указывают значение (выражение) индексного типа. Если переменные x1,x2, …, xk описаны так: var x1:I1; x2:I2; …; xk:Ik, то

M – массив ARRAY[I1,I2, …, Ik] OF BAZ,

M[x1] – массив ARRAY[I2, …, Ik] OF BAZ,

M[x1][x2] – массив ARRAY[ …, Ik] OF BAZ,

…

M[x1][x2] … [xk] – данное базового типа BAZ,

Допустимы сокращенные формы записи: M[x1,x2],…, M[x1,x2, …, xk], соответственно.

Приведем примеры описаний и использования массивов

TYPE M10=ARRAY[1..10] OF REAL;

IND=-5..5;

MIND=ARRAY[IND] OF REAL; {тип - массив из 11 элементов}

MINDM10=ARRAY[IND] OF M10; {тип - двумерный массив}

week_day=(Monday,Tuesday,Wednesday,Thursday,

Friday,Saturday,Sunday);

dat=1..31;

month=(January,Fabruary,March,April,May,June,July,

August,September,October,November,December);

VAR X:M10;{массив}

K:IND;{переменная}

Y:ARRAY[1..10] OF REAL;

V:MIND;

MM:MINDM10;{двумерный массив}

Mdat:ARRAY[month] OF dat;

Mweek_day:ARRAY[month, dat] OF week_day;

В этих условиях доступ к элементам иллюстрируется операторами:

K:=0;

V[K]:=17.0;

X[1]:= 22.5;

Y[5]:=X[1];

MM[-3, 1]:= 0;{то же самое, что MM[-3][1]:= 0;}

Mdat[January]:=31;

Mweek_day[October, 9]:= Monday;

В TP можно выполнить такое присваивание MM[0]:=X, если все компоненты массива V инициализированы (одинаковые типы данных). Нельзя выполнить присваивание X:=Y, поскольку переменные относятся к несовместимым по присваиванию типам данных.

6.4 Для работы с массивами – шаблоны

Шаблон 1. Ввод-вывод одномерного массива.

program …;

const NN=100;{Максимальное число элементов}

…

type MM=array [1..NN]of real; {Новый тип данных - массив}

…

var M:MM; k,i:integer;

…

begin

{Ввод массива}

writeln(‘Введите кол-во элементов массива (не более ',NN:1,’)’);

readln(k);

writeln(‘Введите ’,k:1,’ элементов массива‘);

for i:=1 to k do read(M[i]); readln;

…

{Вывод массива на экран}

writeln(‘Вот результат:’); {Заголовок вывода}

for i:=1 to k do write(‘M[‘,i:2,’]=’,M[i]:7:3); writeln;

…

end.

Шаблон 2. Ввод-вывод двумерного массива.

program …;

const NN=100; MM=100;{Максимальное число строк и столбцов}

…

type AA=array [1..NN,1..MM]of real;{Новый тип данных – двумерный массив}

…

var A:AA; n,m,i.j:integer;

…

begin

{Ввод двумерного массива}

writeln(‘Введите кол-во строк (не более ’,NN:1,’) и столбцов (не более ’,MM:1,’)');

readln(n,m);

for i:=1 to n do

begin

writeln(‘Введите ’,i:1,’-ю троку‘);

for j:=1 to m do read(M[i,j]);

readln

end;

…

{Вывод двумерного массива на экран}

writeln(‘Вот результат:’);{Заголовок вывода}

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to m do write(M[i,j]);

writeln

end;

…

end.