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: Все знаки проставляются a b a*b; Два знака не могут следовать один за другим n/-2 n/(-2);
Соблюдается иерархия выполнения арифметических операций: стандартные функции; div, mod; *, /; +, -; 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 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: 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 степени38)
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 ; ; ; begin ; end. Зарезервированные слова: program – всегда первый; begin – начало; end – конец.
- 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 ; ; … end; Операторы Паскаля. Оператор присваивания. “: =” – знак присваивания. : = ; 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 () имя оператора ввода; список переменных, разделенных запятыми. WRITE () 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 THEN P1 [ ELSE P2 ]; если то иначе (не обязательная часть) - логическое выражение ; P1, P2 - простой или составной операторы. По этому оператору: если - "истинно", то выполняется P1 (true); - " ложно", то выполняется P2 (false).
Если ELSE - отсутствует и - "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 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 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 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 ; где P1, P2, …PN - любые операторы.
По этому оператору выполняется "тело цикла", а затем проверяется , если оно не выполнилось, цикл повторяется. И так до тех пор, пока не будет выполнено.
Необходимо помнить: если 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 DO P; Где P - простой или составной оператор.
По этому оператору проверяется и, если оно выполняется, то выполняется - P, после чего опять проверяется и т. д. Итак, P - выполняется до тех пор, пока выполняется . 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 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.