Алгоритмический язык Pascal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Представление информации может осуществляться с помощью языков, которые являются знаковыми системами. Каждая знаковая система строится на основе определенного алфавита и правил выполнения операций над ними.

 

Алфавит языка PASCAL

 

Текст PASCAL-программы представляет собой последовательность строк, состоящих из символов, образующих алфавит языка.
Максимальная длина строки -  126 символов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лексическая структура языка

 

Символы из алфавита языка используются для построения базовых элементов PASCAL-программ - лексем.

 

Лексема - минимальная единица языка, имеющая самостоятельный смысл.

 

 

 

 

 

 

 Зарезервированные (служебные) слова:

 

absolute	div	goto	nil	repeat	var
and	do	if	not	set	virtual
array	downto	implementation	object	shl	while
asm	else	in	of	shr	with
assembler	end	inline	ot	string	xor
begin	external	interface	packed	then
case	file		private	to
const	for	interrupt	procedure	type
constructor	forward	label	program	unit
destructor	function	mod	record	uses

 

 

2. Идентификаторы (имена)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Идентификаторы – это имена, которые состоят из латинских букв, цифр и символа подчеркивания и начинаются только с буквы или символа подчеркивания.

Примеры:

 

X	_Beta	программа
Y22M	5ABC	Figure/Fer
RAZMER	Pascal_Basic	INd67
index	_123	Const
Gamma	Y.22	ABCD_1234_EFG
Alfa_Beta	CH Gamma	Dos.Exec

3. Знаки операций

 

Формируются из одного или нескольких специальных символов и предназначены для задания действий по преобразованию данных и вычислений.

 

Условное обозначение операции	Наименование операции
+	сложение
-	вычитание
*	умножение
/	деление
div	деление целочисленное
mod	остаток от целочисленного деления
:=	присвоение
=	равно (сравнение)
<>	не равно (сравнение)
<	меньше (сравнение)
>	больше (сравнение)
<=	меньше или равно (сравнение)
>=	больше или равно (сравнение)
not	логическое   НЕ
and	логическое   И
or	логическое   ИЛИ
xor	исключительное   ИЛИ

 

 

5. Разделители

 

Формируются из специальных символов и в основном используются для повышения наглядности текстов программ. Например: “(“,”)”, “{“, “}”, “;”, пробел “ ”.

 

6. Изображения

 

Группа лексем обозначает числа, символьные строки и некоторые другие значения.

 

Представление чисел

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система типов данных Turbo Pascal

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общая структура программы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соглашения о переменных

 

Основные характеристики переменной:

 

Имя (идентификатор)	Alpha
Тип переменной	Real
Значение	12.345
Адрес	$1000 : $2A34

                                                           

Имя служит для того, чтобы в программе можно было обратиться к этому объекту (т.е. его идентифицировать).

Задание типа определяет область значений и вид внутреннего представления.

Значение переменной присваивается в программе путем считывания соответствующей константы, либо с помощью оператора присваивания.

Адрес является адресом в памяти, начиная с которого значение переменной записывается в память.

                                        

Var

     X         :    Real;                 {вещественная переменная}

     I, J, K   :    Integer;                {три целые переменные}

     S1, S2    :    Char;                 {две символьные переменные}

     LOGIC     :    Boolean;                {логическая переменная}

Соглашения о постоянных

 

 

Const

Min       =0;                     {целое число}

Max       =500;                   {целое число}

E         =2.7;                   {вещественное число}

SpecChar  =’\’;                   {символ}

HelpStr   =’Нажмите клавишу F1’;   {строка}

OK        =True;                  {логическая константа}

MaxReal   =1.7e38;                {вещественное число}

 

{определение констант как выражения из чисел, некоторых функций языка и определенных ранее простых констант}

 

            Interval  =    Max - Min;

     Key       =    Chr (27);

     E2        =    E * E;

 

Типизированные константы
(переменные со стартовым значением)

 

Типизированные константы являются переменными, которым в той части программы, где описываются константы, присваивается некоторое начальное значение. Они не только могут описываться как переменные, их можно использовать в качестве переменных, т.е. им можно присвоить новое значение.

 

Const

     R    :    Real = 1.1523;

     I    :    Integer = -10;

     S    :    String[10] = ’Привет ! ’;

     Done :    Boolean = True;

 

 

 

 

Операторы Паскаля

 

 

 

 

					Условные операторы   Символьный тип (Char)
					Операторы повтора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пустой оператор

Не выполняет никаких операций и ничего не изменяет в данных и в программе.

 

Он ставится из соображения синтаксиса там, где синтаксис требует наличие некоторого оператора, а никакой оператор там стоять не должен.

 

Составной оператор

 

 

 

 

If A > 0 Then begin B:= A + 10; Write(A, B) end

         Else B:= A – 4;

 

Оператор присваивания

 

           

 

 

 

Правила выполнения оператора присваивания

1. Вычисляется выражение в правой части оператора присваивания.
2. Переменной, указанной в левой части  оператора присваивания присваивается вычисленное значение.
3. Переменная и выражение должны быть совместимы по типу.

 

Var

     I, J      : Integer;

     X, Y      : Real;

     A, B      : Char;

     P, Q      : Boolean;

 

 

Правильные записи оператора присвоения:

 

P := False;

A := ’+’;

X := I + J mod 7;

Q := Odd ( J + I div 5 );

J  := Round ( X / 2 );

Y := 275;

 

Неправильные записи оператора присвоения:

 

I := 3.375;

B := ’Ha’;

A := +;

X + 3 := Y;

Выражение – конструкция языка, задающая порядок выполнения действий над элементами данных.

Выражение состоит из элементов данных – операндов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оператор вызова процедуры ввода (чтения) данных

 

обеспечивает ввод данных для последующей их обработки программой.

 

 

где параметр1, параметр2, …, параметрN – переменные допустимых типов данных.

 

Числовой (целый, вещественный)	Считывается одно число соответствующего формата и значение его присваивается переменной параметр1. Знаки пробела или перевода строки перед числом игнорируются
Символьный (Char)	Считывается один символ и его значение присваивается переменной параметр1.
Строковый (String)	При длине N строковой переменной параметр1 считывается N символов.

 

Правила выполнения оператора вызова процедуры Read

 

·         Для числовых значений параметр1, параметр2, …, параметрN набираются на клавиатуре минимум через один пробел.

·         После набора данных для одного оператора вызова  процедуры Read нажимается клавиша ввода Enter.

·         Значения переменных должны вводиться в строгом соответствии с синтаксисом языка Turbo Pascal. Если соответствие нарушено, то возникают ошибки ввода-вывода.

·         Строковые (String) значения при вводе лучше всего располагать в отдельной строке.

 

Пример

 

Var  A    : Integer;

     B    : Char;

     C    : Real;

Begin

     Read (A, B, C);

End.

 

Набираем на клавиатуре:

 

234R  15.7358   <Enter>

 

Оператор вызова процедуры ввода (чтения) строки

обеспечивает ввод данных  для последующей их обработки программой.

 

 

Сравнение операторов вызова процедур Read и ReadLn

 

Общие свойства:	·         Считывает значение в переменные в том порядке, в каком они указаны в списке ввода. ·         Считывание прекращается после того, как все переменные этого списка получат значения.
Отличие:
Read	после выполнения курсор находится в той же строке, компьютер готов к считыванию из очередной позиции текущей строки.
ReadLn	после выполнения курсор перемещается на начало следующей строки.

Примеры

 

Var  A    : Char;

     B    : Integer;

     C    : Real;

Read (a, b, c)      ReadLn (a, b, c)

 

Вводимая информация	Результат выполнения процедур
S <пробел> 35 <пробел> -47.82 <Enter>	a = S b = 35 c = -47.82
S <Enter> 35 <Enter> -47.82 <Enter>	a = S b = 35 c = -47.82
S <пробел> 35 <пробел> -47.82 <пробел> 7 <Enter>	a = S b = 35 c = -47.82

 

Read (a, b, c);

Read (d);

 

23	<пробел>	74	<пробел>	9	<Enter>	82	<Enter>
a		b		c		d

 

ReadLn (a, b, c);

Read (d);

 

23	<пробел>	74	<пробел>	9	<пробел>	82	<Enter>
a		b		c		d

 

 

Read (a); Read (b); Read (c);

 

1-ый способ

 

23

<пробел>

74

<пробел>

9

<Enter>

 

2-ой способ

 

23	<Enter>
74	<Enter>
9	<Enter>

ReadLn (a); ReadLn (b); ReadLn (c);

 

 

1-ый способ

 

23

<пробел>

74

<пробел>

9

<Enter>

 

2-ой способ

 

23	<Enter>
74	<Enter>
9	<Enter>

 

Оператор вызова процедуры вывода

Выдает на экран значения параметр1, параметр2, …, параметрN в стандартной форме.

 

Выдает на экран значения параметр1, параметр2, …, параметрN в стандартной форме и в заключение выполняет перевод курсора в первую позицию новой строки.

 

 

где параметр1, параметр2, …, параметрN - переменная, константа, выражение любого допустимого типа (целый, вещественный, логический, символьный, строковый, диапазон и др.).

Примеры

A := 1; B := 2; C := 3;

 

Write (A); Write (B); Write (C);

 

1

2

3

Write (A,B,C);

 

1

2

3

 

WriteLn (A); WriteLn (B); WriteLn (C);

 

1

2

3

 

WriteLn (A,B,C);

 

1

2

3

 

WriteLn (B, '@', A, 'сумма', C+A);

 

 

 

 

 

2

@

1

с

у

м

м

а

4

 

Форматный вывод

 

1. Параметры определения ширины поля для параметра при печати

 

 

Длина – целое выражение, определяющее общий размер поля для вывода параметра.

 

Пример

A := 10; B := 2; C := 100;

 

WriteLn (A, B, C);

 

1

0

2

1

0

0

 

WriteLn (A:2, B:2, C:4);

 

1

0

2

1

0

0

 

WriteLn (A, B:2, C:2);

 

1

0

2

1

0

0

 

X := 421.53;

WriteLn (X);

 

4

.

2

1

5

3

0

0

0

0

0

0

0

E

+

0

2

 

X := -421.53;

WriteLn (X);

 

-

4

.

2

1

5

3

0

0

0

0

0

0

0

E

+

0

2

 

X := 421.53;

WriteLn (X : 8);

 

4

.

2

E

+

0

2

 

 

2. Параметр определения числа знаков после десятичной точки при печати

 

 

Количество – целое выражение, определяющее, сколько цифр после десятичной точки выводить для числа с фиксированной точкой.

 

X := 421.53;

WriteLn (X : 7 : 2);

 

4

2

1

.

5

3

 

WriteLn (X : 9 : 4);

 

4

2

1

.

5

3

0

0

 

WriteLn (X : 6 : 4);

 

4

2

1

.

5

3

0

0

 

Оператор условия If

 

 

 

 

 

 

 

Оператор условия If  выполняется следующим образом:

 

·         Вычисляется логическое выражение (булевый тип: True, False),

·         Если значение логического выражения есть True (истина), выполняется <Оператор-1>, указанный после Then,

·         Если значение логического выражения есть False (ложь), выполняется <Оператор-2>, указанный после Else.

 

Полная форма условного оператора If

 

 

 

 

Блок – схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

 

 

If A>0 Then     C:=A   

Else    C:= Abs(A);

 

Сокращенная форма условного оператора If

 

 

Блок – схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

 

 

C:= A;

If A>0 Then     C:=Abs(A);

 

Задача 1

 

Ввести число. Если это число положительное, то на экран вывести сообщение "Положительное число". Если это число отрицательное, то на экран вывести сообщение "Отрицательное число".

 

 

Исходные данные: А

 

Блок-схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                      Да                                       Нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Program Trial_1;

Var A : Integer;

Begin

    Write ('Введите число'); ReadLn (A);

    If A >= 0 Then WriteLn('Положительное число')

              Else WriteLn('Отрицательное число')

End.

 

 

 

 

Задача 2

 

 

Исходные данные: X

 

Блок-схема

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Да                                                         Нет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Program Trial_2;

Var X : Integer; Y : Real;

Begin

    Write ('Введите число'); ReadLn (X);

    If  X > 5    Then Y:=1/(X-5)

                 Else Y:= 5*X;

    WriteLn (Y)

End.

 

 

 

Циклические вычислительные процессы

 

Если вычислительный процесс содержит многократные вычисления по одним и тем же математическим зависимостям,  то  его  называют циклическим процессом.

Многократно повторяемые участки вычислений называются циклами,  а  переменные,  изменяющиеся  в   цикле,   - переменными цикла (параметрами).

 

Пример

 

Вычислить значение функции  Y = a^N, где  а - действительное число с натуральным показателем.

 

Y =    a * a * a * a * a *  … * a

 

 

                                            N

Алгоритм циклической структуры

 

1. Подготовка  цикла – задание начальных значений переменным цикла перед первым его выполнением.
2. Тело цикла – действия, повторяемые в цикле.
3. Модификация  переменных  цикла  перед  каждым  новым  его повторением.
4. Управление циклом – проверка условия продолжения (или окончания) цикла и переход на начало тела цикла, если выполняется условие продолжения цикла (или выход из цикла по его окончанию).

 

Блок - схема циклического процесса с предусловием

                                               

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Блок - схема циклического процесса с предусловием

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                 

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Операторы повтора

 

1. В языке Pascal различают три вида операторов цикла: 

 

 

 

 

 

2. Выражение, управляющее повторениями, должно иметь булевский тип.

3. В случае если число повторений оператора (составного оператора) заранее неизвестно, а задано лишь условие его повторения (или окончания) используются операторы while, repeat.

4. Оператор for используется, если число повторений заранее известно.

 

 

 

Оператор цикла с параметром ( For )

Число повторений заранее известно.

Предусматривает повторное выполнение <оператора> с одновременным изменением по правилу арифметической прогрессии значения, присваемого управляющей переменной.

<переменная> - параметр цикла; является переменной порядкового типа;

<выражение-1> - выражение определяет начальное значение параметра цикла;

<выражение-2> - выражение определяет конечное значение параметра цикла;

<оператор> - выполняемый оператор.

 

Порядок выполнения оператора For – to

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правила организации цикла:

 

1. Параметр цикла - <переменная>, начальное - <выражение-1>, конечное - <выражение-2> значения должны быть одинакового типа, их тип может быть любым скалярным типов, кроме вещественного.

2. Цикл не выполняется вообще, если:

начальное значение больше, чем конечное для For – to

начальное значение меньше, чем конечное для  For - downto.

3. По окончании цикла значение переменной цикла не определено и не может использоваться в дальнейших вычислениях.

4. После ключевого слова Do может стоять только один оператор.

 

Запрещается

 

1. Изменять переменную цикла.

 

For I := 1 to N do  

    begin

      Y := Y * A;

      I := I + 2

    end;

2. Входить в цикл с помощью оператора Goto, так как в этом случае начальное и конечное значения параметра цикла не будет определено.

 

goto METKA1;

For I := 1 to N do  

    begin

 METKA1: Y := Y * A;

         I := I + 2

    end;

Пример 1

Вычислить значение функции  , где  а - действительное число с натуральным показателем.

Program MULTI_1; Var A,Y:Real;     I,N: Integer;   Begin   Write(’Введите число А-’);   Readln (A);   Write(’Введите степень числа А - ’);   Readln ( N );   Y:= 1;   For I:= 1 to N do Y:= Y * A;   Write (’Результат -’ , Y ) End.

 

Program MULTI_2; Var A,Y:Real;     I,N: Integer; Begin   Write(’Введите число А-’);   Readln (A);   Write(’Введите степень числа А - ’);   Readln ( N );   Y:= 1;   For I:= N downto 1 do Y:= Y * A;   Write (’Результат -’ , Y ) End.

 

Оператор цикла с предусловием (While)

 

 

 

 

 

Предусматривает повторное выполнение <оператора>.

Перед каждым очередным выполнение производится проверка значения <логического выражения>, которое служит критерием повторения.

Если это выражение имеет значение:

            True, то выполняется очередная итерация;

            False, то выполнение оператора цикла заканчивается.

 

Если <логическое выражение> с самого начала имеет значение False, то цикл не выполняется ни разу.

 

Пример

 

Дано число N. Подсчитать количество цифр данного числа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                 

 

                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Program DemoWhile;

Var M, N : LongInt;

    K   : Byte;

Begin

    WriteLn (' Введите целое число ');

    ReadLn (N); M:= abs(N);

    K:= 0;

    While M<>0 do

         begin

             Inc(K);

             M:= M div 10

         end;

    WriteLn ('В числе  ', N, ' -- ', K, ' цифр ')

End.

 

Оператор цикла с постусловием Repeat

 

 

 

 

 

Предусматривает повторное выполнение <операторов>.

 

Отличается от While, тем, что условие проверяется после выполнения очередной итерации и критерием прекращения цикла является равенство <логического выражения> константе True.

 

Если <логическое выражение> имеет значение False, то цикл повторяется.

 

Гарантируется хотя бы одно выполнение цикла.

 

Пример

 

Вводит и суммирует любое количество целочисленных значений. Если введено значение 999, то на экран выводится результат суммирования.

 

Блок - схема циклического процесса с постусловием

 

 

                                                                                                                     

 

                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Program DemoRepeat;

Var

    X   : Integer;

    Sum : Real;

Begin

    Sum := 0;

    Repeat                   

         Write( ' Значение X= ' );

         Readln(X);  

         If X <> 999 then Sum:= Sum+X;

    until X = 999;               

    Writeln( ‘ Сумма введенных чисел = ', Sum );

End.