Шпаргалка по программированию на Турбо Паскаль

Подождите немного. Документ загружается.

1. Этапы подготовки и решения задач на ЭВМ.

Понятие алгоритма.

При подготовке и решении научно-инженерных задач на ЭВМ можно выделить

следующие этапы:

1. Постановка задачи (формализация).

2. Математическое описание задачи.

3. Выбор или разработка метода решения.

4. Разработка алгоритма.

5. Составление программы.

6. Отладка программы.

7. Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

В задачах других классов некоторые этапы могут отсутствовать.

При постановке задачи формулируется цель решения задачи и подробно описывается её

содержание. Анализируются характер и сущность величин, используемых в задаче, и

определяются условия, при которых она решается. При математическом описании задачи

соотношения между величинами выражаются посредством математических формул. Так

формируется математическая модель явления.

Выбор метода решения позволяет привести решение задачи к конкретным машинным

операциям. При обосновании выбора метода необходимо учитывать точность

вычислений, время решения задачи на ЭВМ, требуемый объём памяти и другие факторы.

Алгоритм – это конечная последовательность точно определенных действий, приводящая

к решению поставленной задачи. При разработке алгоритма процесс обработки данных

разбивается на отдельные, относительно самостоятельные блоки, и устанавливается

последовательность выполнения блоков. При составлении программы алгоритм решения

задачи переводится на конкретный язык программирования.

Отладка заключается в поиске и устранении синтаксических и логических ошибок в

программе. При синтаксическом контроле программы транслятор системы

программирования выявляет недопустимые в данном языке программирования

конструкции и сочетания символов. Логика работы программы проверяется при её

выполнении с конкретными исходными данными. Кроме того, для поиска ошибок могут

быть использованы отладчики, выполняющие отдельные специальные действия,

например, удаление, вставку или замену операторов и др. При решении задачи на ЭВМ и

анализе результатов получаемые результаты интерпретируются и анализируются

специалистом или пользователем.

Распространены следующие способы описания алгоритмов: словесный, граф-схемный,

языки программирования. Примером словесного способа описания алгоритма является

кулинарный рецепт. Словесный способ не может непосредственно использоваться при

решении задач на ЭВМ.

При граф-схемном способе алгоритм представляют в виде символов-блоков и связей

между ними. Основные символы для описания алгоритмов следующие:

Процесс

Решение - выбор направления алгоритма в зависимости от некоторых переменных

условий

Модификация – выполнение операций, меняющих команды или группы команд

Ввод-вывод данных и результатов

Пуск-останов

Межблочный соединитель

Предопределенный процесс – использование ранее созданных и отдельно описанных

алгоритмов

Вывод на печать

Межстраничный соединитель

Граф-схемный способ компактен и нагляден, но не может непосредственно вводится в

ЭВМ. Достаточно сложные программы невозможно описать граф-схемным способом.

Способ записи алгоритма на языке программирования позволяет непосредственно

обрабатывать его на ЭВМ

2. Элементарные базовые управляющие структуры

Алгоритмы и программы разрабатываются с использованием трех элементарных базовых

управляющих структур, представленных на риcунке - следования, разветвления, цикла

(повторения).

На рисунке показаны элементарные базовые управляющие структуры: а - следование, б -

разветвление, в - вариант разветвления, г - цикл с предусловием, д - цикл с постусловием

На схемах: S, S1 и S2 – выполняемые действия, Р – логическое условие. Те или иные

действия выполняются в зависимости от того, верно или нет логическое условие.

Сочетая базовые управляющие структуры, составляют сложные алгоритмы и программы.

3. Состав и работа системы программирования Турбо

Паскаль

Язык программирования Паскаль (Pascal) разработан в 1970 г. Никлаусом Виртом.

Благодаря простоте и высокой эффективности Паскаль широко распространился среди

профессиональных программистов. Существует множество реализаций и версий Паскаля.

В персональнюх компьютерах программирование на Паскале ведут в системах

программирования. Широко распространена система программирования Турбо Паскаль.

Сейчас чаще всего используют версии Турбо Паскаля 5.0, 5.5, 6.0, 7.0.

Система программирования Турбо Паскаль записана в файлах turbo.exe (ядро системы) и

turbo.tpl (стандартные подпрограммы, т.е. стандартные модули).

Турбо Паскаль состоит из редактора текста, компилятора, редактора связей и отладчика. С

помощью редактора текста набирают текст программы. Компилятором переводят

(компилируют) программу на машинный язык. Затем при помощи отладчика проводят

отладку программы. Скомпилированная программа на диск записывается в виде ехе-

файла, который может выполняться компьютером. Редактор связей удаляет лишние

(ненужные) части программы.

4. Алфавит языка

В Турбо-Паскале используются:

1. Буквы латинского алфавита

2. Цифры от 0 до 9

3. Спецсимволы + - * / = > < и др.

4. Комбинации символов:

: = присваивание

< > не равно

.. диапазон

< = меньше или равно

> = больше или равно

5. Зарезервированные (ключевые) слова:

absolute – абсолютный, and – и, array – массив, begin – начало, case – в случае, const –

константа, div – делить, do – выполнить, else – иначе, downto – назад, end – конец, external

– внешний, file – файл, forward – вперед, for – для, function – функция, goto – перейти к,

inline – вставить, if – если, in – в, label – метка, mod – модуль, nil – ничто, not – нет,

owerlay – перекрытие, of – из, or – или, packed – упакованный, procedure – процедура,

program – программа, record – запись, repeat - повторять, set – множество, shl – сдвиг

влево, shr – сдвиг вправо, string – строка, then – тогда, type – тип, to – к, until – пока, uses-

используется, var – переменная, while – пока, with - с, xor – дизъюнкция.

Знание значений ключевых слов необходимо для понимания программ, написанных на

Паскале.

6. Знаки операций:

а) арифметических -

+ сложение

- вычитание

* умножение

/ деление

div деление нацело (отбрасывается остаток)

mod нахождение остатка от деления нацело

> больше

< меньше

< > не равно

> = больше или равно

< = меньше или равно

= равно

б) логических -

not отрицание

or логическое сложение

and логическое умножение

в) над множествами:

* пересечение множеств

+ объединение множеств

- разность множеств

in принадлежность множеству

5. Простейшие конструкции и типы данных

К простейшим конструкциям Паскаля относятся числа, константы, переменные,

выражения и стандартные функции. Их значения имеют тот или иной тип. Некоторые из

основных типов простых данных, а также сложный тип string, представлены в таблице.

Тип Диапазон

Примеры записи

На Паскале Обычная

integer (целый) -32768...32767 -45 -45

longint (длинное целое) -2147483648...2147483647 675931 675931

real (действительный) ±2,9*10

-39

...1,7*10

-33.4581 -33,4581

4.1Е6 4,1*10

-2.88Е-4 -2,88*10

-4

boolean (логический) False, True

false ложно

true истинно

char (символьный) Набор литер данного компьютера

'Ц' Ц

'F' F

string (строка) Набор литер данного компьютера 'лист' лист

Для записи констант, переменных, функций, процедур, файлов в Паскале используют их

идентификаторы (имена). Например, х, а, summa1 и т.п. Некоторые стандартные

математические функции, используемые в Паскале:

Запись на Паскале Действие

abs(x) |x|

sgr(x) x

sin(x) sin x

cos(x) cos x

exp(x) ex

ln(x) ln x

sgrt(x) x

1/2

arctan(x) arctg x

trung(x) выделение целой части х

round(x) округление х до ближайшего целого

pred(x) нахождение предыдущего элемента

succ(x) нахождение последующего элемента

ord(x) определение порядкового номера символа

chr(x) определение символа из набора символов по номеру

odd(x) определение нечетности числа

Для вычисления выражений x

и lg x в Паскале не существует стандартных функций. В

этом случае используют равенства x

y ln x

и lg x =ln x/ln 10. На Паскале эти выражения

записываются так: exp(y*ln(x)) и ln(x)/ln(10).

Переменные бывают простые и с индексом. Переменная с индексом – это элемент

массива. Например, если имеется одномерный массив

A=(c, f, p, k ), то A[2] = f , A[4] = k Если задан двумерный массив

то B[1,2] = 2 , B[2,2] = 11

Порядок вычисления выражения определяется скобками, а при их отсутст-вии – согласно

приоритету операций.

Приоритет операций убывает в ряду:

1. Отрицание NOT

2. *, /, div, mod, and

3. +, - , or

4. <=, <, =, < >, >, >=

Операции одного приоритета выполняются последовательно слева направо.

Примеры записи выражений:

Выражение на Паскале Обычная запись

0.5+a 0,5+a

p/(c+2)/8

a*exp (t) ae

Тип результата выражения зависит от вида операции и типов операндов, как это показано

в таблице.

Операция

Тип

операндов выражения

+ , - , *

Real Real

Intrger Integer

/ Real или Integer Real

Div, Mod Integer Integer

not, or, and Boolean Boolean

=, <, > Любой Boolean

>=, <= Любой Boolean

6. Структура программ на Паскале

Программы в Турбо-Паскале пишутся по определенной структуре, которая соответствует

схеме:

Каждый раздел заканчивается точкой с запятой. В конце программы ставится точка.

Заголовок необязателен, но желателен, чтобы по нему можно было быстро распознать

программу.

Пример заголовка: program raschet;

Здесь program – ключевое слово, raschet – название программы.

Список модулей. Модули содержат библиотеки вспомогательных программ: вычисление

стандартных функций, поддержка графического режима экрана и др. Использование

модулей позволяет увеличивать размер программы более 64 Кбайт. Модули бывают

стандартные и созданные программистом. Стандартные модули Турбо-Паскаля записаны

в файле turbo.tpl, кроме модуля Graph, который находится в файле graph.tpu. К

стандартным модулям относятся:

System – поддерживает все стандартные процедуры и функции, обеспечивает ввод –

вывод данных и ряд других возможностей. Подключается к любой программе

автоматически, поэтому указывать его в списке модулей не надо.

Crt – поддержка работы с экраном в текстовом режиме, управление звуком и др.

Overlay – поддержка оверлейных модулей.

Printer – позволяет выводить информацию на принтер.

Graph – работа с экраном в графическом режиме.

Dos – содержит ряд стандартных функций и процедур, эквивалентных командам MS -

DOS, например, организация работы с каталогами и др.

В общем виде список модулей выглядит так: uses <имя>, ... , <имя>;

Пример описания модулей:

uses crt, graph;

Раздел описания констант. В принципе, любую программу можно написать без

использования имен констант, применяя вместо них числа. Но в ряде случаев

использование имен констант целесообразно, т. к. их имена, подобранные в соответствии

со смыслом выполняемых действий, облегчают чтение программы. Кроме того,

использование имен констант облегчает проведение изменений в программе. В этом

случае достаточно изменить значение константы в разделе описания. В общем виде раздел

описания констант выглядит так:

Const

<имя>=<значение>; ... ; <имя>=<значение>;

Пример раздела описания констант:

Const

Nmin = 0; Nmax = 100; SIMV = ‘начало’;

Без предварительного описания можно использовать константы:

Имя Тип Значение

Pi real 3,14159…

True boolean True

False boolean True

Maxint integer 32767

Раздел описания типов. В этом разделе описывают нестандартные типы данных,

образованные программистом. В общем виде раздел описания типов выглядит так:

Type

<имя>=<тип>;

...

<имя>=<тип>;

Пример раздела описания типов:

Type LatBukva = (‘a’.. ‘z’);

Dni = 1..31;

В этом примере описаны два перечислимых типа: тип LatBukva, состоящий из символов

латинского алфавита, и тип Dni, состоящий из целых зчисленных значений в диапазоне от

1 до 31.

Раздел описания меток. Перед любым оператором можно поставить метку, что

позволяет перейти к нему из любого места программы оператором goto. Например:

10: ...

...

goto 10;

Использовать метки без крайней необходимости не следует, т.к. это усложняет чтение и

понимание программы.

Раздел описания переменных. Каждая встречающаяся в программе пере-менная должна

быть описана. В общем виде раздел описания прееменных вы-глядит так:

Var

<имя >, ... ,<имя >:<тип>;

...

<имя >, ... ,<имя >:<тип>;

Пример раздела описания переменных:

Var a, b, c, x, nomer: integer;

y, z, result: real;

В разделе описания переменных обычно описывают также массивы. Пример описания

одномерного массива из пятидесяти элементов:

Var a:array[1..50] of real;

Или:

Const Nmax = 50;

Var a:array[1..Nmax] of real;

Пример описания матрицы (двумерного массива) С целого типа 10х15:

Var c:array[1.. 10,1..15] of integer;

Или:

Const y1 = 10; y2 = 15;

Var c:array[1.. y1,1..y2] of integer;

Процедуры и функции - это подпрограммы. Они бывают стандартные и определяемые

программистом. Стандартные используются без предварительного описания.

Определяемые пользователем имеют ту же структуру, что и программа.

Любой раздел описания может отсутствовать. Разделы описаний следуют в произвольном

порядке. Каждый раздел описаний может использоваться любое число раз.

Раздел операторов.Операторы могут быть простые и составные. Составной оператор

состоит из нескольких простых операторов и ограничен операторными скобками begin и

end.

Операторы присваивания имеют вид a: = b;

Например:

X: = - 0.25;

A: = T + sqr (P);

X: = X – 0.11;

В любом месте программы можно использовать комментарий, т.е. пояснительный текст.

Он ограничивается символами { } или (* *). Комментарий игнорируется компилятором и

потому влияние на программу не оказывает. Ограничители комментария используют как

собственно для комментария, так и для временного отключения какой-либо части

программы в процессе ее отладки.

7. Ввод и вывод данных

Для ввода данных с клавиатуры в Паскале используют операторы вида

read(a1, a2, …, an);

readln(a1, a2, …,an);

Эти операторы приостанавливают выполнение программы до тех пор, пока с клавиатуры

не будут введены значения переменных a1, a2, … an. Значения при наборе разделяются

пробелом или клавишей Enter. По окончании ввода нажимают Enter. Если есть два

оператора read, данные для второго оператора будут вводиться в той же строке, что и для

первого. Оператор readln обеспечивает переход курсора к новой строке.

Для вывода информации на экран в Паскале используются операторы вида

write(y1, y2,…,yn);

writeln(y1, y2,…,yn);

Оператор writeln после вывода всех значений переводит курсор на следующую строку.

Операторы вывода можно записывать в виде

write(b : m);

write(b : m : n);

Здесь b – имя переменной, m – поле для записи значения переменной, n – поле для записи

дробной части.

Примеры использования оператора write:

Значение А Оператор Результат вывода

134 write(А); 134

287 write(А,А,А); 287287287

14 write(‘сумма = ’, А + 4); сумма = 18

312 write(А+5:7); 317

-715.432 write(А); -7.15432000000Е+02

511.04 write(А: 12); 5.110400Е+02

511.04 write(А: 8 : 4); 511.0400

‘X’ write(А); X

‘Ведомость 2’ write(А); Ведомость 2

8. Программирование линейных структур в Паскале

Пример: Вычислить периметр и площадь прямоугольника со сторонами a и b при вводе

длин сторон с клавиатуры.

Алгоритм программы представлен на рисунке.

Текст программы на Паскале:

Program pl-perim;

{описание переменных}

Var s,p,a,b,c: real;

begin

{ввод данных}

writeln(‘введите длины сторон’);

write(‘a=’);

readln(a);

write(‘b=’);

readln(b);

{расчет периметра}

p:=2*(a+b);

{расчет площади}

s:=a*b;

{вывод на экран результата}

writeln(‘s=’,s);

write('p=',p)

end.

9. Программирование разветвляющихся структур в

Паскале

В программах разветвляющейся структуры в Паскале используют условный оператор

вида

if b then a1;

или

if b then a1 else a2;

Здесь b – логическое выражение, a1 и а2 – простые или составные операторы. Если верно

логическое условие b, выполняется оператор a1. Если логическое условие b неверно,

оператор a1 игнорируется, но выполняется (при втором виде записи условного оператора)

оператор a2.

Логическое выражение может быть простым или сложным. Примеры записи простых

логических выражений:

x>5; rezult<=t;

Сложные логические выражения в Паскале строятся из простых с применением операций

not (отрицание), and (логическое И) и or (логическое ИЛИ). При записи сложных

логических выражений простые логические выражения следует брать в скобки. Пример

записи сложного логического выражения:

(x>5) and (rezult)<=t;