- •Для школьников,
- •Студентов
- •И начинающих
- •Часть I. Необходимые сведения о компьютере и программе 8
- •Глава 0. Первое представление о компьютере и программе 9
- •Глава 1. Программа и программирование 12
- •Глава 2. Устройство и работа компьютера 21
- •Часть II. Программирование на Паскале – первый уровень 29
- •Глава 0. Простые (линейные) программы. Операторы ввода-вывода. Переменные величины 30
- •Часть III. Программирование на Паскале – второй уровень 101
- •Глава 0. Алфавит и ключевые слова Паскаля 102
- •Глава 1. Работа с разными типами данных Паскаля 104
- •Глава 2. Процедуры и функции с параметрами 123
- •Глава 3. Строгости Паскаля 133
- •Глава 4. Другие возможности Паскаля 145
- •Часть IV. Работа в Паскале на компьютере 157
- •От автора
- •Предисловие
- •0.1.Кому нужна эта книга?
- •0.2.Почему Паскаль?
- •0.3.Какой из Паскалей?
- •0.4.Краткое содержание с рекомендациями
- •Часть III. Программирование на Паскале – второй уровень. Цели этой части:
- •Часть I. Необходимые сведения о компьютере и программе
- •Глава 0.Первое представление о компьютере и программе
- •0.1.Что умеет делать компьютер
- •0.2.Что такое компьютер. Первое представление о программе.
- •0.3.Как человек общается с компьютером
- •Глава 1.Программа и программирование
- •1.1.Список команд. Командный и программный режимы
- •Последовательность работы человека с роботом
- •1.2.Что важно знать о программе
- •1.3.Понятие о процедуре. Может ли робот поумнеть?
- •1.4.Программа для компьютера на машинном языке
- •1.5.Языки программирования
- •1.6.Пример настоящей программы для компьютера на языке Лого
- •1.7.Последовательность работы программиста на компьютере
- •1.8.Основные приемы программирования
- •Глава 2.Устройство и работа компьютера
- •2.1.Как устроен и работает компьютер
- •2.1.1.Порядок обмена информацией между устройствами компьютера
- •2.2.Устройство и размеры оперативной памяти
- •2.3.Взаимодействие программ в памяти
- •2.4.Внешние устройства компьютера
- •2.4.1.Устройства ввода
- •Устройства вывода
- •Внешняя память
- •2.5.Кодирование информации в компьютере
- •Часть II. Программирование на Паскале – первый уровень
- •Глава 0.Простые (линейные) программы. Операторы ввода-вывода. Переменные величины
- •0.1.Процедура вывода Write
- •8 'Котят' 3*3 'щенят'
- •0.2.Первая программа на Паскале
- •Точкой с запятой необходимо отделять операторы друг от друга. Служебные слова begin и end от операторов точкой с запятой отделять не нужно.
- •0.3.Выполняем первую программу на компьютере
- •0.4.Процедура вывода WriteLn. Курсор
- •0.5.Переменные величины. Оператор присваивания
- •0.6.Описания переменных (var)
- •0.7.Что делает оператор присваивания с памятью
- •0.7.1.Оператор присваивания меняет значение переменной величины
- •0.8.Имена переменных
- •0.9.Математика. Запись арифметических выражений
- •0.10.Вещественные числа в Паскале
- •Три совета
- •0.11.Порядок составления простой программы Задача:
- •Порядок составления программы:
- •5. Теперь нужно задать компьютеру действия, которые нужно проделать с исходными данными, чтобы получить результат.
- •0.12.Операторы ввода данных ReadLn и Read.
- •0.13.Интерфейс пользователя
- •0.14.Строковые переменные
- •0.15.Диалог с компьютером
- •0.16.Константы
- •Глава 1.Разветвляющиеся программы
- •1.1.Условный оператор if или как компьютер делает выбор
- •1.2.Правила записи оператора if
- •1.3.Составной оператор
- •1.4.Ступенчатая запись программы
- •1.5.Вложенные операторы if. Сложное условие в операторе if. Логические операции
- •1.6.Символьный тип данных Char
- •1.7.Оператор варианта case
- •Глава 2.Циклические программы
- •2.1.Оператор перехода goto. Цикл. Метки
- •2.2.Выход из цикла с помощью if
- •2.3.Оператор цикла repeat
- •2.4.Оператор цикла while
- •2.5.Отличия операторов repeat и while
- •2.6.Оператор цикла for
- •Глава 3.Типичные маленькие программы
- •3.1.Вычислительная циклическая программа
- •3.2.Роль ошибок
- •3.3.Счетчики
- •3.4.Сумматоры
- •3.5.Вложение циклов в разветвления и наоборот
- •3.6.Вложенные циклы
- •3.7.Поиск максимального из чисел
- •Глава 4.Процедуры
- •4.1.Компьютер звучит
- •4.2.Простейшие процедуры
- •Программа 1
- •Программа 2
- •Программа 3
- •4.3.Процедуры и операторы
- •4.4.Стандартные процедуры Halt и Exit
- •Глава 5.Графика
- •5.1.Стандартные модули
- •5.2.Стандартный модуль Graph, текстовый и графический режимы
- •5.2.1.Текстовый и графический режимы
- •5.2.2.Переключение между текстовым и графическим режимами
- •5.3.Рисуем простейшие фигуры
- •5.4.Работа с цветом. Заливка. Стиль линий и заливки
- •5.5.Используем в рисовании переменные величины
- •5.6.Использование случайных величин при рисовании
- •5.7.Движение картинок по экрану
- •Глава 6.Создаем первую большую программу
- •6.1.Постановка задачи
- •6.2.Программирование по методу “сверху-вниз”
- •6.3.Сначала – работа над структурой программы
- •6.4.Зачем переменные вместо чисел
- •6.5.Записываем программу целиком
- •6.6.Порядок описания переменных, процедур и других конструкций Паскаля
- •6.7.Управление компьютером с клавиатуры. Функции ReadKey и KeyPressed
- •6.8.Буфер клавиатуры
- •6.9.Гетерархия. Задание на игру “Торпедная атака”
- •Часть III. Программирование на Паскале – второй уровень
- •Глава 0.Алфавит и ключевые слова Паскаля
- •0.1.Алфавит
- •0.2.Ключевые слова
- •0.3.Использование пробела
- •Глава 1.Работа с разными типами данных Паскаля
- •1.1.Список типов
- •Комментарии к списку типов
- •1.2.Числовые типы
- •1.3.Массивы
- •1.3.1.Переменные с индексами
- •1.3.2.Одномерные массивы
- •1.3.3.Двумерные массивы
- •1.3.4.Какие бывают массивы
- •1.4.Определения констант
- •1.5.Типизированные константы
- •1.6.Придумываем типы данных
- •1.7.Логический тип Boolean
- •1.8.Перечислимые типы
- •1.9.Ограниченный тип (диапазон)
- •1.10.Действия над порядковыми типами
- •1.11.Символьный тип Char. Работа с символами
- •1.12.Строковый тип String. Работа со строками
- •1.13.Записи
- •1.14.Множества
- •1.15.Расположение информации в оперативной памяти. Адреса
- •1.16.Ссылки
- •Глава 2.Процедуры и функции с параметрами
- •2.1.Процедуры с параметрами
- •2.2.Функции
- •2.3.Подпрограммы. Локальные и глобальные переменные
- •2.4.Массивы как параметры
- •2.5.Параметры-значения и параметры-переменные
- •2.6.Индукция. Рекурсия. Стек
- •2.7.Сортировка
- •Глава 3.Строгости Паскаля
- •3.1.Структура программы
- •3.2.Структура процедур и функций
- •3.3.Выражения
- •3.4.Совместимость типов
- •3.5.Форматы вывода данных
- •3.6.Переполнение ячеек памяти
- •3.7.Дерево типов
- •3.8.Синтаксисические диаграммы Паскаля
- •Глава 4.Другие возможности Паскаля
- •4.1.Работа с файлами данных
- •4.2.Вставка в программу фрагментов из других программных файлов
- •4.3.Модули программиста
- •4.4.Дополнительные процедуры и функции модуля Graph
- •4.5.Копирование и движение областей экрана
- •4.6.Вывод текста в графическом режиме
- •4.7.Управление цветом в текстовом режиме (модуль crt)
- •4.8.Работа с датами и временем (модуль dos)
- •4.9.Нерассмотренные возможности Паскаля
- •4.10.Миг между прошлым и будущим
- •Часть IV. Работа в Паскале на компьютере
- •Что нужно знать и уметь к моменту выполнения первой программы?
- •Порядок работы в Паскале
- •(1) Запуск Паскаля
- •(2) Начало работы. Ввод программы. Выход из Паскаля
- •(3) Сохранение программы на диске. Загрузка программы с диска
- •(4) Выполнение программы
- •(5) Исправление ошибок. Отладка программы.
- •Пошаговый режим
- •Работа с окнами пользователя и отладчика
- •Отладка больших программ
- •Работа с несколькими окнами.
- •Копирование и перемещение фрагментов текста
- •Обзор популярных команд меню
- •Создание исполнимых файлов (exe)
- •Приложения. Справочный материал п1. Как вводить программу в компьютер или работа с текстом в текстовом редакторе
- •Работа с одной строкой текста
- •Работа с несколькими строками
- •Собственно работа с несколькими строками.
- •П2. Файловая система магнитного диска
- •Имена файлов и каталогов
- •Пример структуры каталогов на диске
- •0.1.1.Логические диски. Путь (дорожка) к файлу
- •П3. Список некоторых операций, процедур и функций Паскаля
- •Математика
- •Модуль crt
- •Модуль Graph
- •П4. Произношение английских слов
- •П5. Решения заданий
- •П6. Список литературы
- •П7. Предметный указатель
1.3.Массивы
Для того, чтобы понять массивы, нужно обладать некоторой культурой математического мышления. Если этот материал покажется вам трудным, не поддавайтесь искушению пропустить его. Настоящего программирования без массивов не бывает, да и большая часть дальнейшего материала без массивов не будет понятна.
1.3.1.Переменные с индексами
В математике широко применяются так называемые индексированные переменные. На бумаге они записываются так:
x1 x2 b8 yi yi-6 zij zi+1j
а читаются так: икс первое, икс второе, бэ восьмое, игрек итое, игрек и минус шестое, зет итое житое, зет и плюс первое житое. Поскольку в алфавите Паскаля нет подстрочных букв и цифр, то те же индексированные переменные на Паскале приходится обозначать так:
X[1] X[2] B[8] Y[i] Y[i-6] Z[i,j] Z[i+1,j]
Зачем нужны индексированные переменные? Их удобно применять хотя бы при операциях над числовыми рядами. Числовой ряд – это просто несколько чисел, выстроенных по порядку одно за другим. Чисел в ряду может быть много и даже бесконечно много.
Возьмем, например, бесконечный ряд чисел Фибоначчи: 1 1 2 3 5 8 13 21 34..... Попробуйте догадаться, по какому закону образуются эти числа. Если вы сами не догадались, то я подскажу: каждое из чисел, начиная с третьего, является суммой двух предыдущих. А теперь попробуем записать это утверждение с помощью языка математики. Для этого обозначим каждое из чисел Фибоначчи индексированной переменной таким образом:
Первое число Фибоначчи обозначим так: f[1],
Второе число Фибоначчи обозначим так: f[2] и т.д.
Тогда можно записать, что f[1]=1 f[2]=1 f[3]=2 f[4]=3 f[5]=5 f[6]=8 ......
Очевидно, что f[3]=f[1]+f[2],
f[4]=f[2]+f[3],
f[5]=f[3]+f[4] и т.д.
Как математически одной формулой записать тот факт, что каждое из чисел является суммой двух предыдущих? Математики в индексном виде это записывают так:
f[i]=f[i-2]+f[i-1].
Для иллюстрации подставим вместо i любое число, например, 6. Тогда получится:
f[6]=f[6-2]+f[6-1] или
f[6]=f[4]+f[5].
Задание 102: Запишите в индексном виде, как получается из предыдущего числа ряда последующее:
14 18 22 26 .....
6 12 24 48 ....
3 5 9 17 33 65 ....
Вот еще примеры, когда математики предпочитают использовать индексы. Пусть мы на протяжении года каждый день раз в сутки измеряли температуру за окном Тогда вполне естественно обозначить через t[1] температуру первого дня года, t[2] - второго,....., t[365] - последнего. Пусть 35 спортсменов прыгали в высоту. Тогда через h[1] можно обозначить высоту, взятую первым прыгуном, h[2] - вторым и т.д.
1.3.2.Одномерные массивы
Одна из типичных задач программирования формулируется примерно так. Имеется большое количество данных, например, тех же температур или высот. С этими данными компьютер должен что-нибудь сделать, например, вычислить среднегодовую температуру, количество морозных дней, максимальную взятую высоту и т.п. Раньше мы вычисляли подобные вещи, и данные вводили в компьютер с клавиатуры одно за другим в одну и ту же ячейку памяти (см. 3.7). Однако, программистская практика показывает, что удобно, а часто и необходимо иметь данные в оперативной памяти сразу все, а не по очереди. Тогда для задачи про температуру нам понадобится 365 ячеек. Эти 365 ячеек мы и назовем массивом. Итак, массивом можно назвать ряд ячеек памяти, отведенных для хранения значений индексированной переменной. Вопрос о том, как большое количество значений оказывается в памяти, отложим на будущее (4.1).
Рассмотрим на простом примере, как Паскаль управляется с массивами. Предположим, в зоопарке живут три удава. Известна длина каждого удава в сантиметрах (500, 400 и 600). Какая длина получится у трех удавов, вытянутых в линию?
Обозначим длину первого удава - dlina[1], второго - dlina[2], третьего - dlina[3]. Прикажем Паскалю отвести под эту индексированную переменную массив:
VAR dlina : array [1..3] of Integer
Здесь array означает массив или ряд, 1 - первое значение индекса, 3 - последнее. Две точки обозначают диапазон от 1 до 3 (см. 1.7) В целом эту строку можно перевести так: Отвести в памяти под переменную dlina ряд ячеек типа Integer, пронумерованных от 1 до 3.
Вот программа полностью:
VAR dlina :array [1..3] of Integer;
summa :Integer;
BEGIN
dlina[1]:=500;
dlina[2]:=400;
dlina[3]:=600;
{В этот момент в трех ячейках памяти уже находятся числа
и с ними можно выполнять арифметические действия}
summa:= dlina[1]+dlina[2]+dlina[3];
WriteLn(summa)
END.
Если смысл написанного выше вам неясен, запустите отладочный пошаговый режим выполнения программы, заставив Паскаль показывать вам текущие значения dlina[1], dlina[2], dlina[3], summa.
Теперь запишем ту же программу в предположении, что длины удавов заранее неизвестны и мы их вводим при помощи ReadLn:
VAR dlina :array [1..3] of Integer;
summa :Integer;
BEGIN
ReadLn (dlina[1],dlina[2],dlina[3]);
summa:= dlina[1]+dlina[2]+dlina[3];
WriteLn(summa)
END.
Теперь решим ту же задачу в предположении, что удавов не три, а тысяча:
VAR dlina :array [1..1000] of Integer;
summa, i :Integer;
BEGIN
{Вводим длины тысячи удавов, хоть это и утомительно:}
for i:=1 to 1000 do ReadLn (dlina[i]);
{Здесь на первом выполнении цикла i=1 и поэтому компьютер выполняет ReadLn(dlina[1]),
на втором – i=2 и поэтому компьютер выполняет ReadLn(dlina[2]) и т.д.}
{Определяем суммарную длину тысячи удавов:}
summa:= 0;
for i:=1 to 1000 do summa:=summa+dlina[i]);
WriteLn(summa)
END.
Решим еще одну задачу. Дан ряд из 10 произвольных чисел: a[1], a[2], ... , a[10]. Подсчитать и напечатать суммы троек стоящих рядом чисел: a[1]+a[2]+a[3], a[2]+a[3]+a[4], a[3]+a[4]+a[5], ...... , a[8]+a[9]+a[10].
VAR a :array [1..10] of Integer;
i :Integer;
BEGIN
for i:=1 to 10 do ReadLn (a[i]);
for i:=1 to 8 do WriteLn ( a[i]+ a[i+1]+ a[i+2] )
END.
Задание 103:. Напишите программу вычисления среднегодовой температуры (Для проверки в компьютере годом можно считать неделю).
Задание 104:. Подсчитайте количество морозных дней (когда температура ниже -20 град.).
Задание 105:. Каким по порядку идет самый морозный день?
Задание 106:. Вычислить и распечатать первые тридцать чисел Фибоначчи.