4.7. Простейшие программы на языке Паскаль для обработки данных простых типов. Основная задача программы и ее интерфейс

Каждая программа прежде всего реализует алгоритм решения некоторой основной расчетной задачи, в процессе которого обеспечивается:

1) ввод ее входных данных (аргумента Е) в вычислительную систему,

2) преобразование Е в выходные данные (результат задачи R): R = А(Е),

3) вывод от вычислительной системы к пользователю результата задачи R.

Блок-схема алгоритма типовой программы по преобразованию данных простых типов дана на рис.4.1. Простейшая программа без заголовка для ввода и вывода одиночных величин рассмотрена в п.4.3.

Рис. 4.1. Блок-схема типовой программы Рис. 4.2. Блок-схема алгоритма из примера 1

Для того, чтобы быть более удобными для пользователя, более наглядно представлять последовательность и результаты расчета, программы наряду с математическими требованиями должны удовлетворять также дополнительным условиям по их оформлению - пользовательскому интерфейсу. Например, перед началом работы программы должна выполняться очистка экрана, заданы цвета фона и букв, а также выполняться другие условия, прямо не связанные с решением основной математической задачи.

Рассмотрим пример программы, в которой осуществляется решение расчетной задачи преобразования данных простого типа и заданы дополнительные требования к интерфейсу.

Пример 1. Задача расчета среднеарифметического значения S трех вещественных чисел a, b, c. Необходимо дать:

1) полное словесное описание алгоритма решения задачи,

2) блок-схему алгоритма,

3) текст программы на языке Паскаль.

Дополнительные требования к пользовательскому интерфейсу программы:

а) вначале работы программы должна выполняться очистка экрана с заданием красного фона,

б) ввод чисел a,b,c должен выполняться с клавиатуры с эхо-повтором на экране монитора, каждое число должно вводиться с новой строки,

в) вывод результата производится на экран с новой строки, цвет букв - желтый.

г) в конце работы программы на мониторе должно сохраняться пользовательский экран до тех пор, пока пользователь не рассмотрит результаты расчета и не нажмет какую-нибудь клавишу для возврата в основное оно программы.

Решение. 

1. Полное словесное описание алгоритма.

I Название алгоритма, аргументы Е и результаты R. Алгоритм определения среднеарифметического значения S трех вещественных чисел a, b, c. Аргументы: Е = { a, b, c }, результаты R ={ S }.

II Комментарий. Решение задачи производится путем расчета среднеарифметического значения по стандартной формуле.

III. Тело алгоритма.

Шаг 1. S = (a+b+c)/3.

2. Блок-схема алгоритма, построенная по образцу типовой блок-схемы на рис.4.1, дана на рис.4.2.

3. Текст программы получаем, вставляя в общую структуру программы на языке Паскаль (п.4.2):

а) описания аргументов и результата задачи,

б) ввод аргументов и результата задачи,

в) необходимые действия с аргументами,

г) вывод результата задачи.

Для получения требуемого интерфейса программы в ее текст дополнительно вставлено описание библиотеки CRT и необходимые обращения к ее процедурам и функциям. Все действия пояснены при помощи комментариев.

program arithm_average {вычисление среднеарифметического значения трех вещественных чисел}

uses Crt; {подключение библиотеки CRT для работы с экраном}

var a,b,c,S: real; {описание входных и выходных величин программы}

begin {начало раздела операторов}

TextColor(Yellow); { Установка желтого цвета букв}

TextBackground(red); {Установка красного цвета фона}

ClrScr;{ очистка экрана и заполнение его красным цветом}

Write ("Vvedite chislo а="); {выдача на экран запроса на ввод числа а}

ReadLn (а); {ввод числа а с переходом на новую строку}

Write ("Vvedite chislo b="); {выдача на экран запроса на ввод числа b }

ReadLn (b); {ввод числа b с переходом на новую строку}

Write ("Vvedite chislo с=");{выдача на экран запроса на ввод числа с}

ReadLn (с); {ввод числа с с переходом на новую строку}

S:=(a+b+c)/3; { вычисление среднеарифметического значения S }

WriteLn("Znachenie S = ",S); {вывод на экран значения величины S }

ReadKey; {ожидание нажатия клавиши для перехода от пользовательского экрана в основной}

end. {конец раздела операторов и всей программы}

В рассмотренном примере использованы статические дополнительные функции интерфейса, постоянные по времени. Использование динамических функций, переменных по времени, будет рассмотрено в Главе 6, посвященной циклическим вычислениям.

Вопросы для проверки знаний.

1. Что задает основные требования, а какие условия являются дополнительными при разработке программы ?

2. Назовите три этапа выполнения основной расчетной задачи.

3. Какие типовые требования предъявляют к интерфейсу программ ?

4. Какие действия в программе из примера 1 выполняются при помощи процедур и функций библиотеки CRT?

5. Почему в программе из примера 1 для ввода величин используются операторы ReadLn, а не Read ?

6. Какую роль в программе из примера 1 выполняет оператор ReadKey ?

Практические задания.

1. Построить блок-схему алгоритма и написать текст программы на языке Паскаль для задачи расчета площади трапеции по длинам ее оснований а,b и высоте h. Требования к интерфейсу программы: а) вначале работы программы должна выполняться очистка экрана с заданием темно-зеленого фона, б) ввод чисел a,b,h должен выполняться с клавиатуры с эхо-повтором на экране монитора в одной строке, цвет букв - черный, в) вывод результата производится на экран с новой строки, цвет букв - розовый мерцающий. Общая ширина поля вывода результата равна 8.

2. Построить блок-схему алгоритма и написать текст программы на языке Паскаль для задачи расчета объема параллелепипеда по длинам его сторон а,b,h. Требования к интерфейсу программы: а) вначале работы программы должна выполняться очистка экрана с заданием бирюзового фона, б) ввод чисел a,b,h должен выполняться с клавиатуры с эхо-повтором на экране монитора в одной строке, цвет букв - белый, в) вывод результата производится на экран с новой строки, цвет букв - фиолетовый. Результат – вещественная величина, для ее вывода предусмотреть общую ширину поля вывода 12 знаков, в дробной части – 8 знаков.