
- •Часть I. Этапы решения задачи на компьютере 7
- •Часть II. Задачи. Алгоритмизация и программирование 15
- •Часть III. Теоретические положения и примеры программ 188
- •Введение
- •Часть I. Этапы решения задачи на компьютере
- •1.1 Постановка и формализация условий задачи
- •1.2 Алгоритмизация задачи
- •1.2.1 Интерпретация объектов
- •1.2.2 Вычислительная схема
- •1.2.3 Вычислительная схема решаемой задачи
- •1.2.4 Составление блок-схемы
- •1.2.5 Трассировка
- •1.3 Составление программы на языке Паскаль
- •1.4 Подготовка текста программы на машинном носителе
- •1.5 Трансляция (компиляция) программы
- •1.6 Компоновка (редактирование связей)
- •1.7 Запуск программы на исполнение
- •1.8 Анализ результатов
- •Часть II. Задачи. Алгоритмизация и программирование классических вычислительных процессов
- •1 Линейный вычислительный процесс
- •1.1 Программирование формул
- •1.2 Формализация и алгоритмизация задачи
- •2 Разветвляющийся вычислительный процесс
- •2.1 Программирование формул
- •2.2 Формализация и алгоритмизация графических задач
- •2 .3 Параметрические задачи
- •3 Циклические вычислительные процессы
- •3.1 Арифметический цикл
- •Вычисление произведения n сомножителей.
- •Табулирование функции на конечном отрезке.
- •3.2 Итерационный цикл
- •Вычисление предела последовательности с заданной точностью.
- •Вычисление суммы бесконечного ряда с заданной точностью.
- •3.3 Арифметические циклы с рекуррентными соотношениями
- •3.4 Итерационные циклы с рекуррентными соотношениями
- •3.5 Двойной вложенный цикл
- •4. Пользовательские алгебраические функции
- •4.1 Применение функции в линейных и разветвляющихся вычислительных процессах
- •4.2 Использование функции в циклических процессах
- •4.3 Табуляция функции
- •5 Одномерные числовые массивы
- •5.1 Работа с компонентами массива
- •5.2 Работа с векторами
- •6 Двумерные числовые массивы
- •6.1 Работа с элементами массива
- •6.2 Работа с векторами и матрицами
- •6.3 Использование процедур и функций для работы с массивами
- •7 Работа со строками
- •7.1 Анализ и преобразование текста строки
- •7.2 Работа со строковыми функциями и процедурами
- •8 Работа со списками
- •8.1 Стеки
- •8.2 Очереди
- •8.3 Бинарные деревья
- •9 Работа с текстовыми файлами
- •10 Работа с файлами записей
- •11 Компьютерная графика
- •12 Анимация изображений
- •Часть III. Теоретические положения и примеры программ
- •1 Вычисление определителя квадратной матрицы
- •2.2 Использование записей для описания таблиц
- •Работа с полями записи
- •Использование оператора with … do
- •Ввод данных в массив записей с клавиатуры
- •2.3 Вложение записей
- •Присвоение значений полям вложенных записей
- •3 Файлы записей
- •3.1 Структура файла
- •3.2 Встроенные процедуры и функции обработки файлов
- •3.3 Организация последовательного доступа к записям файла
- •3.4 Организация прямого доступа к компонентам файла
- •3.5 Создание индексного файла
- •3.6 Работа с файлом произвольного доступа
- •Просмотр файла
- •Редактирование записей
- •Изменение структуры основного файла
- •Использование клавиш для управления программой
- •Удаление записи из файла
- •Добавление записи в файл
- •3.7 Информационное взаимодействие текстовых файлов и файлов записей
- •Экспорт данных. Копирование информации из файла записей в текстовый файл
- •Импорт данных. Копирование информации из текстового файла в файл записей
- •3.8 Запросы к файлам записей
- •Запрос с группировкой
- •4 Графическое программирование
- •4.1 Управление видеорежимом
- •Инициализация видеорежима. Процедура InitGraph
- •Закрытие видеорежима. Процедура CloseGraph
- •Создание графического окна. Процедура SetViewPort
- •Закрытие графического окна. Процедура ClearDevice
- •4.2 Построение графических фигур
- •Построение прямой линии. Процедуры SetColor, SetLineStyle, Line, LineRel, LineTo
- •Построение прямоугольника. Процедуры Rectangle и Bar
- •Построение окружности. Процедура Circle
- •Построение дуги окружности. Процедура Arc
- •Построение эллипса. Процедуры Ellipse, FillEllipse
- •Построение сектора. Процедуры PieSlice, Sector
- •4.3 Корректировка изображения Процедуры GetAspectRatio, SetAspectRatio
- •4.4 Создание пользовательского шаблона заливки
- •Заливка замкнутой области. Процедура FloodFill
- •Построение и окраска произвольного рисунка на примере замка
- •Построение и заливка правильного многоугольника
- •4.5 Работа с текстом
- •Выбор стандартного шрифта. Процедура SetTextStyle
- •Коррекция стандартного шрифта. Процедура SetUserCharSize
- •Вывод числовых величин на экран
- •5 Анимация изображений
- •5.1 Дублирования спрайта цветом фона
- •5.2 Манипулирование фрагментами изображения
- •5.3 Использование страниц видеопамяти
- •6 Сообщения об ошибках
- •6.1 Ошибки стадии компиляции
- •6.2 Ошибки стадии выполнения
- •Ошибки ввода-вывода
- •Фатальные ошибки
- •Библиографический список
Вычисление произведения n сомножителей.
Пусть необходимо вычислить
.
Исходные данные алгоритма – это значение переменной N, которое необходимо ввести, а выходные данные – это значение P, которое надо вычислить и вывести. В данном примере счетчиком цикла является переменная I, которая принимает значения от 1 до N с шагом 1.
Представим процесс вычисления произведения P как последовательное вычисление частичных произведений:
Начальное значение произведения принимается равным 1 (а не 0, как в случае суммы), а, затем, на каждом шаге текущее значение произведения умножается на значение i-го сомножителя:
Заполним таблицу имен объектов.
Имя объекта в задаче |
Имя объекта в блок-схеме |
Тип объекта |
Примечания |
i |
I |
целая переменная |
счетчик цикла |
N |
N |
целая переменная |
Конечное значение счетчика цикла |
|
P |
вещ. переменная |
текущее значение частное произведение |
Тогда схема алгоритма по шагам запишется следующим образом:
Ш1. Ввод N.
Ш2. P присвоить 1.
Ш3. i присвоить 1.
Ш4. Если I N, то перейти на Ш7.
Ш5. Вывод P.
Ш6. Конец.
Ш7. P присвоить Pi.
Ш8. i присвоить i + 1.
Ш9. Перейти на Ш4.
Блок-схема этого алгоритма приведена на рис.2.7.
Поясним работу алгоритма таблицей трассировки для N = 3.
№ действия |
№ блока |
Результат действия |
1 |
1 |
Ввод
|
2 |
2 |
P = 1 |
3 |
3 |
i = 1 |
4 |
4 |
1 3, ДА |
5 |
7 |
P = 11=1 |
6 |
8 |
i = 1+1 = 2 |
7 |
9 |
Переход на 4 |
8 |
4 |
2 3, да |
9 |
7 |
P = 12 = 2 |
10 |
8 |
i = 2 + 1 = 3 |
11 |
9 |
Переход на 4 |
12 |
4 |
3 3, да |
13 |
7 |
P = 23 = 6 |
14 |
8 |
i = 3 + 1 = 4 |
15 |
9 |
Переход на 4 |
16 |
4 |
4 3, нет |
17 |
5 |
Вывод P = 6 |
18 |
6 |
Конец |
Рис. 2.7 Блок-схема алгоритма вычисления произведения N сомножителей
Оператор цикла с параметром может быть использован лишь для программирования арифметического цикла в случаях, когда приращение счетчика цикла равно либо 1 либо -1. В блок-схеме алгоритма этому оператору соответствует несколько блоков: блок присваивания счетчику цикла начального значения, блок проверки того, что счетчик цикла не превосходит конечного значения, и блок увеличения счетчика цикла на величину приращения.
Перейдем непосредственно к программированию примера на основе использования оператора цикла.
Программирование начальных блоков происходит также, как и при использовании оператора цикла с предусловиями WHILE. Отличие начинаются с программирования блока 5.
Блок 5 формирует начальное значение параметра цикла I, т.е. присваивает ему значение 1. Если обратиться к правилам записи оператора цикла с параметром, то увидим, что это делается не оператором присваивания, а с помощью составной части заголовка цикла (подставить в заголовок цикла вместо имени параметра цикла – I , а вместо его начального значения – значение 1); в заголовок цикла также входит конечное значение параметра цикла, которое в этом случае равно N, при превышении которого параметром цикла выполнение цикла заканчивается. На блок-схеме это реализуется с помощью условного блока 6. Кроме того, в заголовке цикла автоматически организовано продвижение по циклу с помощью задания приращения параметра цикла равного 1 (TO), либо -1 (DOWNTO). В блок-схеме изменения параметра цикла изображено в виде блока 10. Т.о. блокам 5,6,10 блок-схемы соответствует заголовок цикла. В теле цикла остаются лишь одно действие : блок 9. Блок 7 программируется также, как и в случае программирования арифметического цикла на основе использования оператора WHILE.
В результате получается следующая программа:
PROGRAM FACTORIAL;
VAR I, N: INTEGER;
P: REAL;
BEGIN
WRITELN('ВВЕДИ ЗНАЧЕНИЕ N');
READLN(N);
P:=1;
FOR I:=1 TO N DO P:=P*I;
WRITELN('ФАКТОРИАЛ P=',P:10:4);
END.
Использование операторов цикла при программировании арифметических циклов делает текст программы наглядней и компактней по сравнению с аналогичной программой, написанной без их использования, но при этом число выполняемых действий не сокращается и быстродействие программы не увеличивается.