- •Содержание
- •Предисловие
- •1. Этапы разработки программы
- •1.1. Формальная постановка задачи
- •1.2. Выбор метода решения
- •1.3. Внешняя спецификация программы
- •1.4. Разработка алгоритма
- •1.5. Кодирование алгоритма на языке программирования
- •1.6. Испытания программы на тестах
- •Вопросы для самоконтроля
- •2. Язык для записи алгоритмов
- •2.1. Базовые типы величин
- •2.2. Объявление величин в алгоритме
- •2.3. Структура компьютера с позиций программы
- •2.4. Базовые операции
- •2.5. Управляющие структуры
- •2.6. Структура алгоритма
- •Вопросы для самоконтроля
- •3. Введение в язык программирования паскаль
- •3.1. Краткая характеристика языка
- •Алфавит, лексемы, разделители
- •3.1.2. Структура программы
- •3.2. Средства кодирования вычислительных операций
- •3.2.1. Операция ввода
- •3.2.2. Операция присваивания
- •3.2.3. Операция вывода
- •3.3. Средства кодирования управляющих конструкций
- •3.3.1. Кодирование структуры «Ветвление»
- •3.3.2. Кодирование структуры «Цикл»
- •3.4. Кодирование алгоритма в целом
- •Заключение
- •Вопросы для самоконтроля
- •Разработка алгоритмов методом пошаговой детализации
- •4.1. Структура алгоритма
- •4.2. Описание действий
- •4.3. Обратная подстановка
- •4.4. Пример
- •4.4.1. Разработка внешней спецификации
- •4.4.2. Разработка главного алгоритма
- •4.4.3. Подстановка
- •4.4.4. Кодирование на языке Паскаль
- •4.4.5. Разработка алгоритма подпрограммы сортировки
- •4.5. Вопросы для самоконтроля
- •5.Тестирование
- •5.1. Общие принципы тестирования
- •5.2. Виды тестирования
- •5.3. Стратегии тестирования
- •5.3.1. Методы стратегии «черного ящика»
- •5.3.2. Методы стратегии «белого ящика»
- •5.4. Правила записи трассировки
- •Вопросы для самоконтроля
- •6. Характеристики качества программы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля (продолжение)
- •7. Типовые алгоритмы обработки массивов
- •А1. Ввод массива с клавиатуры
- •А7. Выбор элементов по условию
- •А8. Проверка выполнения некоторого условия
- •Пример 2. ”Найти значение элемента, встречающегося в массиве наибольшее количество раз”.
- •Пример 3. В матрице a[1..N, 1..M] поменять местами первый и третий отрицательные элементы, встретившиеся при просмотре матрицы по строкам слева направо и сверху вниз.
- •8. Обработка символьной информации
- •8.1. Обработка строк
- •8.2. Особенности ввода информации строкового вида
- •Вопросы для самоконтроля
- •9. Типы данных, задаваемых пользователем
- •9.1. Множества
- •9.2. Записи
- •9.3. Оператор with
- •Вопросы для самоконтроля
- •10. Файлы
- •Введение
- •10.2. Классификация файлов в Турбо-Паскале
- •10.3. Объявление файла
- •10.4. Открытие и закрытие файла
- •10.5. Чтение и запись
- •10.6. Текстовые файлы
- •10.7. Нетипизированные файлы
- •10.8. Пример. Программа работы с файлами
- •Вопросы для самоконтроля
- •11. Подпрограммы
- •11.1. Область действия идентификаторов
- •11.2. Способы передачи параметров
- •11.3. Примеры
- •Вопросы для самоконтроля
- •12. Динамические структуры данных
- •12.1. Указатели
- •12.2. Динамические структуры типа «Список»
- •12.3. Средства языка Паскаль для организации списков
- •12.4. Типовые алгоритмы работы со списками
- •А1. Инициализация списка. (Создание нового и пустого списка)
- •А2. Добавить элемент в конец односвязного списка
- •А9. Добавить элемент в упорядоченный односвязный список
- •Задачи для закрепления материала
- •Вопросы для самоконтроля
- •13. Динамические структуры данных типа «дерево»
- •13.1. Определение дерева и способы представления в программе
- •13.2. Рекурсия
- •1. Наличие тривиального случая.
- •2. Определение сложного случая в терминах более простого.
- •13.3. Алгоритмы работы с деревьями
- •А1. Вычисление суммы значений информационных полей элементов
- •А2. Подсчет количества узлов в бинарном дереве
- •А3. Подсчет количества листьев бинарного дерева
- •A5. Поиск элемента в двоичном упорядоченном дереве
- •Вопросы для самоконтроля
- •14. Модули
- •14.1. Введение
- •14.2. Форма модульной программы
- •14.3. Стандарты структурного программирования
- •14.4. Модули в турбо-паскале
- •14.5. Использование модулей
- •14.6. Стандартные модули Турбо-Паскаля
- •14.7. Пример использования модулей
- •Вопросы для самоконтроля
- •15. Основы объектно-ориентированного программирования
- •15.1. Основные понятия
- •15.2. Объявление классов объектов
- •15.3. Статические и динамические объекты
- •15.4. Правила построения и использования объектов а. Правила наследования
- •Б. Виртуальные методы
- •В. Ранее и позднее связывание
- •Г. Совместимость классов объектов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Заключение
- •Библиографический список
3.3.2. Кодирование структуры «Цикл»
Для организации циклов в языке Паскаль имеются три оператора. В двух из них в теле цикла, согласно синтаксису, может быть помещен только один оператор. Однако их можно использовать для кодирования циклических конструкций, содержащих в теле цикла произвольное число операторов. Эта возможность обеспечивается за счет использования составных операторов, правила образования которых были приведены выше.
а) Цикл-пока
-
цикл-пока <условие>
while <условие> do
<операции>
<составной оператор>;
кцикл
{end while}
б) Цикл-до
-
цикл
repeat
<операции>
<оператор 1>
. . .
<оператор k>
кцикл-до <условие>
until <условие>;
в) Цикл-со-счетчиком
цикл-для <сч> от <нач> до <кон> |
for <сч> := <нач> to <кон> do |
<операции> |
<составной оператор>; |
кцикл |
{end for} |
Примечание. В Паскале определено два варианта оператора for:
1-й вариант: for <сч> := <нач> to <кон> do <оператор>;
2-й вариант: for <сч> := <нач> downto <кон> do <оператор>;
В первом операторе, после каждого выполнения тела цикла, значение счетчика (целочисленная скалярная переменная) увеличивается на единицу; и в последний раз цикл выполняется при значении счетчика, равном кон. А, следовательно, начальное значение нач должно быть меньше конечного.
Во втором операторе после каждого выполнения тела цикла значение счетчика цикла, наоборот, должно уменьшаться на единицу, и, следовательно, конечное значение должно быть меньше начального.
Примеры записи циклов.
3.4. Кодирование алгоритма в целом
Выше были рассмотрены рекомендации по кодированию отдельных элементов алгоритма на языке Паскаль. Теперь можно изложить правила кодирования алгоритма в целом.
Процесс кодирования рекомендуется проводить последовательно с первой строки до последней. И до тех пор, пока кодирование текущей строки (объявления объекта, операции или элемента управляющей структуры) не закончено, не приступать к кодированию следующей строки.
Признаком конца любого оператора языка является символ «;» (точка с запятой).
Признаком конца программы является символ «точка», помещенный после ключевого слова end.
При кодировании заголовка алгоритма («Алгоритм <имя-алгоритма>») используется оператор program. Его синтаксис имеет вид:
Следует иметь в виду, что имя программы – это идентификатор, оно считается внешним, и поэтому не должно превышать восьми символов. Отметим, что, в соответствии с формальным описанием языка, заголовок программы (но не подпрограммы) можно опускать. Тем не менее, рекомендуется заголовок кодировать, присвоив при этом программе имя, совпадающее с именем файла, под которым текст программы будет храниться во внешней памяти компьютера.
Ключевые слова начало и конец кодируются ключевыми словами языка Паскаль begin и end соответственно.
Все строки алгоритма, для которых в Паскале нет аналогов, рекомендуется сохранять и в программе в виде комментариев. Примеры реализации этой рекомендации можно увидеть выше, в разделах, в которых излагаются правила кодирования управляющих структур. Так, например, в конструкции «если-то-иначе-все» для случая, когда альтернатива, завершающаяся ключевым словом «все», представляется одним оператором, в Паскале не имеет аналога. В этом случае строку со словом «все» в программе рекомендуется представить в виде комментария в одной из форм:
-
{все}
{end if}
А при кодировании слова «кцикл» в конструкциях «цикл с предусловием» и «цикл со счетчиком», в случае, когда тело цикла кодируется одним оператором Паскаля, в комментарии рекомендуется поместить не только слово end, но и ключевое слово, показывающее вид конструкции (end for или end while).
При записи текста на Паскале обязательно сохранять ступенчатую запись, строго соответствующую ступенчатой записи в кодируемом алгоритме. Это позволит сохранить не только семантическое, но и структурное (графически) соответствие алгоритма и программы, а это важно не только при отладке, но при последующей модернизации программы, если в этом возникнет необходимость.
Все заголовки планов (фрагментов) алгоритма, которые при сборке алгоритма в единый (детальный) алгоритм были записаны в виде комментариев, рекомендуется, также в виде комментариев, сохранить и в программе. В этом случае программа приобретет свойство самодокументированности, чрезвычайно важное для этапа эксплуатации программы.
В дополнение к сказанному в начале текста программы (перед или непосредственно после заголовка) рекомендуется поместить комментарии, указав в них содержательное описание назначения программы и дату создания или последнего изменения ее. При необходимости, там же нужно поместить сведения об авторе и/или его контактные данные.
