Множества

Множество – это структурированный тип данных, представляющий собой набор взаимосвязанных по какому-либо признаку, или группе признаков элементов, которые можно рассматривать как единое целое. Количество элементов, входящих в множество, может меняться в пределах от 0 до 256 (множество, не содержащее элементов называется пустым). Два множества считаются эквивалентными, если все их элементы одинаковы, причем порядок следования элементов в множестве безразличен.

Описание типа множества имеет вид:

<имя типа> = set of <базовый тип>

<базовый тип> - любой порядковый тип с числом элементов <= 256 (кроме Word, Integer, Longint). Например,

Type

TypeSet1 = set of Char; {множество из символов}

TypeSet2 = set of 0..9; {множество чисел от 0 до 9, базовый тип – тип-диапазон}

VideoType = (Hercules,CGA,EGA,VGA,SVGA); {заранее описывается перечисляемый тип}

TypeSet3 = set of VideoType; {множество из названий видеоадаптеров}

Если переменная описана как множество, она подчиняется специальному синтаксису. Значение такой переменной задается перечислением элементов базового типа (т.е. того типа, который фигурирует при задании типа переменной) через запятую в квадратных скобках:

Var

Set1 : set of Byte;

Set2 : set of ‘a’..’f’;

Begin

…

Set1 := [1,2,6];

Set1 := [3..10,12];

Set2 := [‘a’,’d’];

…

End.

Пустое множество записывается как []. Порядок следования элементов внутри скобок не имеет значение, также как не имеет значение число повторений (множества [1,2] [2,2,1] эквивалентны). Над множествами определены следующие операции:

* пересечение множеств, результат содержит элементы общие для обоих множеств (Set1 := [0..3,6]; Set2 := [3..9]; Set1*Set2 = [3]);

+ объединение множеств, результат содержит элементы первого множества, допол­нен­­ные недостающими элементами второго (Set1+Set2 = [0..9]);

- разность множеств, результат содержит элементы первого множества, которые не принадлежат второму (Set1-Set2 = [0,1,2]);

= проверка эквивалентности (логическая операция, как и последующие), возвращает True, если оба множества эквивалентны;

<> проверка неэквивалентности, возвращает True, если множества неэквивалентны;

<= проверка вхождения, возвращает True, если первое множество включено во второе (т.е. все элементы первого множества содержаться во втором);

>= проверка вхождения, возвращает True, если второе множество включено в первое;

in проверка принадлежности (E in S), возвращает True, если значение Е входит в множество S и принадлежит базовому типу этого множества, Е может быть выражением (3 in Set1 дает True, 2*2 in Set1 дает False).

Естественно, что в рассмотренных операциях могут участвовать только те множества, которые построены на одном базовом типе.

Операции над множествами дополняют две процедуры:

INCLUDE (S,I) - включает новый элемент I в множество S, включаемый элемент должен принадлежать базовому типу множества S.

EXCLUDE (S,I) - исключает элемент I из множества S.

В отличие от операций + и -, реализующие аналогичные действия над двумя множествами, процедуры INCLUDE и EXCLUDE оптимизированы для работы с одиночными элементами множеств и поэтому отличаются большей скоростью выполнения.

Достоинства множеств - гибкость представления наборов значений и удобство анализа. Механизм работы с множествами в ТР соответствует базовым математическим действиям с конечными множествами. Значение типа "множество" очень компактно кодируется (для множества из 256 элементов требуется всего 32 байта). Множества хорошо работают, где нужно проводить анализ однотипных выборок значений или накапливать произвольно поступающие значения. Недостатки - невозможно выводить на экран (отладчик это делает). Внутреннее устройство множества таково, что каждому его элементу ставится в соответствие один двоичный разряд (один бит); если элемент включен в множество соответствующий разряд равен 1, если нет - 0. Однако минимальной единицей памяти является байт (8 бит). Поэтому мощность множества кратна 8 элементам (т.е. описав Set1 : set of 0..4, мы можем добавлять в него числа 5,6,7).

Строки

Тип String в ТР широко используются для обработки текстов и трактуется как цепочка символов. Максимально возможная длина строки 255 символов. Тип объявляется как String[N], где N - максимальное число символов в строке. Строки являются динамическими, поскольку могут иметь различные длины в пределах объявленных границ. Например,

Var

S32 : String[32];

S255 : String[255];

Begin

…

S32 := 'Это строка';

…

End.

позволяет хранить в S32 строчные значения, длиной не более 32 символов (в S255 не более 255). Допустимо описание Var S : String; что равнозначно String[255].

К любому символу в строке можно обратиться точно также, как к элементу одномерного массива array [0..N] of Char. Например, S32[3] := 'а'; Первый значащий символ в строке имеет индекс 1. Индекс 0 имеет символ, код которого равен длине строки (ORD(S32[0]) = 10, пробел является обычным символом, его код = 32).

К строкам можно применить операцию сцепления "+" (S32 := S32 + '!!!').

Существуют стандартные функции и процедуры, реализующие необходимые действия над строками.

LENGTH (S : String) : Byte – выдает длину строки (функция);

CONCAT (S1, S2,…,Sn) : String – возвращает конкатенацию (слияние) строк S1…Sn (функция);

COPY (S : String; Start, Len : Integer) : String – возвращает подстроку длиной Len, начинающуюся с позиции Start строки S (функция);

DELETE (Var S : String; Start, Len : Integer) – удаляет из S подстроку длиной Len, начинающуюся с позиции Start строки S (процедура);

INSERT (Var S, SubS : String; Start : Integer) – вставляет в S подстроку SubS, начиная с позиции Start (процедура);

POS (SubS, S : String) : Byte – ищет вхождение подстроки SubS в строке S и возвращает номер первого символа SubS в S или 0, если SubS нет в S (функция);