
- •Програмування
- •1. Алгоритми 12
- •2. Комп’ютери і програми 47
- •3. Мова програмування паскаль 56
- •4. Прості типи даних. Лінійні програми 61
- •5. Процедурне програмування 73
- •6. Програмування розгалужень 79
- •7. Оператори повторення з параметром. Масиви 99
- •7.13. Задачі і вправи 114
- •8. Ітераційні цикли 116
- •8.6. Задачі і вправи 124
- •9. Рекурсія 126
- •9.4. Задачі і вправи 135
- •10. Швидкі алгоритми сортування і пошуку 137
- •10.8. Задачі і вправи 148
- •11. Складні типи даних: записи і файли 150
- •11.11. Задачі і вправи 169
- •12. Множини 172
- •12.5. Задачі і вправи 175
- •13. Динамічні структури даних 176
- •14. Методологія структурного програмування: підсумки 192
- •1. Алгоритми
- •1.1. Змістовне поняття алгоритму
- •1.2. Виконавець алгоритмів і його система команд
- •1.3. Основні властивості алгоритмів
- •1.4. Величини
- •1.5. Типи величин
- •1.6. Цілі числа
- •1.7. Дійсні числа
- •1.8. Рядкові величини
- •У слові w знайти слово p і замінити його словом q.
- •1.9. Форми запису алгоритмів
- •1:Кінець.
- •X2 присвоїти значення x1
- •1:Кінець.
- •1.10. Команди управління
- •1.11. Блок - схеми
- •1.12. Допоміжні алгоритми
- •1.13. Базові структури управління
- •1.14. Абстракція даних
- •Приклад 1.7. Атд Планіметрія (виконавець Геометр)
- •1.15. Структурне програмування
- •1.16. Парадигма процедурного програмування
- •2. Комп’ютери і програми
- •2.1. Комп’ютер як універсальний Виконавець
- •2.1.1. Зовнішні пристрої комп’ютера
- •2.1.2. Центральні пристрої комп’ютера
- •2.1.3. Поняття про машинну мову
- •2.2. Мови програмування високого рівня
- •2.2.1. Коротка історія розвитку мов програмування
- •2.2.2. Про історію розвитку методів проектування програм
- •2.3. Основні етапи проектування програми
- •2.4. Технологія трансляції програм
- •2.5. Поняття про систему програмування
- •3. Мова програмування паскаль
- •3.1. Алфавіт мови
- •3.2. Концепція даних
- •3.3. Імена та їх застосування
- •3.4. Структура Pascal-програми
- •3.5. Поняття про лексику, прагматику, синтаксис і семантику мови програмування
- •3.6. Синтаксичні діаграми як засіб визначення мови програмування
- •4. Прості типи даних. Лінійні програми
- •4.1. Заголовок програми
- •4.2. Константи і їх використання. Розділ констант
- •4.3. Змінні програми. Розділ змінних
- •4.4. Стандартні прості типи даних
- •4.5. Тип даних Integer
- •4.6. Тип даних Real
- •4.7. Тип даних Сhar
- •4.8. Поняття виразу. Значення виразу. Тип виразу
- •4.9. Розділ операторів. Оператор присвоювання
- •4.10. Оператори введення - виведення
- •4.11. Приклад лінійної програми
- •4.12. Поняття складності виразу. Оптимізація обчислень
- •4.13. Оптимізація лінійних програм
- •4.14. Задачі і вправи
- •5. Процедурне програмування
- •5.1. Опис процедури
- •5.2. Формальні параметри. Локальні і глобальні об’єкти
- •5.3. Оператор процедури. Фактичні параметри
- •5.4. Функції
- •5.5. Приклади
- •6. Програмування розгалужень
- •6.1. Поняття умови. Тип даних Boolean (логічний)
- •6.2. Складений оператор
- •6.3. Оператори вибору: умовний оператор
- •6.4. Приклади
- •6.5. Задачі вибору й упорядкування
- •6.5.1. Задачі вибору
- •6.5.2. Дерево розв’язувань задачі вибору
- •6.5.3. Задачі на зважування
- •6.5.4. Ефективність алгоритму як кількість його кроків
- •6.5.5. Вибір даного елемента
- •6.6. Задачі упорядкування
- •6.6.1. Упорядкування елементів
- •6.6.2. Порівняння, перестановки і пересилання
- •6.7. Оптимізація розгалужень
- •6.8. Розділ типів. Перелічуваний тип
- •6.9. Оператори вибору: оператор варіанта
- •6.10. Вправи
- •7. Оператори повторення з параметром. Масиви
- •7.1. Оператор циклу з параметром
- •7.2. Циклічні програми. Складність циклічної програми. Оптимізація циклічних програм
- •7.3. Обмежені типи
- •7.4. Складні (складені) типи
- •7.5. Регулярний тип. Масиви
- •7.6. Пошук елемента в масиві
- •7.7. Ефективність алгоритму за часом
- •7.8. Мітки. Оператор переходу. Застосування оператора переходу для дострокового виходу з циклу
- •7.9. Постановка задачі сортування
- •7.10. Сортування масивів
- •7.10.1. Прості алгоритми сортування
- •7.11 Сортування обмінами
- •7.12. Сортування вибором
- •7.13. Задачі і вправи
- •8. Ітераційні цикли
- •8.1. Оператори повторення While і Repeat
- •8.2. Алгоритми пошуку і сортування. Лінійний пошук у масиві
- •8.3. Поліпшений алгоритм сортування обмінами
- •8.4. Бінарний пошук в упорядкованому масиві
- •8.5. Алгоритми сортування масивів (продовження). Сортування вставками
- •8.5.1 * Ефективність алгоритму
- •8.6. Задачі і вправи
- •9. Рекурсія
- •9.1. Рекурсивно-визначені процедури і функції
- •9.2. Приклади рекурсивних описів процедур і функцій
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •I стержень j стержень 6-I-j стержень
- •9.3. Переваги і недоліки рекурсивних алгоритмів
- •9.4. Задачі і вправи
- •10. Швидкі алгоритми сортування і пошуку
- •10.1. Нижня оцінка часу задачі сортування масиву за числом порівнянь
- •10.2. Швидкі алгоритми сортування: Сортування деревом
- •10.2.1. *Аналіз складності алгоритму
- •10.3. Пірамідальне сортування
- •10.3.1.*Аналіз складності алгоритму
- •10.4. Швидке сортування Хоара
- •10.5. Пошук k-того в масиві. Пошук медіани масиву
- •10.6.* Метод “розділяй і володій”
- •10.7.* Метод цифрового сортування
- •10.8. Задачі і вправи
- •11. Складні типи даних: записи і файли
- •11.1. Складні типи даних у мові Pascal
- •11.2. Записи
- •11.3. Записи з варіантами
- •11.4. Оператор приєднання
- •11.5. Рядки і засоби їх обробки
- •Процедури і функції типу String.
- •11.7. Файли. Управління файлами
- •11.8. Основні задачі обробки файлів
- •11.9. Сортування файлів
- •11.9.1. Алгоритм сортування злиттям
- •11.9.2. Аналіз складності алгоритму
- •11.10. Задача корегування файла
- •11.11. Задачі і вправи
- •12. Множини
- •12.1. Множинний тип
- •12.2. Конструктор множини
- •12.3. Операції і відношення над множинами
- •12.4. Застосування множин у програмуванні
- •12.5. Задачі і вправи
- •13. Динамічні структури даних
- •13.1. Стандартні динамічні структури
- •13.2. Посилальний тип даних. Посилання
- •13.3. Програмування динамічних структур даних
- •13.4. Стеки, списки, черги
- •13.5. Задачі
- •13.6. Дерева
- •13.7. Бінарні дерева
- •13.8. Задачі
- •14. Методологія структурного програмування: підсумки
- •14.1. Основні структури управління
- •14.2. Основні структури даних
- •14.3. Методологія програмування “зверху-вниз”
- •14.4. Приклад: Система лінійних рівнянь
- •14.5. Проектування модулів. Модуль rat
- •14.6. Реалізація модуля
- •14.7. Висновки (модульне програмування)
- •14.8. Заключне зауваження: переходимо до об’єктів
4.8. Поняття виразу. Значення виразу. Тип виразу
Вирази складаються з змінних, констант, функцій, знаків операцій у відповідності з загальноприйнятими математичними правилами. Точне поняття виразу у мові може бути визначено за допомогою синтаксичних діаграм.
Вираз задає порядок обчислення його значення, оснований на загальноприйнятих правилах. Ці правила визначають семантику виразу за допомогою поняття старшинства (пріоритету) операцій. Найбільший пріоритет мають функції і логічна операція not, далі слідують мультиплікативні операції, адитивні операції і відношення. Операції, які мають більший пріоритет, виконуються раніше, ніж операції з меншим пріоритетом.
Таблиця пріоритетів.
Функції, not.
Мультиплікативні операції: * , / ,div , mod , and
Аддитивні операції: : + , - , or
Відношення: = , <> , > , < , >= , <= , in
Операції одного пріоритету обчислюються зліва направо. Це відповідає групуванню дужок у бездужковому виразі уліво.
a + b + c = (a + b) + c, a * b * c = (a * b) * c
Вирази, що стоять у дужках, обчислюються незалежно один від одного.
Важливо розуміти, що в ході обчислення значення виразу кожний проміжний результат – дане деякого типу, точно визначеного знаком операції або функції і типами операндів. Будь-яка невідповідність типу значення операнду приведе до помилки, яка виявляється компілятором при синтаксичному аналізі. Наочне уявлення про структуру виразу дає так зване дерево виразу. Наприклад, вираз sin(x+pi/2) - cos(2*y-pi) може бути представлений у виді дерева:
Обчислення значення виразу здійснюється у відповідності з рухом по гілках від листів до кореня – знизу вгору.
4.9. Розділ операторів. Оператор присвоювання
Дії, що роблять над даними, описуються у розділі операторів.
Синтаксична діаграма розділу операторів має вид:
розділ
операторів
Самим основним, фундаментальним оператором мови є оператор присвоювання. За допомогою оператора присвоювання здійснюється перетворення інформації.
Він має вид:
< ім’я > := < вираз >
оператор
п
рисвоювання
Ім’я ліворуч від символу присвоювання := є ім’я змінної, якій присвоюється значення виразу, який стоїть праворуч. Тому поряд зі значенням виразу важливим атрибутом є його тип. Тип виразу у правій частині оператора присвоювання повинен співпадати або бути сумісним з типом змінної з лівої частини. Компілятор на етапі синтаксичного аналізу програми здійснює цю перевірку – так званий контроль типів. Допустиме присвоювання змінних будь-яких типів, за винятком типу File.
Root1 := Pi*(x - y)
Solution := Discriminant >=0
Discriminant := Sqrt(b*b-4*a*c)/2/A
Index := Index + 1
Letter := Succ(Succ(Letter))
4.10. Оператори введення - виведення
Для організації введення - виведення даних у мові Pascal використовуються оператори - процедури Read, Readln, Write, Writeln. За допомогою цих операторів організується введення даних з файлу Input та виведення даних у файл Output.
Текстові файли Input ,Ouтput представляються користувачу як текст, що поділений на рядки і забезпечений ознакою кінця файлу і ознаками кінців рядків. Кожен рядок може містити числа або символьні дані (тобто рядок складається з декількох даних типів Integer, Real, Сhar). Читання / запис здійснюється через так званий буфер файла. В момент звернення до файла його буфер встановлений на деяке дане – елемент файла. Буфер файла може бути переміщений або до наступного даного, або до першого даного наступного рядка.
Оператор Read(х) читає дане з Input у змінну х і переміщує буфер до наступного даного.
Оператор Write(х) пише дане в Output зі змінної х і переміщує буфер у наступну позицію.
Оператор Readln(х) читає дане з файла Input у змінну х та переміщує буфер у наступний рядок.
Оператор Writeln(х) пише дане в Output зі змінної х та переміщує буфер у наступний рядок.
Оператори введення/виведення можуть використовуватись у більш загальній формі:
Read( <список змінних> ),
Readln( <список змінних> )
Write( <список виразів або рядків> )
Writeln( <список виразів або рядків> )
Тепер ми володіємо знаннями, яких достатньо для написання лінійних (які не розгалужуються) програм.