1.3. Алгоритмы линейной структуры

Линейный алгоритм - это такой, в котором все операции выполняются последовательно одна за другой (рис. 11.1).

1.4. Алгоритмы разветвленной структуры

Алгоритмы разветвленной структуры применяются, когда в зависимости от некоторого условия необходимо выполнить либо одно, либо другое действие. В блок-схемах разветвленные алгоритмы изображаются так, как показано на рис. 11.2 - 11.3.

Рис. 11.2 Фрагмент алгоритма	Рис. 11.3 Пример разветвления

12. Разветвляющиеся алгоритмы. Условные операторы.

Определение. Разветвляющимся называется такой алгоритм, в котором выбирается один из нескольких возможных вариантов вычислительного процесса. Каждый подобный путь называется ветвью алгоритма.

Признаком разветвляющегося алгоритма является наличие операций проверки условия. Различают два вида условий - простые и составные.

Простым условием (отношением) называется выражение, составленное из двух арифметических выражений или двух текстовых величин (иначе их еще называют операндами), связанных одним из знаков:

  < - меньше, чем...   > - больше, чем...   <= - меньше, чем... или равно   >= - больше, чем... или равно   <> - не равно   = - равно

Условные операторы Pascal-Паскаль

Условные операторы позволяют выбирать для выполнения те или иные части программы в зависимости от некоторых условий. Если, например, в программе используются вещественные переменные x и z, и на каком-то этапе решения задачи требуется вычислить z=max(x, y), то желаемый результат получается в результате выполнения либо оператора присваивания z:=x, либо оператора присваивания z:=y. Поскольку значения переменных x и y заранее неизвестны, а определяются в процессе вычислений, то в программе необходимо предусмотреть оба эти оператора присваивания. Однако на самом деле должен выполниться один из них. Поэтому в программе должно содержаться указание о том, в каком случае надо выбирать для исполнения тот или иной оператор присваивания.

Это указание естественно сформулировать с использованием отношения x>y. Если это отношение при текущих значениях x и y справедливо (принимает значение true), то для исполнения должен выбираться оператор z:=x; в противном случае для исполнения должен выбираться оператор z:=y (при x=y безразлично, какой оператор выполнять, так что выполнение оператора z:=y в этом случае даст правильный результат).

Для задания подобного рода разветвляющихся вычислительных процессов в языках программирования существуют условные операторы. Рассмотрим полный условный оператор Паскаля:

if B then S1 else S2

Здесь if (если), then (то) и else (иначе) являются служебными словами, В – логическое выражение, а S1 и S2 – операторы.

Выполнение такого условного оператора в Паскале сводится к выполнению одного из входящих в него операторов S1 или S2: если заданное в операторе условие выполняется (логическое выражение В принимает значение true), то выполняется оператор S1, в противном случае выполняется оператор S2.

Алгоритм решения упомянутой выше задачи вычисления z= max( x, y) можно задать в виде условного оператора Паскаля

if x>y then z:= x else z:= y

При формулировании алгоритмов весьма типичной является такая ситуация, когда на определенном этапе вычислительного процесса какие-либо действия надо выполнить только при выполнении некоторого условия, а если это условие не выполняется, то на данном этапе вообще не нужно выполнять никаких действий. Простейшим примером такой ситуации является замена текущего значения переменной х на абсолютную величину этого значения: если x<0, то необходимо выполнить оператор присваивания x:= - x; если же x>=0, то текущее значение х должно остаться без изменений, т.е. на данном этапе вообще не надо выполнять каких-либо действий.

В подобных ситуациях удобна сокращенная форма записи условного оператора в Паскале:

if B then S

Правило выполнения сокращенного условного оператора Паскаля достаточно очевидно: если значение логического выражения В есть true, то выполняется оператор S; в противном случае никаких иных действий не производится.

В языке программирования Паскаль в условном операторе между then и else, а также после else по синтаксису может стоять только один оператор. Если же при выполнении (или невыполнении) заданного условия надо выполнить некоторую последовательность действий, то их надо объединить в единый, составной оператор, т.е. заключить эту последовательность действий в операторные скобки begin... end(это важно!).

13. Разработка алгоритмов циклической структуры. Варианты построения циклической структуры.

Пусть требуется ввести и обработать последовательность чисел. Если чисел всего пять, можно составить линейный алгоритм. Если их тысяча, записать линейный алгоритм можно, но очень утомительно и нерационально. Если количество чисел к моменту разработки алгоритма неизвестно, то линейный алгоритм принципиально невозможен.

Другой пример. Чтобы найти фамилию человека в списке, надо проверить первую фамилию списка, затем вторую, третью и т.д. до тех пор, пока не будет найдена нужная или не будет достигнут конец списка. Преодолеть подобные трудности можно с помощью циклов.

Циклом называется многократно исполняемый участок алгоритма (программы). Соответственно циклический алгоритм — это алгоритм, содержащий циклы.

Различают два типа циклов: с известным числом повторений и с неизвестным числом повторений. При этом в обоих случаях имеется в виду число повторений на стадии разработки алгоритма.

Существует 3 типа циклических структур:

• Цикл с предусловием;

• Цикл с послеусловием;

• Цикл с параметром;

Иначе данные структуры называют циклами типа «Пока», «До», «Для».

Графическая форма записи данных алгоритмических структур:

Цикл с предусловием (иначе цикл пока) имеет вид:

Форматы записи операторов алгоритма	Блок-схема	Форматы записи операторов на Паскале
Пока (условие) нц серия команд кц		while условие do begin             серия команд; end;

где

условие – выражение логического типа.

Цикл может не выполняться ни разу, если значение логического выражения сразу же оказывается ложь.

Серия команд, находящихся между begin и end, выполняются до тех пор, пока условие истинно.

Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы последовательность инструкций между BEGIN и END изменяла значение переменных, входящих в условие.

Цикл с постусловием (иначе цикл до) имеет вид:

Форматы записи операторов алгоритма	Блок-схема	Форматы записи операторов на Паскале
В алгоритмическом языке нет команды которая могла бы описать данную структуру, но ее можно выразить с помощью других команд (Например, ветвления).		repeat серия команд until условие

где

условие – выражение логического типа.

Обратите внимание:

Последовательность инструкций между repeat и until всегда будет выполнено хотя бы один раз;

Для того чтобы цикл завершился, необходимо, чтобы последовательность операторов между repeat и until изменяла значения переменных, входящих в выражение условие.

Инструкция repeat, как и инструкция while, используется в программе, если надо провести некоторые повторяющиеся вычисления (цикл), однако число повторов заранее не известно и определяется самим ходом вычисления.

Цикл с параметром (иначе цикл для) имеет вид:

Форматы записи операторов алгоритма	Блок-схема	Форматы записи операторов на Паскале
Для i от а до b шаг h  делай       Нц            Серия команд       кц		h = +1 for i:= a to b do      begin        серия команд      end; h = -1 for i:= b downto a do      begin        Cерия команд;      end;

где

i – параметр цикла; a – начальное значение цикла; b – конечное значение цикла; h – шаг изменения параметра.

Структура данного цикла иначе называют циклом i раз.

Эта команда выполняется таким образом: параметру i присваивается начальное значение а, сравнивается с конечным значением b и, если оно меньше или равно конечному значению b, выполняется серия команд. Параметру присваивается значение предыдущего, увеличенного на величинуh – шага изменения параметра и вновь сравнивается с конечным значением b.

На языке программирования Паскаль шаг изменения параметра может быть равным одному или минус одному.

Если между begin и end находится только один оператор, то операторные скобки можно не писать. Это правило работает для цикла типа «Пока» и «Для».

14. Константы и переменные. Типы переменных в Turbo Pascal 7.0.

Переменной называют элемент программы, который предназначен для хранения, коррекции и передачи данных внутри программы. Все переменные программы в Турбо Паскаль должны быть объявлены в разделе описания переменных (см. далее).

Наряду с переменными в пограммах используются и константы. Константа - это идентификатор, обозначающий некоторую неизменную величину определенного типа. Константы, как и переменные, должны объявляться в соответствующем разделе программы.

В Турбо Паскаль применяется несколько стандартных видов констант:

• Целочисленные константы. Могут быть определены посредством чисел, записанных в десятичном или шестнадцатиричном формате данных. Это число не должно содержать десятичной точки.

• Вещественные константы. Могут быть определены числами, записанными в десятичном формате данных с использованием десятичной точки.

• Символьные константы. Могут быть определены посредством некоторого символа (заключенного в апострофы).

• Строковые константы. Могут быть определены последовательностью произвольных символов (заключенных в апострофы).

• Типизированные константы. Представляют собой инициализиованные переменные, которые могут использоваться в программах наравне с обычными переменными. Каждой типизированной константе ставится в соответствие имя, тип и начальное значение. Например:

• year: integer = 2001;

• symb: char = '?';

• money: real = 57.23;

15. Табулирование функций. Разработка алгоритмов со структурой вложенных циклов.

Задача табулирования функции предполагает получение таблицы значений функции при изменении аргумента с фиксированным шагом. В качестве исходной информации должны быть заданы: Х₀, Х_n – начало и конец промежутка табулирования, при этом (Х0< Х_n); n – число шагов разбиения промежутка [Х₀, X_n]; F(X) – описание табулируемой функции.

При составлении алгоритма предполагается, что X – текущее значение аргумента; h – шаг изменения аргумента (иногда его называют шагом табуляции функции); i – текущий номер точки, в которой вычисляются функция (i = 0 .. n). Количество интервалов n, шаг табуляции h и величины Х₀, Х_n связаны между собой фор-мулой:

Интерпретация переменных (т. е. их обозначение в математической постановке задачи, смысл и тип, обозначения в блок-схеме и программе) приведена в таблице имен.

Пример. Табулировать функцию F(X) в N равноотстоящих точках, заданную на промежутке [Х₀, X_n], где

Пример вложенного цикла

16. Поиск минимума и максимума функций.

Алгоритм в общем виде:

1. описать для каждого максимума и минимума по одной переменной того же типа, что анализируемые данные;

2. до цикла максимуму присваивается либо заведомо малое для анализируемых данных значение, либо первый элемент данных; минимуму присваивается либо заведомо большое для анализируемых данных значение, либо первый элемент данных;

3. в теле цикла каждый подходящий для поиска элемент данных t обрабатывается операторами вида:

if t>max then max:=t;         - для максимума; if t<min then min:=t;         - для минимума,

где max и min – переменные для максимума и минимума соответственно. Шаг 2 этого алгоритма требует комментариев, которые мы сделаем на примере поиска максимума. Очевидно, что сам алгоритм несложен – каждый элемент данных t последовательно сравнивается с ячейкой памяти max и, если обнаружено значение t, большее текущего значения max, оно заносится в max оператором max:=t;. Как мы помним, после описания на шаге 1 переменной max, ее значение еще не определено, и может оказаться любым – откуда следует необходимость задания начального значения. Представим, что после выбора начального значения max, равного нулю, при анализе встретились только отрицательные значения элементов t. В этом случае условие t>max не выполнится ни разу и ответом будет max, равное нулю, что неправильно! Выбор заведомо малого начального значения max (например, значение -1E30, т.е. -1030, вряд ли встретится в любых реальных данных) гарантирует, что условие t>max выполнится хотя бы раз и максимум будет найден. Альтернативный способ – присвоить max значение отдельно вычисленного первого элемента последовательности данных. В этом случае ответ либо уже найден, если первый элемент и есть максимальный, либо будет найден в цикле. Аналогичные рассуждения помогают понять, почему минимуму следует присваивать в качестве начального значения заведомо большое число.

Пример. Для функции y(x)=sin2(x),   найти минимальное среди положительных и максимальное значения. Обозначив искомые значения min и max соответственно, составим следующую программу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

var x,y,max,min:real; begin  x:=-pi/3;  max:=-2;  min:=2; {эти начальные значения - заведомо малое и большое для синуса}  while x<=pi/3+1e-6 do begin   y:=sqr(sin(x));   ify>0then{ищем min только среди положительных!}    if y<min then min:=y;   if y>max then max:=y;   x:=x+pi/24;  end;  writeln ('Минимум =',min:8:2);  writeln ('Максимум=',max:8:2);  reset (input); readln; end.

17. Массивы. Образование одномерных массивов. Обработка одномерных массивов.

Предположим, что программа работает с большим количеством однотипных данных. Скажем около ста разных целых чисел нужно обработать, выполнив над ними те или иные вычисления. Как вы себе представляете 100 переменных в программе? И для каждой переменной нужно написать одно и тоже выражение вычисления значения? Это очень неэффективно.

Есть более простое решение. Это использование такой структуры (типа) данных как массив. Массив представляет собой последовательность ячеек памяти, в которых хранятся однотипные данные. При этом существует всего одно имя переменной связанной с массивом, а обращение к конкретной ячейке происходит по ее индексу (номеру) в массиве.

Нужно четко понимать, что индекс ячейки массива не является ее содержимым. Содержимым являются хранимые в ячейках данные, а индексы только указывают на них. Действия в программе над массивом осуществляются путем использования имени переменной, связанной с областью данных, отведенной под массив.

Итак, массив – это именованная группа однотипных данных, хранящихся в последовательных ячейках памяти. Каждая ячейка содержит элемент массива. Элементы нумеруются по порядку, но необязательно начиная с единицы (хотя в языке программирования Pascal чаще всего именно с нее). Порядковый номер элемента массива называется индексом этого элемента.

Помним, все элементы определенного массива имеют один и тот же тип. У разных массивов типы данных могут различаться. Например, один массив может состоять из чисел типа integer, а другой – из чисел типаreal.

Индексы элементов массива обычно целые числа, однако могут быть и символами, а также описываться другими порядковыми типами. Т.е. для индекса можно использовать тип, в котором определена дискретная последовательность значений, и все эти значения можно пересчитать по порядку. Индексировать можно как константами и переменными, так и выражениями, результат вычисления которых дает значение перечислимого типа.

Если индекс массива может приобретать все допустимые значения определенного перечислимого типа, то при описании массива возможно задание имени типа вместо границ изменения индекса. При этом границами индекса будут первое и последнее значения в описании типа индекса. Границы изменения индексов могут задаваться с помощью ранее объявленных констант. Рекомендуется предварительно объявлять тип массива в разделе описания типов.

Массив можно создать несколькими способами.

…

const n = 200;

type

months = (jan, feb, mar, apr, may, jun, jul, aug, sep, oct, nov, dec);

years = 1900..2100;

people = array[years] of longint;

var

growth: array[months] of real;

hum: people;

notes: array[1..n] of string;

Обращение к определенному элементу массива осуществляется путем указания имени переменной массива и в квадратных скобках индекса элемента.

Простой массив является одномерным. Он представляет собой линейную структуру.

var ch: array [1..11] of char;

h: char;

i: integer;

 

begin

for i := 1 to 11 do read (ch[i]);

 

for i := 1 to 11 do write (ch[i]:3);

 

readln

end.

В примере выделяется область памяти под массив из 11 символов. Их индексы от 1 до 11. В процессе выполнения программы пользователь вводит 11 любых символов (например, ‘q’, ’w’, ’e’, ’2’, ’t’, ’9’, ’u’, ’I’, ’I’, ’o’, ’p’), которые записываются в ячейки массива. Текущее значение переменной i в цикле for используется в качестве индекса массива. Второй цикл for отвечает за вывод элементов массива на экран.

Функция sizeof, примененная к имени массива или имени массивного типа, возвращает количество байтов, отводимое под массив.

18. Двумерные массивы. Обработка двумерных массивов.

Массивы, положение элементов в которых описывается двумя индексами, называются двумерными. Их можно представить в виде прямоугольной таблицы или матрицы.

Рассмотрим матрицу А размерностью 2*3, то есть в ней будет две строки, а в каждой строке по три элемента:

Каждый элемент имеет свой номер, как у одномерных массивов, но сейчас номер уже состоит из двух чисел - номера строки, в которой находится элемент, и номера столбца. Таким образом, номер элемента определяется пересечением строки и столбца. Например, a₁₂ - это элемент, стоящий в первой строке и во втором столбце.

Существуют несколько способов объявления двумерного массива.

Способ 1. В Паскале двумерный массив можно описать как одномерный, элементами которого являются одномерные массивы. Например, для матрицы А, приведённой выше:

Const n = 2; m = 3; Type omyarray = Array[1..m] Of <тип элементов >; dmyarray = Array[1..n] Of omyarray; Var v : omyarray; a : dmyarray;

В данном случае переменная v объявлена как одномерный массив из трёх элементов вещественного типа. Переменная а описана как двумерный массив из двух строк, каждую из которых включено по три элемента.

Способ 2. Описание массива А можно сократить, исключив определение типа omyarray в определении типа dmyarray:

Const n = 2; m = 3; Type dmyarray = Array[1..n, 1..m] Of <тип элементов>; Var a : dmyarray.

Способ 3. Ещё более краткое описание массива А можно получить, указывая имя массива и диапазоны изменения индексов для каждой размерности массива:

Const n = 2; m = 3; Type dmyarray = Array[1..n, 1..m] Of <тип элементов >;

Var a : dmyarray.

Если указанный тип используется для определения одного массива в программе, то удобно объявление массива в разделе описания переменных:

Var a: Array [1..n, 1..m] Of < тип элементов >.

Рассмотренные выше методы решения задач обработки одномерных массивов могут применяться для обработки двумерных массивов. Поскольку положение элемента в двумерном массиве описывается двумя индексами [первый - номер строки, второй - номер столбца], программы большинства матричных задач строятся на основе вложенных циклов. Обычно внешний цикл работает по строкам матрицы, то есть с его помощью выбирается требуемая строка матрицы, а внутренний цикл - по столбцам матрицы, то есть здесь выбирается нужный элемент из выбранной уже строки. Для задания значений элементам массива могут быть использованы операторы присваивания и операторы ввода данных.

Пример

В приведённом ниже примере осуществляется ввод и вывод двумерного массива А размерностью 10*15. Формирование и вывод массива описаны в виде двух процедур, которые вызываются последовательно из основной программы. Надо заметить, что формирование двумерного массива можно осуществлять всеми тремя способами, описанными для одномерных массивов, то есть: ввод с клавиатуры, через генератор случайных чисел или с помощью файла. Пусть в нашем примере элементы задаются генератором случайных чисел.

Program Example_45; Const n = 2; m = 15; Type dmyarray = Array[1..n., 1..m] Of Integer; Var A : dmyarray;

Procedure Init(Var x: dmyarray); {процедура формирования массива} Var i, j : Integer; Begin For i:=1 To n Do For j:=1 To m Do x[i,j]:=-25+Random(51); End;

Procedure Print(x: dmyarray); {процедура вывода массива на экран} Var i, j : Integer; Begin For i:=1 To n Do Begin {ввод i-ой строки массива} For j:=1 To n Do Write(x[i,j]:5); Writeln; {переход на начало следующей строки} End;

Begin{основная программа} Init(A); {вызов процедуры формирования массива} Writeln('Массив А:'); Print(A); {вызов процедуры вывода} Readln; End.

19. Сортировка массивов. Методы сортировки (общие сведения).

При решении задачи сортировки обычно выдвигается требование минимального использования дополнительной памяти, из которого вытекает недопустимость применения дополнительных массивов. Для оценки быстродействия алгоритмов различных методов сортировки, как правило, используют два показателя: - количество присваиваний; - количество сравнений. Все методы сортировки можно разделить на две большие группы: - прямые методы сортировки; - улучшенные методы сортировки. Прямые методы сортировки по принципу, лежащему в основе метода, в свою очередь разделяются на три подгруппы: 1. сортировка вставкой (включением); 2. сортировка выбором (выделением);

Сортировка вставкой. Массив разделяется на две части: отсортированную и неотсортированную. Элементы из неотсортированной части поочередно выбираются и вставляются в отсортированную часть так, чтобы не нарушить в ней упорядоченность элементов. В начале работы алгоритма в качестве отсортированной части массива принимают только один первый элемент, а в качестве неотсортированной части – все остальные. Сортировка выбором. Находим (выбираем) в массиве элемент с минимальным значением на интервале от 1-го до n-го (последнего) элемента и меняем его местами с первым элементом. На втором шаге находим элемент с минимальным значением на интервале от 2-го до n-го элемента и меняем его местами со вторым элементом. И так далее для всех элементов до n-1-го. Сортировка обменом («пузырьковая сортировка»). Слева направо поочередно сравниваются два соседних элемента, и если их взаиморасположение не соответствует заданному условию упорядоченности, то они меняются местами. Далее берутся два следующих и так далее до конца массива. После одного такого прохода на последней n-ой позиции массива будет стоять максимальный элемент, поэтому второй проход обменов выполняется до n-1-го элемента. И так далее.

Теоретические и практические исследования алгоритмов прямых методов сортировки показали, что как по числу сравнений, так и по числу присваиваний они имеют квадратичную зависимость от длины массива п. Исключение составляет метод выбора, который имеет число присваиваний порядка n*ln(n). Это свойство алгоритма выбора полезно использовать в задачах сортировки в сложных структурах данных, когда на одно сравнение выполняется большое число присваиваний. В таких задачах метод выбора успешно конкурирует с самыми быстрыми улучшенными методами сортировки. Если сравнить рассмотренные прямые методы между собой, то в среднем методы вставки и выбора оказываются приблизительно эквивалентными и в несколько раз (в зависимости от длины массива) лучше, чем метод обмена ("пузырька").

Улучшенные методы сортировки Ни один из представленных выше методов сортировки не является оптимальным. Обычно алгоритм оптимизируют под конкретную задачу, например, мы знаем, что на входе имеется массив, в котором первые k элементов упорядочены. Тогда лишено смысла тупо использовать алгоритм сортировки, так как имеется возможность его улучшить, убрав несколько действий. Для нашего примера используем метод сортировки выбором. Для наглядности поставим конкретные условия задачи. Задан массив чисел. Первые элементы упорядочены, последние – нет. Упорядочить весь массив.

То есть мы упростили алгоритм, уменьшив колличество циклов и действий в нем. Однако есть и такая оптимизация, которая подойдет почти для всех программ.

Например, оптимизируем метод сортировки "пузырьком". Теоритически усовершенствовать алгоритм можно, введя дополнитнльно переменную булевского типа (переменная Iter на рисунке снизу), которая будет показывать, были ли произведены изменения после n-ного прохода. Если нет, то массив уже отсортирован. Если да, то запоминается место последней перестановки (переменная J на рисунке снизу), определяющее границы счетчика (переменная I) при следующем прогоне. Следует заметить, что повторный вход в цикл со счетчиком произойдет только если за предыдущий проход цикла были произведены какие-либо изменения. Таким образом, исключаются дальнейшие бесполезные проходы.

20. Сортировка массивов. Метод прямого выбора: общая схема алгоритм программа.

Схема

Блок-схема

Текст программы

21. Метод прямого обмена: общая схема, алгоритм, программа.

Схема и блок-схема

Текст программы

22. Обработка текстовой информации.

В Паскале при работе с текстовой информацией существует возможность обработки одиночных символов типа Char и последовательности символов - строк типа String. Символьный тип. Тип Char - это один из базовых типов языка, предназначен для хранения и обработки одного символа.

Множеством его значений есть отдельные символы (буквы, цифры, знаки), упорядоченные в соответствии с расширенным набором символов ASCII-кода. Переменная этого типа занимает 1 байт памяти. Благодаря тому что в памяти машины символы сохраняются в виде кодов (большим считается тот символ, чей код больше), их можно сравнивать. Для символов допустимы все операции сравнения: <, <=, =,>,> =, <>. Описание данных символьного типа: Const Name1 = 'v'; - описание символьной константы, Var Name2: CHAR; - описание символьной переменной. Как правило, значение для символьных переменных и констант задаются в кавычках, например, "f", '1 ',' + '. Также можно задать значение, указав непосредственно числовое значение ASCII-кода, поставив перед этим числовым кодом знак #, например, # 35, # 102. В Паскале для работы с символьной информацией реализованы функции преобразования: CHR (N) - символ с кодом N, ORD (S) - код символа S. Также применяются функции, определяющие SUCC (S) - следующий символ, PRED (S) - предыдущий символ. Для этих функций выполняются следующие зависимости: SUCC (S) = CHR (ORD (S) +1); PRED (S) = CHR (ORD (S) -1). Для латинских букв 'a' .. 'z' выполняется функция UPCASE (S), которая переводит эти литеры в верхний регистр 'A' .. 'Z'. Строковый тип. Тип String - тип данных, предназначенный для хранения и обработки последовательности символов. Строку можно рассматривать как особую форму одномерного символьного массива. Описание данных строчного типа: Const Name1 = 'computer'; - описание строчной константы, Var Name2: STRING; - описание строчной переменной, Name3: STRING [20]; - описание строчной переменной заданной длины, По умолчанию длина строчной переменной равна 255 символам, но можно ограничить длину строки с помощью явного указания длины строки. В Паскале реализовано обработки строк двумя путями: проработка строки как единого целого и как объекта, который создается из отдельных символов. Первый путь позволяет: • присвоение строчной переменной за одну операцию целой строки символов, например, Name2: = 'computer'; Name3: = 'science'; • объединение строк в произвольном порядке с помощью операции «+» (операции связывания, объединения), например, Name3: = 'computer' + 'science'; Name3: = Name2 + Name3; • сравнение строк с помощью операций сравнения: <, <=, =,>,> =, <>, например, If Name3 <> Name2 then write ('no'); Второй путь позволяет в каждый символа строки обращаться за его номером позиции как к элементу массива по индексу, например, Name3: = Name2 [6] + Name2 [2] + Name2 [4]; Элемент с нулевым индексом содержит символ, код которого указывает на действительную длину данной строки. В Паскале реализованы процедуры и функции для обработки строк. Текущую длину строки S можно узнать с помощью функции LENGTH (S). Группа функций и процедур, направленная на проработку фрагментов строки: • функция COPY (S, N, M) - копирование фрагмента строки S длиной M, начинается с позиции N; • функция POS (S1, S) - поиск фрагмента S1 в строке S (получаем позицию, с которой начинается фрагмент S1 в строке S); • функция CONCAT (S1, S2, ...) - объединение строк S1, S2, ...; • процедура INSERT (S1, S2, M) - вставка фрагмента S1 в строку S2 с позиции M; • процедура DELETE (S1, N, M) - изъятие части строки S1 длиной M, начиная с позиции N; • процедура VAL (S, N, Code) - преобразование строки цифровых символов S в число N (параметр Code = 0, если строка S образован не из цифровых символов) • процедура STR (N, S) - преобразование числа N в строку цифровых символов S. Для сортировки символьных строк (например, по алфавиту) целесообразно создать массив символьных строк (массив типа String), что с учетом возможности использования операций сравнения для строк, позволит простым способом применять основные алгоритмы сортировки

23. Записи.

Записи – это средство описания сложных структурированных типов данных. В записях могут содержаться данные нескольких более простых типов. Хорошим наглядным примером записи является информация о контакте в мобильном телефоне. Каждый контакт имеет такие поля, как имя, фамилия, номер телефона, email, фотографию профиля и т.д. Все они относятся к разным типам, но объединены в единую структуру. Формат описания записей:

TYPE [имя_записи] = RECORD [поле1] : [тип1]; [поле2] : [тип2]; …. END; VAR [экземпляр_записи_1], [экземпляр_записи_2], …. : [имя_записи];

Обратите внимание, что записи описываются в разделе TYPE, а уже конкретные экземпляры записи задаются в разделе VAR. Обращение к элементам записи в теле программы происходит путём указания имени экземпляра записи и через точку – нужного поля, например:

MyRecord.X := 10; { присвоить значение 10 полю X экземпляра записи MyRecord}

Когда в программе имеется множество обращений к одному и тому же экземпляру записи, существует возможность упростить обращение в таком виде:

WITH MyRecord DO BEGIN { некоторые операции } END;

Если операция только одна, то пара BEGIN - END не нужна. Пример описания записи в записной книжке и обращения к ней в теле программы.

TYPE ContactRec = RECORD { описываем запись } Name, Surname : string[10]; { имя и фамилия, строковый тип } HomePhone, MobilePhone : real; { домашний и мобильный телефоны, вещественный тип } Email : string [20]; { email, строковый тип } END; VAR Contact : ContactRec; { описываем экземпляр записи } BEGIN {…. некоторый код … } Write (‘Введите имя контакта: ‘);  ReadLn(Contact.Name); { читаем с клавиатуры значение в поле ContactName } {…. некоторый код …} WITH Contact DO BEGIN { далее идёт обращение к полям записи Contact } if Name = Surname then Write (‘Имя и фамилия совпадают!’); if HomePhone = MobilePhone then Write (‘Домашний и мобильный телефоны совпадают!); END; {…. некоторый код ….} END.

24. Подпрограммы. Процедуры. Функции.

Подпрограмма - это отдельная функционально независимая часть программы. Любая подпрограмма обладает той же структурой, которой обладает и вся программа. Подпрограммы решают три важные задачи:

• избавляют от необходимости многократно повторять в тексте программы аналогичные фрагменты;

• улучшают структуру программы, облегчая ее понимание;

• повышают устойчивость к ошибкам программирования и непредвиденным последствиям при модификациях программы.

Очень важно понимать, что в подпрограммы выделяется любой законченный фрагмент программы. В качестве ориентиров просмотрите следующие рекомендации:

1. Когда Вы несколько раз перепишите в программе одни и те же последовательности команд, необходимость введения подпрограммы приобретает характер острой внутренней потребности.

2. Иногда слишком много мелочей закрывают главное. Полезно убрать в подпрограмму подробности, заслоняющие смысл основной программы. Полезно разбить длинную программу на составные части - просто как книгу разбивают на главы. При этом основная программа становится похожей на оглавление.

3. Бывают сложные частные алгоритмы. Полезно отладить их отдельно в небольших тестирующих программах. Включение программ с отлаженными алгоритмами в основную программу будет легким, если они оформлены как подпрограммы.

4. Все, что Вы сделали хорошо в одной программе, Вам захочется перенести в новые. Для повторного использования таких частей лучше сразу выделять в программе полезные алгоритмы в отдельные подпрограммы.

Подпрограммы могут быть стандартными, т.е. определенными системой, и собственными, т.е. определенными программистом.

Стандартная подпрограмма (процедура или функция) - подпрограмма, включенная в библиотеку программ ЭВМ, доступ к которой обеспечивается средствами языка программирования. Вызывается она по имени с заданием фактических параметров с типом описанным при описании данной процедуры в библиотечке процедур и функций.

Из набора стандартных процедур и функций по обработке одного типа информации составляются модули. Каждый модуль имеет своё имя (мы уже хорошо знакомы с модулями Crt, Graph). Доступ к процедурам и функциям модуля осуществляется при подключении этого модуля (Uses Crt, Graph).

Help содержит подробные описания предусмотренных средой программирования процедур и функций. Для вызова помощи при работе со стандартными процедурами и функциями нужно поставить на имя подпрограммы курсор и нажать клавиши . Описание процедур и функций в Help строится по стандартному принципу.