- •Аннотация
- •Условия использования
- •Оглавление
- •Содержание
- •Только для взрослых
- •Десять лет спустя
- •Чему нас учат семья и школа?
- •Крошка сын к отцу пришел
- •Азбучные истины
- •Что я могу ещё сказать?
- •Благодарности
- •Детям до 16-ти
- •Глава 1 Путь далек у нас с тобою…
- •Компьютер
- •Компилятор
- •Личный багаж
- •Компьютерная литература
- •В здоровом теле – здоровый дух
- •Вместе весело шагать по просторам!
- •Повторение – мать учения
- •Соглашения
- •Итоги
- •Глава 2 Вместо теории
- •Миф о думающих машинах
- •Загадочные коды
- •Языки программирования и компиляторы
- •Следующий шаг –
- •Итоги
- •Глава 3 Консольный интерфейс
- •Что такое интерфейс?
- •Консольный интерфейс
- •Прикосновение к консольному интерфейсу
- •А почему не «окна»?
- •Итоги
- •Глава 4 Оружие – к бою!
- •Оружейный прилавок
- •Free Pascal
- •Настройка ярлыка
- •Free Pascal
- •Установка справочной системы
- •Обновление версий Free Pascal
- •Итоги
- •Глава 5 Программа номер один
- •Постановка задачи
- •Создание файла
- •Наполнение файла
- •Компиляция
- •Процедура вывода (печати)
- •Запуск программы
- •Итоги
- •Глава 6 Подготовка к следующему штурму
- •Ещё об исходных файлах
- •Управление окном редактора
- •Борьба с ошибками
- •Итоги
- •Глава 7 Развиваем успех
- •Операторы и разделители
- •Программа, стой!
- •Алгоритмы
- •Блок-схемы
- •Итоги
- •Глава 8 Постоянные и переменные
- •Константы
- •Идентификаторы
- •Переменные
- •Ввод и вывод данных
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 9 Переменные: продолжение знакомства
- •Представьтесь, пожалуйста!
- •Из пустого в порожнее
- •Сцепление строк
- •Инициализация переменных
- •Типизированные константы
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 10 Условный оператор
- •Стой! Кто идет?
- •Вопрос ребром
- •Пост номер один
- •Неполный условный оператор
- •Пост номер два
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 11 Операторный блок
- •Операторные скобки
- •Красиво жить не запретишь
- •Комментарии
- •Итоги
- •Глава 12 Цикл с проверкой в конце
- •Подтянем дисциплину
- •Нанимаем репетитора
- •Вежливый часовой
- •Досрочный выход из цикла
- •Итоги
- •Глава 13 Правда и кривда
- •Есть ли жизнь на Марсе?
- •Информация и её мерило
- •Булевы переменные
- •Ввод и вывод булевых данных
- •Логические выражения
- •С высоты птичьего полета
- •Парад логических операций
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 14 Дважды два – четыре
- •Поможем братьям нашим меньшим
- •Числа и действия с ними
- •Алгоритм экзаменатора
- •Экзаменатор, первый вариант
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 15 Айда в Монте-Карло!
- •Куда ни глянь – то процедура, то функция!
- •Госпожа удача
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 16 Делу время, а потехе час
- •Потемкинская лестница
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 17 И вновь за парту
- •Цикл со счетчиком
- •Итоги
- •Глава 18 Аз, Буки
- •Символьный тип данных
- •Индексация
- •Длина строки
- •Распечатка строки
- •Итоги
- •Глава 19 Процедуры и функции: разделяй и властвуй
- •Снежный ком
- •Описание процедур
- •Процедуры с параметрами
- •Итоги
- •Глава 20 Процедуры: первый опыт
- •Мухи – налево, котлеты – направо!
- •Сверху вниз
- •Первые раны
- •Глобальные и локальные
- •Локально – это разумно!
- •Неподдающаяся строка
- •Итоги
- •Глава 21 Отладка
- •Отладчик
- •Жучки, вылезайте!
- •Ссылка на переменную
- •Итоги
- •Глава 22 О передаче параметров
- •Процедура обмена
- •Замена символов в строке
- •О передаче строк
- •Итоги
- •Глава 23 Функции
- •Объявление функции
- •Пример функции
- •Подсчет символов в строке
- •Возврат строк
- •Когда результат не важен
- •Неявная переменная Result
- •Итоги
- •Глава 24 Криптография
- •Секреты Юлия Цезаря
- •Суть проблемы
- •О кодировании символов
- •Чудесные превращения
- •Шифрование символа
- •Расшифровка символа
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 25 Текстовые файлы
- •Файлы хорошие и разные
- •Формат текстовых файлов
- •Доступ к текстовым файлам
- •Чтение из файла
- •Последовательный доступ к файлу
- •Самореклама
- •Цикл с проверкой в начале
- •Итоги
- •Глава 26 Я не читатель, — я писатель!
- •Запись в текстовый файл
- •Пример записи в файл
- •Завершение шпионского проекта
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 27 Дайте кораблю минутный отдых!
- •Ошибка ошибке рознь
- •Фатальные ошибки
- •«Простительные» ошибки
- •Опции компилятора
- •Обработка ошибок ввода-вывода
- •Директивы компилятора
- •Директиву – в студию!
- •Парад директив
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 28 Редактор и справочная система
- •Небьющиеся окна
- •Буфер обмена
- •Справочная система
- •Итоги
- •Глава 29 Читайте по-новому
- •Полицейская база данных, версия 1
- •Полицейская база данных, версия 2
- •Итоги
- •Глава 30 Журнальная история
- •Статистика знает всё?
- •Строим планы
- •Барабаним по клавишам
- •Первый блин
- •Блин второй
- •Спецификатор ширины поля
- •«Развесные» числа
- •Итоги
- •Глава 31 Финал журнальной истории
- •Буква за буквой
- •Нелишняя предосторожность
- •Достройка программы
- •Испытание
- •Итоги
- •Глава 32 Порядковые типы данных
- •Типы данных: простые и сложные
- •Целое братство
- •Капля, переполняющая чашу
- •Инкремент и декремент
- •Диапазоны
- •Перечисления
- •Порядковые типы
- •Разумный контроль
- •Итоги
- •Глава 33 Вещественные числа
- •Изображение вещественных чисел
- •Вывод вещественных чисел
- •Типы вещественных чисел
- •Сравнение вещественных чисел
- •Типы данных пользователя
- •Совместимость и преобразование типов
- •Размеры переменных и типов данных
- •Итоги
- •Глава 34 Структура программы
- •Управляющие структуры
- •Структура программы
- •Структура процедур и функций
- •Обмен данными с подпрограммами
- •Встроенные процедуры и функции
- •Что дальше?
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 35 Множества
- •В директорском кабинете
- •Первым делом, первым делом – оцифровка
- •Множества глазами математика
- •Числовые множества
- •Мощность множества, полные и неполные множества
- •Итоги
- •Глава 36 Множества в Паскале
- •Объявление множеств
- •Присвоение значений множествам
- •Операции с множествами
- •Сравнение множеств
- •Проверка на вхождение элемента в множество (операция IN)
- •Решение директорской задачи
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 37 Ввод и вывод множеств
- •Вывод множества в текстовый файл
- •Ввод множества из текстового файла.
- •Директорская задача, первый вариант
- •Директорская задача, второй вариант
- •Итоги
- •Глава 38 Множества «в бою»
- •Активисты, шаг вперед!
- •Подвиг контрразведчика
- •В тридевятом царстве
- •Решето Эратосфена
- •Мелочь, а приятно
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 39 Командная игра (массивы)
- •Снежная лавина
- •А где же волшебная палочка?
- •Массивы вокруг нас
- •Объявление массивов
- •Доступ к элементам (индексация)
- •Ввод и вывод массивов
- •Ошибки индексации
- •Итоги
- •Глава 40 Пристрелка на знакомых мишенях
- •Вопрос-ответ – добиваемся гибкости
- •Полицейская база данных – ускоряем поиск
- •Ещё раз о статистике
- •Итоги
- •Глава 41 По порядку, становись!
- •Пиратская справедливость
- •Пузырьковая сортировка
- •Электронная делёжка
- •Возвращение на футбольное поле
- •Итоги
- •Глава 42 Кто ищет, тот всегда найдет
- •Где эта улица, где этот дом?
- •Последовательный поиск
- •Двоичный поиск
- •Исследование двоичного поиска
- •Ах, время, время!
- •Логарифмы? Это просто!
- •Итоги
- •Глава 43 Сортировка по-взрослому
- •«Фермерская» сортировка
- •Быстрая сортировка
- •Процедура быстрой сортировки
- •О рекурсии и стеке
- •Алгоритмы, на старт!
- •Итоги
- •Глава 44 Строки
- •Строка – особый род массива
- •Укороченные строки
- •Операции со строками
- •Подсчет слов в строке
- •Контекстная замена
- •Итоги
- •Глава 45 Очереди и стеки
- •Вовочка в потоке событий
- •Танцевальный кружок
- •Скитания товарного вагона
- •Сортировочная горка
- •Итоги
- •Глава 46 Огромные числа
- •Сколько звезд на небе?
- •Сложение «в столбик» никто не отменял
- •Великая стройка
- •Длинная арифметика
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 47 Системы счисления
- •Из тьмы веков
- •Число и его изображение
- •Десятичная система
- •Двоичная система
- •Шестнадцатеричная система
- •Другие системы счисления
- •Изображение числа в заданной системе счисления
- •Обратное преобразование
- •Итоги
- •Глава 48 Железная логика
- •Два взгляда на компьютерные «кирпичики»
- •Логические операции в регистрах
- •Сдвиги влево и вправо
- •Итоги
- •Глава 49 Сложные массивы
- •На поклон к Науке
- •Имперское строительство
- •Крестики-нолики
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 50 Неспортивные рекорды (записи)
- •Кушать подано!
- •Записи
- •Второй тайм
- •Дополнительное время
- •Итоги
- •Глава 51 Указатели в море памяти
- •Погружение в оперативную память
- •«Планировка» памяти
- •Указатели, первое знакомство
- •Объявление указателей
- •Копирование указателей, пустой указатель
- •Сравнение и проверка указателей
- •Разыменование указателей
- •Нетипичный указатель
- •Примеры с указателями
- •Итоги
- •Глава 52 Динамические переменные
- •Аппетит является к обеду
- •Одолжите памяти немножко!
- •Выделение памяти
- •Освобождение памяти
- •Предупреждён – значит, вооружен
- •Итоги
- •Глава 53 Массив указателей
- •Базу данных – в кучу
- •Сортировка массива указателей
- •Итоги
- •А слабо?
- •Глава 54 Односвязные списки
- •Чудесное сочетание
- •Проблема курицы и яйца
- •Вяжем список
- •Распечатка списка
- •Поиск в несортированном списке
- •Сортированные списки
- •Поиск в сортированном списке
- •Итоги
- •Глава 55 Слова, слова, слова…
- •Частотный анализ текста
- •Слово за слово
- •Структура записи
- •Алгоритм
- •А слабо?
- •Глава 56 И снова очереди, и снова стеки…
- •Шутить изволите?
- •Танцуют все!
- •Итоги
- •Глава 57 Графомания
- •Видимое представление графа
- •Внутреннее представление графа
- •Ввод и вывод графа
- •Итоги
- •Глава 58 По графу шагом марш!
- •Империя номер два
- •Структура узла
- •В рассыпную!
- •Аты-баты
- •Итоги
- •Глава 59 Крупные проекты
- •О модулях и разделении труда
- •Модули
- •Дробление модуля – «смертельный» номер
- •Компиляция проекта
- •Инициализация модуля
- •Структура модуля
- •О совпадении имен
- •Сборочный цех
- •Фирменные библиотеки
- •Динамически загружаемые библиотеки (DLL)
- •Итоги
- •Глава 60 Мелкие хитрости
- •Включаемые файлы
- •Условная компиляция
- •Итоги
- •Глава 61 «Кубики» программиста (ООП)
- •Фокус-покус
- •Вместо паяльника
- •На трех китах
- •Инкапсуляция
- •Наследование
- •Приборостроение
- •Гражданское строительство
- •Динамические объекты
- •Полиморфизм
- •Сокрытие полей и методов
- •Итоги
- •Глава 62 Всё только начинается!
- •Крупицы мастерства
- •Программисты, на старт!
- •Приложение А Установка и настройка IDE Borland Pascal
- •Borland Pascal, состав дистрибутива
- •Borland Pascal
- •Установка
- •Организация рабочей папки
- •Создание и настройка ярлыка
- •Пробный запуск
- •Предварительная настройка
- •Русификация консольного окна
- •Turbo Pascal School Pak
- •Приложение Б Консольная программа в среде Delphi
- •Создание пустого консольного приложения
- •Настройка и сохранение консольного приложения
- •Русификация консольного приложения
- •Приложение В Особенности IDE Pascal ABCNet
- •Приложение Ж Директивы управления компиляцией
- •Приложение З Назначение пунктов меню
- •Приложение И Стандартная кодировка символов MS-DOS
- •Приложение К Некоторые встроенные процедуры и функции
- •Приложение М Пример олимпиадной задачи
- •Библиография
Глава 57
Графомания
Всё кажется, запутано, словно паутина (а паутина — это тоже граф!). Однако выраженное на Паскале это описание выглядит не таким уж страшным.
type PNode = |
^TNode; |
{ Указатель на запись-узел } |
PLink = |
^TLink; |
{ Указатель на список связей } |
TLink = |
record |
{ Элемент списка связей } |
mLink |
: PNode; |
{ указатель на смежный узел } |
mNext : PLink; |
{ указатель на следующую запись в списке } |
|
end; |
|
|
TNode = record |
{ Узел графа (страна) } |
|
mName : Char; |
{ Название страны (одна буква) } |
|
mLinks: PLink; |
{ список связей с соседями (ребра) } |
|
mNext : PNode; |
{ указатель на следующую запись в списке } |
|
end; |
|
|
var List : PNode; { список всех стран континента (узлов графа) }
Здесь определены два типа записей: элемент для списка узлов (TNode) и элемент для списка связей (TLink). Соответственно объявлены и два типа указателей на них. Для доступа к графу нужна всего одна глобальная переменная List — указатель на первый элемент во вспомогательном списке. И это всё! Как видите, пока ничего сложного.
Ввод и вывод графа
Мы обрисовали граф в памяти, а это уже полдела. Или ещё полдела. Следующая забота — организовать ввод и вывод графа. Так мы поступали и раньше, изучая множества, массивы и другие сложные типы данных.
Напомню ещё раз кусочек входного файла, с которым мы будем иметь дело.
A B D F I
B A C I H
C B D
Здесь первый символ строки — это имя страны, а последующие — её соседи. Например, в третьей строчке показано, что страна C соседствует со странами B и D.
Сначала обсудим алгоритм ввода графа в общих чертах.
456
Глава 57
Графомания
Разумеется, что файл будем обрабатывать построчно. Взяв первый символ строки, проверим, нет ли во вспомогательном списке узла с таким именем? Возможно, что узел для этой страны уже создан при обработке предыдущих строк (что будет ясно из следующего абзаца). Если узел ещё не создан, создаем его и вставляем во вспомогательный список (обозначим этот узел буквой P).
Далее просматриваем оставшиеся символы строки. Для каждого из них тоже проверяем наличие готового узла. Если его нет, создаем этот узел (назовем его q), вставляем во вспомогательный список, и устанавливаем связь между узлами P и q. Эта связь будет односторонней: от P к q. Но, поскольку связь для каждой пары узлов устанавливается дважды, то, в конце концов, мы получим двусторонние связи. Например, при обработке второй строки файла будет установлена связь B à C, а при обработке третьей — связь B ß C.
Теперь всё сказанное изобразим блок-схемой (рис. 137).
Чтобы облегчить себе дальнейший труд, заготовим две функции и процедуру,
аименно:
∙функцию для поиска узла по его имени;
∙функцию для создания нового узла;
∙процедуру для установки связи между двумя узлами.
Функцию поиска узла по его имени объявим так.
function GetPtr(aName : char): PNode;
Она ищет во вспомогательном списке узел по заданному в параметре имени. В случае успеха, функция вернет указатель на узел, а иначе — NIL.
Функция MakeNode создает новый узел графа с заданным именем, вставляет его во вспомогательный список узлов и возвращает указатель на этот узел.
function MakeNode(aName : Char): PNode;
И, наконец, процедура установки связей Link добавляет в список связей первого узла элемент связи со вторым узлом.
procedure Link(p1, p2 : PNode);
Все три подпрограммы очень просты, поскольку работают со списками.
457
Глава 57
Графомания
Пока не конец файла
Открыть входной файл
Взять первый символ
строки
Узел P существует?
Нет
Да Создать узел P
Перейти к следующей строке
Пока не конец строки |
Взять следующий |
символ строки |
|
|
|
Нет
Узел q существует? |
Создать узел q |
|
|
Связать P à q
Рис. 137 – Алгоритм чтения графа
Немногим сложнее будет процедура распечатки графа, она объявлена так.
procedure ExpoData(var F: Text);
Процедура пробегает по вспомогательному списку узлов и спискам связей, распечатывая имена стран и их соседей.
Остальные детали алгоритма пояснены в программе P_57_1.
458
|
|
Глава 57 |
|
|
|
Графомания |
|
|
|
|
|
|
{ P_57_1 – Ввод и вывод графа } |
|
|
|
type PNode = ^TNode; |
{ Указатель на запись-узел } |
|
|
PLink = ^TLink; |
{ Указатель на список связей } |
|
|
TLink = record |
{ Тип список связей } |
|
|
mLink : PNode; |
{ указатель на смежный узел } |
|
|
mNext : PLink; |
{ указатель на следующую запись в списке } |
|
|
end; |
|
|
|
TNode = record |
{ Тип запись для хранения страны (узла графа) } |
|
|
mName : Char; |
{ Название страны (одна буква) } |
|
|
mLinks: PLink; |
{ список связей с соседями (смежными узлами) } |
|
|
mNext : PNode; |
{ указатель на следующую запись в списке } |
|
|
end; |
|
|
var List : PNode; { список всех стран континента (узлов графа) }
{ Функция поиска страны (узла графа) по имени страны }
function GetPtr(aName : char): PNode; var p : PNode;
begin
p:= List; { поиск начинается с головы списка } { проходим по элементам списка }
while Assigned(p) do begin
if p^.mName= aName |
|
then break |
{ нашли! } |
else p:= p^.mNext; |
{ а иначе следующий } |
end; |
|
GetPtr:= p; |
|
end; |
|
{ Функция создает новую страну (узел), вставляет в глобальный список List
и возвращает указатель на новый узел }
function MakeNode(aName : Char): PNode; var p : PNode;
begin |
|
New(p); |
{ создаем переменную } |
p^.mName:= aName; |
{ копируем имя } |
p^.mLinks:=nil; |
{ список связей пока пуст } |
p^.mNext:= List; |
{ указатель на следующий берем из заголовка } |
List:= p; |
{ заголовок указывает на новый узел } |
MakeNode:= p; |
{ результат выполнения функции } |
end; |
|
459
|
|
|
Глава 57 |
|
|
|
|
Графомания |
|
|
|
|
||
|
{ Процедура установки связи узла p1 с узлом p2 } |
|
||
|
procedure Link(p1, p2 : PNode); |
|
|
|
|
var p : PLink; |
|
|
|
|
begin |
|
|
|
|
New(p); |
{ создаем переменную-связь } |
|
|
|
p^.mLink:= p2; |
{ поле mLink должно указывать на p2 } |
|
|
|
p^.mNext:= p1^.mLinks; |
{ указатель на следующий берем из заголовка } |
|
|
|
p1^.mLinks:= p; |
{ заголовок указывает на новый узел } |
|
|
|
end; |
|
|
|
|
{ Процедура чтения графа из текстового файла } |
|
||
|
procedure ReadData(var F: Text); |
|
|
|
|
var C : Char; |
|
|
|
|
p, q : PNode; |
|
|
|
|
begin |
|
|
|
|
Reset(F); |
|
|
|
|
while not Eof(F) do begin |
|
|
|
|
if not Eoln(F) then begin |
{ если строка не пуста } |
|
|
|
Read(F, C); |
|
{ читаем имя страны } |
|
|
C:=UpCase(C); |
|
{ перевод в верхний регистр } |
|
|
p:= GetPtr(C); |
|
{ а может эта страна уже существует? } |
|
|
if not Assigned(p) |
|
|
|
|
then p:= MakeNode(C); |
{ если нет, – создаем } |
|
|
|
while not Eoln(F) do begin |
{ чтение стран-соседей до конца строки } |
|
|
|
Read(F, C); |
|
|
|
|
C:= UpCase(C); |
|
|
|
|
if C in ['A'..'Z'] then begin { если это имя страны, а не пробел } |
|
||
|
q:= GetPtr(C); |
|
{ проверяем существование страны } |
|
|
if not Assigned(q) |
{ если не существует, – создаем } |
|
|
|
then q:= MakeNode(C); |
|
|
|
|
Link(p, q); |
|
{ связываем страну p с q } |
|
|
end |
|
|
|
end end;
Readln(F); { переход на следующую строку файла } end;
end;
460
Глава 57
Графомания
{ Процедура распечатки графа }
procedure ExpoData(var F: Text); var p : PNode;
q : PLink;
begin
Rewrite(F);
p:= List; { начало просмотра списка стран (узлов) } while Assigned(p) do begin
|
Write (F, p^.mName); |
{ название страны } |
|
|
q:= p^.mLinks; |
|
{ начало просмотра списка соседей } |
|
while Assigned(q) do begin |
||
|
Write(F, ' ', q^.mLink^.mName); { название соседа } |
||
|
q:= q^.mNext; |
|
{ следующий сосед } |
|
end; |
|
|
|
Writeln(F); |
{ конец строки } |
|
|
p:= p^.mNext; |
{ следующая страна } |
|
end; |
|
|
|
Close(F); |
|
|
|
end; |
|
|
|
var |
F_In, F_Out : Text; |
{ входной и выходной файла } |
|
begin {--- Главная программа ---} |
List:= nil; |
|
Assign(F_In, 'P_57_1.in'); |
|
ReadData(F_In); |
{ читаем граф из входного файла } |
Assign(F_Out,'P_57_1.out'); |
|
ExpoData(F_Out); |
{ печатаем в выходной файл } |
end. |
|
Запустив эту программу, я обнаружил на выходе такой результат:
G I H F
E F D
H I G B
C D B
I H G B A
F G E A
D E C A
B H I C A
A I F D B
Это явно отличается от входных данных, разница налицо, неужели ошибка? Да, порядок следования узлов не совпадает. И порядок перечисления связей в
461