- •Язык pascal программирование для начинающих Содержание
- •1.Начала программирования
- •2.Процедуры и функции
- •1.Начала программирования Понятия программирования
- •История и особенности языка программирования Паскаль (Pascal)
- •Словарь языка Pascal
- •Компиляция
- •Структура программы на языке Паскаль
- •Пунктуация в программах на Паскале
- •Операторы
- •Оператор присваивания
- •Составной оператор
- •Выражения
- •Ввод и вывод данных
- •Переменные и константы
- •Длина переменных
- •Типы данных
- •Целые типы
- •Вещественные типы
- •Использование константы pi
- •Символьный тип (Char)
- •Перечисляемый тип
- •Ограниченный тип (интервал)
- •Булевы типы. Логические выражения и логические операции
- •Битовая арифметика и операции над битами
- •Условные операторы
- •Оператор case
- •Вложенные конструкции if-else
- •Циклы в Паскале
- •Операторы goto, break и continue Оператор безусловного перехода goto
- •Операторы break и continue
- •Генератор псевдослучайных чисел
- •Эквивалентность и совместимость типов
- •Совместимость типов
- •Функция sizeof
- •2.Процедуры и функции Структурное программирование
- •Стандартные функции языка Pascal
- •Арифметические функции
- •Тригонометрические функции
- •Функции преобразования из вещественного в целый тип
- •Логические функции
- •Функции над дискретными типами Функция ord
- •Функция chr
- •Функции succ и pred
- •Процедуры и функции
- •Формальные параметры
- •Параметры-значения
- •Параметры-переменные
- •Побочные эффекты
- •Процедуры и функции в качестве параметров
- •Локальные и глобальные переменные
- •Рекурсивные функции
- •3.Массивы в Pascal Общее представление о массивах
- •Одномерные массивы
- •Двумерные массивы
- •Открытые массивы
- •4.Графика и псевдографика Модуль Crt
- •Модуль Graph
- •Процедура Line. “Звезды на экране”
- •Процедура Circle. “Разноцветные окружности”
- •Прямоугольники. Процедуры Rectangle, Bar и Setfillstyle
- •5.Строки Строковый тип данных в Паскале
- •Процедуры и функции для работы со строками
- •Строки и массивы символов
- •6.Работа с файлами Работа с файлами в Паскале. Общие сведения
- •Создание файла и запись данных в него
- •Чтение данных
- •Функция ioResult
- •Редактирование файла
- •7.Записи в Pascal Записи (Record)
- •Сравнение записей с массивами
- •Оператор With
- •Запись с вариантами
- •8.Множества Множества (Set)
- •Данные типа set
- •Операции над множествами
- •9.Динамические структуры данных Указатели, или ссылки (Pointer)
- •Ссылочные и динамические переменные
- •Процедура New
- •Операции над указателями
- •Процедура Dispose
- •Стек ("магазин")
- •Очередь
- •Запись новых компонент
- •Нелинейные структуры
- •Решение Задач Содержание
- •1.Линейные алгоритмы
- •2.Условные операторы
- •3.Циклы
- •4.Графика и псевдографика
- •5.Процедуры, функции, рекурсии
- •6.Массивы
- •7.Строки
- •1.Линейные алгоритмы Вычисление площади поверхности цилиндра
- •"Заем". Арифметические выражения, возведение в степень
- •2.Условные операторы Извлечение цифр числа
- •Поразрядное сравнение чисел
- •Перевод шестнадцатеричного числа в десятичное число
- •Перевод десятичного числа в шестнадцатеричное
- •Определение принадлежности даты диапазону времени
- •Программа, определяющая количество дней в месяце
- •Фильтрация данных
- •Поиск максимального элемента среди минимальных элементов столбцов
- •Удаление элементов одномерного массива
- •Выбор элементов массива
- •Процедура вычисления корней квадратного уравнения
- •Программа "Угадай число"
- •Перевод римских чисел в арабские. Пример автоматного распознавателя
- •Определить возможность существования треугольника по сторонам
- •Определение четверти на координатной плоскости
- •Оператор case в задаче выбора
- •Найти максимальное число из трех
- •Вычисление площадей геометрических фигур
- •Вычисление значения функции
- •3.Циклы Определить количество элементов массива, значение которых больше соседних элементов
- •Определить количество простых чисел
- •Сумма элементов различных рядов
- •Поменять слова местами
- •Определение различных цифр, входящих в число
- •Извлечение цифр числа
- •Поразрядное сравнение чисел
- •Использование повторяющихся изображений для создания орнаментов
- •Перенос и анимация геометрических фигур
- •Сумма и произведение цифр числа
- •Окна в crt. Программа для угадывания числа
- •Вычисление средних арифметических массивов
- •Удаление последнего слова в строке
- •Как избавиться от goto
- •Вывод квадратов натуральных чисел
- •Числа Фибоначчи
- •Запись табличных данных в файл и их чтение оттуда
- •Фильтрация данных
- •Поиск максимального элемента среди минимальных элементов столбцов
- •Умножение матриц
- •Удаление элементов одномерного массива
- •Выбор элементов массива
- •Сумма элементов двумерного массива
- •Поиск максимального элемента в массиве
- •Функция, вычисляющая наибольший общий делитель
- •Фильтр строки
- •Заполнение массива и вычисление суммы элементов
- •Возведение числа в степень
- •Вывод на экран таблицы ascii
- •Вычисление суммы ряда чисел
- •Программа "Угадай число"
- •Перевод римских чисел в арабские. Пример автоматного распознавателя Задача:
- •4.Графика и псевдографика Масштабирование фигуры
- •Использование повторяющихся изображений для создания орнаментов
- •Перенос и анимация геометрических фигур
- •Окна в crt. Программа для угадывания числа
- •Вывод строки по диагонали
- •5.Процедуры, функции, рекурсии Вычисление средних арифметических массивов
- •Перевод шестнадцатеричного числа в десятичное число
- •Перевод десятичного числа в шестнадцатеричное
- •Перевод десятичного числа в двоичную или восьмеричную систему счисления.
- •Перевод двоичного числа в десятичное
- •Пример, иллюстрирующий использование интервального типа и манипуляции над множествами
- •Псевдослучайные числа. Функция, возвращающая значение и меняющая параметр
- •Программа решения задачи о ханойской башне
- •Заполнение массива и его вывод на экран
- •Рекурсия. Процедура перевода чисел из десятичной системы счисления в другие
- •Процедура вычисления корней квадратного уравнения
- •Нахождение нод (наибольшего общего делителя) с помощью рекурсивной функции
- •Функция, вычисляющая наибольший общий делитель
- •Функция, вычисляющая наибольший общий делитель
- •Обмен значений переменных
- •Функции вычисления площади геометрических фигур
- •Вычисление площади поверхности цилиндра
- •"Заем". Арифметические выражения, возведение в степень
- •6.Массивы Определить количество элементов массива, значение которых больше соседних элементов
- •Определение различных цифр, входящих в число
- •Поразрядное сравнение чисел
- •Вычисление средних арифметических массивов
- •Использование динамических массивов
- •Копирование данных в обратном порядке
- •Поиск самой длинной заданной последовательности в массиве
- •Поиск максимального элемента среди минимальных элементов столбцов
- •Умножение матриц
- •Алгоритм шифрования данных
- •Выделение слов из строки
- •Сортировка выбором
- •Длина последовательности
- •Слияние двух упорядоченных массивов
- •Удаление элементов одномерного массива
- •Сортировка методом пузырька
- •Исключение одинаковых элементов массива
- •Выбор элементов массива
- •Вставка элемента в массив
- •Сумма элементов двумерного массива
- •Поиск максимального элемента в массиве
- •Сумма и произведение элементов одномерного массива
- •Заполнение массива и его вывод на экран
- •Фильтр строки
- •Заполнение массива и вычисление суммы элементов
- •7.Строки Поменять слова местами
- •Сортировка данных строки
- •Удаление из строки слов заданной длины
- •Удаление последнего слова в строке
- •Добавление пробелов в строку
- •Удаление одинаковых символов
- •Удаление лишних пробелов
- •Вывод строки по диагонали
- •Частота встречаемости символа в строке
- •Палиндром
- •Переворот строки
- •Замена подстроки в строке
- •Вставка подстроки
- •Удаление подстроки
- •Копирование части строки
- •Определение длины строки
- •Замена последовательности символов в строке
- •Перевод двоичного числа в десятичное
- •Выделение слов из строки
- •Фильтр строки
- •8.Файлы Запись данных в бестиповой файл
- •Проверка файла с данными на наличие записи
- •Замена последовательности символов в строке
- •Запись табличных данных в файл и их чтение оттуда
- •Копирование нетипизированного файла
- •Копирование данных в обратном порядке
- •Копирование текстовых файлов
- •Фильтрация данных
- •Запись в типизированный и текстовый файлы
- •9.Записи Пример использования записи с вариантами
- •Фильтрация записей по значению поля
- •Проверка файла с данными на наличие записи
- •Преобразование даты в числовой формат
- •Определение принадлежности даты диапазону времени
- •Программа, определяющая количество дней в месяце
- •10. Множества и интервалы Пример, иллюстрирующий использование интервального типа и манипуляции над множествами
- •11. Динамические структуры Использование динамических массивов
- •Процедуры для работы с динамической структурой спискового типа
- •Процедуры, обслуживающие стек
- •Вставка динамической переменной
- •Примечания:
Битовая арифметика и операции над битами
В Pascal над целыми типами (byte, shortint, word, integer, longint и их диапазоны) допустимы побитовые операции.
Логические операции над битами
Над битами двух целых операндов можно выполнять ранее рассмотренные логические операции: not, and, or, xor. Отличие между побитовыми и логическими операциями состоит в том, что побитовые (поразрядные) операции выполняются над отдельными битами операндов, а не над их значением в десятичном (обычно) представлении.
Например, число 5 в двоичном представлении (в одном байте) имеет значение 00000101. Операция not инвертирует биты и мы получим 11111010, т.е число 250. Если побитовую операцию or использовать к числам 5 (00000101) и 3 (00000011), то получится число 7 (00000111).
Операции циклического сдвига
В Паскаль определены еще две операции над данными целого типа, имеющие тот же уровень приоритета, что и операции and, *, /, div и mod. Это операции shl и shr, которые сдвигают последовательность битов на заданное число позиций влево или вправо соответственно. При этом биты, которые выходят за разрядную сетку, теряются. При выполнении операции shl освободившиеся справа биты заполняются нулями. При выполнении операции shr освободившиеся слева биты заполняются единицами при сдвиге вправо отрицательных значений и нулями в случае положительных значений.
С помощью операции shl возможна замена операции умножения целых чисел на степени двойки. Следующие пары выражений приводят к одинаковому результату: (a shl 1) = a * 2, (a shl 2) = a * 4, (a shl3) = a * 8.
Пример побитовых операций и циклического сдвига
var
A, B: byte;
begin
A := 11; {00001011}
B := 6; {00000110}
writeln('A=', A);
writeln('B=', B);
writeln('not A = ', not A); {11110100 = 244}
writeln('A and B = ', A and B); {00000010 = 2}
writeln('A or B = ', A or B); {00001111 = 15}
writeln('A xor B = ', A xor B); {00001101 = 13}
writeln('A shl 1 = ', A shl 1); {00010110 = 22}
writeln('B shr 2 = ', B shr 2); {00000001 = 1}
end.
Практическое значение побитовых операций
Операция and практически всегда используется только для достижения одной из двух целей: проверить наличие установленных в единицу битов или осуществить обнуление некоторых битов.
Подобная проверка нужна, если число представляет набор признаков с двумя возможными значениями (набор флагов). Так, многие системные ячейки памяти содержат сведения о конфигурации компьютера или его состоянии. При этом установка бита с конкретным номером в 1 трактуется как включение какого-либо режима, а в 0 — выключение этого режима.
Пусть переменная a имеет тип byte и является байтом с восемью флагами. Необходимо проверить состояние бита с номером 5 (биты нумеруются справа налево от 0 до 7). Единица в бите 5 — это пятая степень числа 2, т.е. 32 (00100000). Поэтому, если в пятом бите переменной a стоит единица, то выполняется условие (a and 32) = 32, которое можно проверить в операторе ветвления if. Если необходимо проверить состояние нескольких одновременно установленных в единицу битов, то нужно вычислить соответствующее число как сумму степеней числа 2, где показатели степени равны номерам битов, установленных в 1. Например, для битов 5, 2 и 0 имеем 32+4+1=37. Если a имеет среди прочих единицы в битах 5, 2, 0, то выполнится условие (a and 37) = 37.
Пусть нужно обнулить какой-либо бит в переменной a типа byte (например, бит 3). Определим сначала число, содержащее единицы во всех битах, кроме третьего. Максимальное число, которое можно записать в тип byte, равняется 255. Чтобы в нем обнулить третий бит, вычтем из этого числа третью степень числа 2 (255-8=247). Если это число логически умножить на a, то его единицы никак не скажутся на состоянии переменной a, а нуль в третьем бите независимо от значения третьего бита переменной a даст в результате 0. Итак, имеем a:= a and (255-8). Аналогично можно обнулить несколько битов.
Операция or применяется при установке в единицу отдельных битов двоичного представления целых чисел. Так, чтобы установить бит 4 переменной a в единицу без изменения остальных битов, следует записать a:= a or 16, где 16 — четвертая степень числа 2. Аналогично устанавливаются в единицу несколько битов.
Операция xor применяется для смены значения бита (или нескольких битов) на противоположное (1 на 0 или 0 на 1). Так, чтобы переключить в противоположное состояние 3-й бит переменной a, следует записать a:= a xor 8, где 8 — третья степень числа 2.