Реферат: Основные понятия алгоритмического языка
числа на обратный.
Операции and, or и xor - двуместные, операнды этих операций - целые
величины одинаковой длины. Операции выполняются попарно над всеми
двоичными разрядами операндов.
Вторая группа операций - это операции сдвига влево shl и сдвига
вправо shr:
I shl N
I shr N.
Эти операции сдвигают двоичную последовательность значения I влево
или вправо на N двоичных разрядов. При этом биты, уходящие за пределы
разрядной сетки, теряются, а освободившиеся двоичные разряды заполня-
ются нулями. При сдвиге вправо отрицательных значений освободившиеся
разряды заполняются единицами.
13. О П Е Р А Т О Р П Е Р Е Х О Д А
Обычно операторы в программе выполняются в том порядке, в каком
они записаны. Оператор перехода прерывает естественный порядок выпол-
нения программы и указывает, что дальнйшее выполнение должно продол-
жаться, начиная с оператора, помеченного меткой, указанной в операто-
ре перехода. Пример записи оператора перехода:
goto 218;
14. Э Л Е М Е Н Т Ы С Т Р У К Т У Р Н О Г О
П Р О Г Р А М М И Р О В А Н И Я
Структуризованная программа (или подпрограмма) - это программа,
составленная из фиксированного множества базовых конструкций. Расс-
мотрим основные определения и способы образования этих конструкций в
схемах алгоритмов.
{}
Из операций, развилок и слияний строятся базовые конструкции: сле-
дование, ветвление, цикл. Применяя только эти три конструкции, можно
реализовать алгоритм решения любой задачи.
Конструкция, представляющая собой последовательное выполнение двух
или более операций, называется следованием.
Конструкция, состоящая из развилки, двух операций и слияния, назы-
вается ветвлением. Одна из операций может отсутствовать.
Конструкция, имеющая линии управления, ведущие к предидущим опера-
циям или развилкам, называется циклом.
Конструкции следование, ветвление и цикл можно представить как
операции, так как они имеют единственный вход и единственный выход.
Произвольную последовательность операций можно представить как одну
операцию.
Операция может быть реализована любым оператором языка ПАСКАЛЬ
(простым или составным), либо группой операторов, за исключением опе-
ратора перехода GOTO.
В языке ПАСКАЛЬ количество базовых конструкций увеличено до шести,
это:
-следование;
-ветвление;
-цикл с предусловием;
-цикл с постусловием;
-цикл с параметром;
-вариант.
Далее рассмотрим, как эти базовые конструкции реализуются в языке
ПАСКАЛЬ.
15. У С Л О В Н Ы Й О П Е Р А Т О Р
{}
Условный оператор в короткой форме работает по правилу: если бу-
левское выражение B истинно, то выполняется оператор ОР1, далее вы-
полняется оператор, следующий за условным. Если булевское выражение B
ложно, то будет выполняться оператор, следующий за этим условным опе-
ратором.
16. Ц И К Л С П Р Е Д У С Л О В И Е М{}
17. Ц И К Л С П О С Т У С Л О В И Е М{}
18. Ц И К Л С П А Р А М Е Т Р О М{}
19. О П Е Р А Т О Р Ы З А В Е Р Ш Е Н И Я Ц И К Л А
Для всех операторов цикла выход из цикла осуществляется как
вследствие естественного окончания оператора цикла, так и с
помощью операторов перехода и выхода.
В версии ТУРБО ПАСКАЛЬ 7.0 определены стандартные процедуры Break и
Continue. Процедура Break выполняет безусловный выход из цикла. Проце-
дура Continue обеспечивает переход к началу новой итерации цикла.
20. О П Е Р А Т О Р В А Р И А Н Т А{}
21. П Е Р Е Ч И С Л Я Е М Ы Й Т И П Д А Н Н Ы Х
Перечисляемый тип представляет собой ограниченную упорядоченную
последовательность скалярных констант, составляющих данный тип. Зна-
чение каждой константы задается ее именем. Имена отдельных констант
отделяются друг от друга запятыми, а вся совокупность констант, сос-
тавляющих данный перечисляемый тип, заключается в круглые скобки.
Программист объединяет в одну группу в соответствии с каким - либо
признаком всю совокупность значений, составляющих перечисляемый тип.
Например, перечисляемый тип Rainbow(РАДУГА) объединяет скалярные значения
RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET (КРАСНЫЙ,
ОРАНЖЕВЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ, ГОЛУБОЙ, СИНИЙ, ФИОЛЕТОВЫЙ). Пе-
речисляемый тип Traffic_Light (СВЕТОФОР) объединяет скалярные
значения RED, YELLOW, GREEN (КРАСНЫЙ, ЖЕЛТЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ).
Перечисляемый тип описывается в разделе описания типов, который
начинается со служебного слова type, например:
type
Rainbow = (RED, ORANGE, YELLOW, GREEN, LIGHT_BLUE, BLUE, VIOLET);
Каждое значение является константой своего типа и может принадле-
жать только одному из перечисляемых типов, заданных в программе. Нап-
ример, перечисляемый тип Traffic_Light не может быть определен в одной
программе с типом Rainbow, так как оба типа содержат одинаковые конс-
танты.
Описание переменных, принадлежащих к скалярным типам, которые объ-
явлены в разделе описания типов, производится с помощью имен типов.
Например:
type Traffic_Light= (RED, YELLOW, GREEN);
var Section: Traffic_Light;
Это означает, что переменная Section может принимать значения RED,
YELLOW или GREEN.
Переменные перечисляемого типа могут быть описаны в разделе описа-
ния переменных, например:
var Section: (RED, YELLOW, GREEN);
При этом имена типов отсутствуют, а переменные определяются сово-
купностью значений, составляющих данный перечисляемый тип.
К переменным перечисляемого типа может быть применим оператор
присваивания:
Section:= YELLOW;
Упорядоченная последовательность значений, составляющих перечисля-
емый тип, автоматически нумеруется, начиная с нуля и далее через еди-
ницу. Отсюда следует, что к перечисляемым переменным и константам мо-
гут быть применены операции отношения и стандартные функции Pred,
Succ, Ord.
Переменные и константы перечисляемого типа не могут быть элемента-
ми списка ввода или вывода.
22. И Н Т Е Р В А Л Ь Н Ы Й Т И П Д А Н Н Ы Х
Отрезок любого порядкового типа
может быть определен как интервальный или ограниченный
тип. Отрезок задается диапазоном от минимального до максимального
значения констант, разделенных двумя точками. В качестве констант мо-
гут быть использованы константы, принадлежащие к целому, символьному,
логическому или перечисляемому типам. Скалярный тип, на котором стро-
ится отрезок, называется базовым типом.
Минимальное и максимальное значения констант называются нижней и
верхней границами отрезка, определяющего интервальный тип. Нижняя
граница должна быть меньше верхней.
{}
Над переменными, относящимися к интервальному типу, могут выпол-
няться все операции и применяться все стандартные функции, которые
допустимы для соответствующего базового типа.
При использовании в программах интервальных типов данных может осущест-
вляться контроль за тем, чтобы значения переменных не выходили за
границы, введенные для этих переменных в описании интервального типа.
23. М А С С И В Ы
Массивы представляют собой ограниченную упорядоченную совокупность
однотипных величин. Каждая отдельная величина называется компонентой
массива. Тип компонент может быть любым, принятым в языке ПАСКАЛЬ,
кроме файлового типа. Тип компонент называется базовым типом.
Вся совокупность компонент определяется одним именем. Для обозна-
чения отдельных компонент используется конструкция, называемая пере-
менной с индексом или с индексами:
A[5] S[k+1] B[3,5].
В качестве индекса может быть использовано выражение. Тип индексов
может быть только интервальным или перечисляемым. Действительный и
целый типы недопустимы. Индексы интервального типа, для которого ба-
зовым является целый тип, могут принимать отрицательные, нулевое и
положительные значения.{}
В операторной части
программы один массив может быть присвоен другому, если их типы иден-
тичны, например:
R1:=Z.
Для ввода или вывода массива в список ввода или вывода помещается
переменная с индексом, а операторы ввода или вывода выполняются в
цикле.
{}
Первый индекс определяет номер строки, второй - номер столбца.
Двумерные массивы хранятся в памяти ЭВМ по строкам.
Инициализация массивов (присвоение начальных значений всем компо-
нентам массивов) осуществляется двумя способами.
Первый способ - с использованием типизированных констант, напри-
мер:
type Dim10= Array[1..10] of Real;
const
raM10: Dim10 = ( 0, 2.1, 4, 5.65, 6.1, 6.7, 7.2, 8, 8.7, 9.3 );
При инициализации двумерных массивов значения компонент каждого из
входящих в него одномерных массивов записывается в скобках:
type Dim3x2= Array[1..3,1..2] of Integer;
const
iaM3x2: Dim3x2= ( (1, 2)
(3, 4)
(5, 6) );
Второй способ инициализации - использование разновидности процеду-
ры FillChar:
FillChar( var V; NBytes: Word; B: Byte );
Эта процедура заполняет участок памяти однобайтовым значением. Напри-
мер, для обнуления массива A[1..10] of Real можно записать:
FillChar(A, 40, 0);
или
FillChar(A, SizeOf(A), 0);
{}
24. С Т Р О К И
Особое место в языке ПАСКАЛЬ занимают массивы символов. Стандарт-
ный ПАСКАЛЬ допускает два способа хранения символьных массивов в па-
мяти ЭВМ: распакованный и упакованный. Распакованные массивы символов
хранятся в памяти ЭВМ по одному символу в машинном слове, упакованные
- по одному символу в байте. При описании упакованного массива симво-
лов используют служебное слово PACKED, например:
var MAS: Packed Array[1..20] of Char;
Описание распакованного массива символов имеет вид:
var M: Array[1..20] of char;
Для преобразования символьного массива из распакованной формы в
упакованную и наоборот, из упакованной в распакованную, в язык ПАС-
КАЛЬ введены две стандартные функции Pack, UnPack.
Упакованный массив символов образует символьную строку. Символьная
строка может быть либо строковой константой, либо строковой перемен-
ной. Строковая константа, или строка, представляет собой совокупность
символов, заключенную в апострофы. Строка - это элементарная конс-
трукция языка ПАСКАЛЬ. Строковые константы могут входить в состав вы-
ражений. Как и числовые константы, они могут быть описаны в разделе
описания констант.
Строковые переменные - это одномерные упакованные массивы симво-
лов, для описания которых в TURBO PASCAL введен тип String.
Например, если строка содержит до 30 символов, ее тип будет опре-
делен как
type s= String[30];
Длина строки не может содержать более, чем 255 символов.
В TURBO PASCAL определено понятие строки переменной длины, в этом
случае ее описание задается как
type s= String;
Тип String без указания длины совместим со всеми типами строк.
Особенностью строковых переменных является то, что к ним можно об-
ращаться как к скалярным переменным, так и к массивам. Во втором слу-
чае применяется конструкция "переменная с индексом", что обеспечивает
доступ к отдельным символам строки. При этом нижняя граница идекса
равна 1. Отдельный символ строки совместим с типом Char.
В памяти ЭВМ строка занимает количество байтов, на единицу большее
ее длины. Нулевой байт строки содержит ее длину.
Для строк определены операции присваивания, слияния (конкатенации)
и сравнения.
Для сравнения строк применяются все операции отношения. Сравнение
строк происходит посимвольно, начиная с первого символа. Строки рав-
ны, если имеют одинаковую длину и посимвольно эквивалентны.
Строки могут быть элементами списка ввода - вывода, при этом запи-
сывается имя строки без индекса.
При вводе строковых переменных количество вводимых символов может
быть меньше, чем длина строки. В этом случае вводимые символы разме-
щаются с начала строки, а оставшиеся байты заполняются пробелами. Ес-
ли количество вводимых символов превышает длину строки, лишние
символы отбрасываются.
Инициализация строк может производиться как с помощью типизирован-
ных констант:
const sName: String[9]= 'IBM PC/AT';
так и с использованием второй разновидности функции FillChar:
FillChar( var V; NBytes: Word; C: Char );
например:
FillChar(A, SizeOf(A), '0');
Для работы со строками в TURBO PASCAL включены процедуры и функ-
ции, которые обеспечивают редактирование и преобразование строк.
{}
25. П Р О Ц Е Д У Р Ы И Ф У Н К Ц И И
Алгоритм решения задачи проектируется путем декомпозиции всей за-
дачи в отдельные подзадачи. Обычно подзадачи реализуются в виде подп-
рограмм.
Подпрограмма - это последовательность операторов, которые опреде-
лены и записаны только в одном месте программы, однако их можно
вызвать для выполнения из одной или нескольких точек программы. Каж-
дая подпрограмма определяется уникальным именем. В языке ПАСКАЛЬ су-
ществуют два типа подпрограмм - процедуры и функции.
Процедура и функция - это именованная последовательность описаний
и операторов. При использовании процедур или функций ПАСКАЛЬ - прог-
рамма должна содержать текст процедуры или функции и обращение к про-
цедуре или функции. Тексты процедур и функций помещаются в раздел
описаний процедур и функций.
{}
Процедура может содержать такие - же разделы описаний, что и ПАС-
КАЛЬ - программа, а именно: разделы описания модулей, меток, конс-
тант, типов, переменных, процедур и функций.
{}
ПЕРЕДАЧА ИМЕН ПРОЦЕДУР И ФУНКЦИЙ В КАЧЕСТВЕ ПАРАМЕТРОВ. Во многих
задачах, особенно в задачах вычислительной математики, необходимо пе-
редавать имена процедур и функций в качестве параметров. Для этого в
TURBO PASCAL введен новый тип данных - процедурный или функциональ-
ный, в зависимости от того, что описывается.
Описание процедурных и функциональных типов производится в разделе
описания типов:
type
FuncType = Function(z: Real): Real;
ProcType = Procedure (a,b: Real; var x,y: Real);
Функциональный и процедурный тип определяется как заголовок проце-
дуры и функции со списком формальных параметров, но без имени. Можно
определить функциональный или процедурный тип без параметров, напри-
мер:
type
Proc = Procedure;
После объявления процедурного или функционального типа его можно
использовать для описания формальных параметров - имен процедур и
функций.
Кроме того, необходимо написать те реальные процедуры или функции,
имена которых будут передаваться как фактические параметры. Эти про-
цедуры и функции должны компилироваться в режиме дальней адресации с
ключом {$F+}.
Пример. Составить программу для вычисления определенного интеграла
tk
2t
I= S--------------- dt
sqrt(1-sin2t)
tn
по методу Симпсона. Вычисление подинтегральной функции реализовать с
помощью функции, имя которой передается как параметр. Значение опре-
