Встроенные функции для обработки данных вещественного типа

Целые типы

Над целыми числами выполняются операции:

"+" сложение; "*" умножение;" / " деление;

"-" √вычитание; divцелочисленноеделение;

modполучениеостаткаотцелочисленногоделения.

Например, 5div2 дает результат 2, 6div2 дает 3, 5mod2 дает 1, а 6mod3 0.

Встроенные процедуры и═функциидляобработкиданных целого типа

Под данными вещественного типа понимаются числа, записанные с═десятичной═точкой. ЗначениечиславещественноготипапредставляетсявЭВМлишьс═некоторой═конечной═точностью, котораязависит═от═внутреннего═форматавещественногочисла.

Вещественные типы

Длина,байт	Название	Диапазон десятичного порядка	Количество значащих цифр
4	single	от -45 до +38	от 7 до 8
6	real	от -39 до +38	от 11 до 12
8	double	от -324 до +308	от 15 до 16
10	extended	от -4951 до +4932	от 19 до 20
8	comp	от ═до	от 19 до 20

Встроенные функции для обработки данных вещественного типа

10)Компьютерные программы обрабатывают какие-либо данные, т.е. всячески изменяют их. Мы даем программе одни данные, она с ними что-то делает и выдает нам уже другие.

 Поэтому язык программирования должен иметь инструменты, как для ввода данных, так и их вывода. В Паскале это процедуры read и readlnдля ввода данных и write и writeln – для вывода. Операторы с окончанием ln отличает то, что после их выполнения происходит перевод указателя на новую строку.

Откуда можно ввести данные в программу? С клавиатуры, файла.

 Куда можно вывести данные? На экран, в файл, на принтер.

Стандартными устройствами ввода и вывода (т.е. теми, что предполагаются по умолчанию) являются клавиатура (ввод) и монитор (вывод).

Форматированный вывод. При этом для выводимого значения указывается ширина поля вывода (количество знакомест). Если мы выводим вещественное (дробное) число, то вторым числом через двоеточие указывается ширина дробной части. Если для вещественных чисел не осуществлять форматирование, то они отобразятся так, как определено для данного компьютера. Если указать только число знакомест без фиксирования дробной части, то вывод будет в экспоненциальной форме.

12)Каждый дом на улице имеет свой номер, все люди имеют собственные имена, даже ячейки памяти компьютера имеют каждая свой адрес. Все это принято для того, чтобы иметь возможность однозначно указать на определяемый объект. Точно также, для указания на операторы в программах применяются метки.

Метка в стандарте языка Паскаль представляет собой целое неотрицательное число. Все используемые в программе метки должны быть перечислены в разделе описания меток, начинающемся служебным словом Label, например:

Label 1, 2, 8;

Одной меткой можно пометить только один оператор. Метка от помеченного оператора отделяется двоеточием.

 Пример:

6: Writeln(14/2);

Во всех приведенных ранее программах операторы выполнялись один за другим в том порядке, в котором они были записаны в тексте. Такая алгоритмическая структура называется прямым следованием. Однако, в языке Паскаль изначально существует оператор, нарушающий прямолинейное выполнение программы, передающий управление в произвольную ее точку. Такая инструкция называется безусловным переходом и имеет такой формат:

Goto<метка>;

Оператор, к которому происходит переход должен быть помечен данной меткой.

Использовать оператор безусловного перехода следует крайне осторожно во избежание получения ошибочных результатов или полного "зацикливания" программы. Вообще, употребление данной команды среди программистов считается дурным тоном. Как вы убедитесь, всегда существует возможность обойтись без него.

13) Оператор выбора (вариант, переключатель) реализует выбор одной из возможных альтернатив, т.е. вариантов продолжения программы.

Форматзаписи:

Case S of 

K1: OP1;

K2: OP2;  

  . . .

Kn: OPn;

Else OP;

End;

где:

Case – выбор, вариант;

of - из;

S – селектор, выражение порядкового типа;

Ki– константы выбора, константа, тип которой совпадает с типом селектора;

OPi – любой оператор в том числе пустой;

 Оператор выбора реализует следующую конструкцию:

Работа оператора выбора в Паскале: Вычисляется выражение селектора. Вычисленное значение последовательно сравнивается с константами альтернатив и передается управление оператору константа выбора, которого совпадает с вычисленным значением селектора. Выполняется оператор и передается управление за пределы оператора выбора. Если вычисленное значение селектора не совпадает ни с одной из констант, то управление передается на ветвь Else, наличие которой, не обязательно в этом случае управление передается за пределы оператора выбора.

Структуру оператора выбора можно реализовать с помощью вложенных условных операторов, но это ухудшает наглядность программы. Рекомендуется не более 2-3 уровней вложений.

14) Структурноепрограммирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 70-х годах XX века Э. Дейкстрой, разработана и дополнена Н. Виртом В соответствии с данной методологией

1. Любая программа представляет собой структуру, построенную из трёх типов базовых конструкций:

последовательное исполнение — однократное выполнение операций в том порядке, в котором они записаны в тексте программы;

ветвление— однократное выполнение одной из двух или более операций, в зависимости от выполнения некоторого заданного условия;

цикл — многократное исполнение одной и той же операции до тех пор, пока выполняется некоторое заданное условие (условие продолжения цикла).

В программе базовые конструкции могут быть вложены друг в друга произвольным образом, но никаких других средств управления последовательностью выполнения операций не предусматривается.

2. Повторяющиеся фрагменты программы (либо не повторяющиеся, но представляющие собой логически целостные вычислительные блоки) могут оформляться в виде т. н. подпрограмм (процедур или функций). В этом случае в тексте основной программы, вместо помещённого в подпрограмму фрагмента, вставляется инструкция вызова подпрограммы. При выполнении такой инструкции выполняется вызванная подпрограмма, после чего исполнение программы продолжается с инструкции, следующей за командой вызова подпрограммы.

3. Разработка программы ведётся пошагово, методом «сверху вниз».

Сначала пишется текст основной программы, в котором, вместо каждого связного логического фрагмента текста, вставляется вызов подпрограммы, которая будет выполнять этот фрагмент. Вместо настоящих, работающих подпрограмм, в программу вставляются «заглушки», которые ничего не делают. Полученная программа проверяется и отлаживается. После того, как программист убедится, что подпрограммы вызываются в правильной последовательности (то есть общая структура программы верна), подпрограммы-заглушки последовательно заменяются на реально работающие, причём разработка каждой подпрограммы ведётся тем же методом, что и основной программы. Разработка заканчивается тогда, когда не останется ни одной «затычки», которая не была бы удалена. Такая последовательность гарантирует, что на каждом этапе разработки программист одновременно имеет дело с обозримым и понятным ему множеством фрагментов, и может быть уверен, что общая структура всех более высоких уровней программы верна. При сопровождении и внесении изменений в программу выясняется, в какие именно процедуры нужно внести изменения, и они вносятся, не затрагивая части программы, непосредственно не связанные с ними. Это позволяет гарантировать, что при внесении изменений и исправлении ошибок не выйдет из строя какая-то часть программы, находящаяся в данный момент вне зоны внимания программиста.

Операторы ветвления

Операторы ветвления if и switch применяются для того чтобы в зависимости от конкретных значений исходных данных обеспечить выполнение разных последовательностей операторов. Оператор if обеспечивает передачу управления на одну, из двух ветвей вычислений, а оператор switch — на одну из произвольного числа ветвей.

Условный оператор if

Условный оператор if используется для разветвления процесса вычислений на два направления. Структурная схема оператора приведена на рис. 4.1.

 Формат оператора:

if( логическое_выражение ) оператор_1; [ else оператор_2; ]

Оператор выбора switch

Оператор switch (переключатель) предназначен для разветвления процесса вычислений на несколько направлений. Структурная схема оператора приведена на рис. 4.3.

Формат оператора:

switch ( выражение ) {

case константное_выражение_1: [ список_операторов_1 ] case константное_выражение_2:      [ список_операторов_2 ]

…

caseконстантное_выражение_n: [ список_операторов_n ] [ default: операторы ]

 }

Выполнение оператора начинается с вычисления выражения. Тип выражения чаще всего целочисленный (включая char) или строковый. Затем управление передается первому оператору из списка, помеченному константным выражением, значение которого совпало с вычисленным.

Все константные выражения должны быть неявно приводимы к типу выражения в скобках. Если совпадения не произошло, выполняются операторы, расположенные после слова default (а при его отсутствии управление передается следующему за switch оператору).                                                                                      

Каждая ветвь переключателя должна заканчиваться явным оператором перехода, а именно оператором break, goto или return:

□ оператор break выполняет выход из самого внутреннего из объемлющих его операторов switch, for, while и do (см. раздел «Оператор break», с. 84);

□ оператор goto выполняет переход на указанную после него метку, обычно это метка case одной из нижележащих ветвей оператора switch (см. раздел «Опeраторgoto», с. 83);

□ оператор return выполняет выход из функции, в теле которой он записан (см. раздел «Оператор return», с. 87).

Оператор goto обычно используют для последовательного выполнения нескольких ветвей переключателя, однако поскольку это нарушает читабельность программы, такого решения следует избегать.

Операторы цикла

Операторы цикла используются для вычислений, повторяющихся многократно. ВС# имеется четыре вида циклов: цикл с предусловием while, цикл с постусловием repeat, цикл с параметром for и цикл перебора foreach. Каждый, из них состоит из определенной последовательности операторов.

Блок, ради выполнения которого и организуется цикл, называется телом цикла. Остальные операторы служат для управления процессом повторения вычислений: это начальные установки, проверка условия продолжения цикла и модификация параметра цикла (рис. 4.4). Один проход цикла называется итерацией.

Начальные установки служат для того, чтобы до входа в цикл задать значения переменных, которые в нем используются.

Проверка условия продолжения цикла выполняется на каждой итерации либо до тела цикла (тогда говорят о цикле с предусловием, схема которого показана на рис. 4.4, а), либо после тела цикла (цикл с постусловием, рис. 4.4, б). Разница между ними состоит в том, что тело цикла с постусловием всегда выполняется хотя бы один раз, после чего проверяется, надо ли его выполнять еще раз. Проверка необходимости выполнения цикла с предусловием делается до тела цикла, поэтому возможно, что он не выполнится ни разу.

Параметром цикла называется переменная, которая используется при проверке условия продолжения цикла и принудительно изменяется на каждой итерации, причем, как правило, на одну и ту же величину. Если параметр цикла целочисленный, он называется счетчиком цикла. Количество повторений такого цикла можно определить заранее. Параметр есть не у всякого цикла. В так называемом итеративном цикле условие продолжения содержит переменные, значения которых изменяются в цикле по рекуррентным формулам.

Цикл завершается, если условие его продолжения не выполняется. Возможно принудительное завершение как текущей итерации, так и цикла в целом. Для этого служат операторы break, continue, return и goto (см. раздел «Операторы передачи управления», с. 83). Передавать управление извне внутрь цикла запрещается (при этом возникает ошибка компиляции).

Цикл с предусловием while

Формат оператора прост:

while( выражение ) оператор

Выражение должно быть логического типа. Например, это может быть операция отношения или просто логическая переменная. Если результат вычисления выражения равен true, выполняется простой или составной оператор (блок). Эти действия повторяются до того момента, пока результатом выражения не станет значение false. После окончания цикла управление передается на следующий за ним оператор.

Выражение вычисляется перед каждой итерацией цикла. Если при первой проверке выражение равно false, цикл не выполнится ни разу.

ВНИМАНИЕ--------------------------------------------------------------------------------------------------

Если в теле цикла необходимо выполнить более одного оператора, необходимо заключить их в блок с помощью фигурных скобок.

Цикл с постусловием do

Цикл с постусловием реализует структурную схему, приведенную на рис. 4.4, 6, и имеет вид:

do оператор while выражение;

Сначала выполняется простой или составной оператор, образующий тело цикла, а затем вычисляется выражение (оно должно иметь тип bool). Если выражение истинно, тело цикла выполняется еще раз и проверка повторяется. Цикл завершается, когда выражение станет равным false или в теле цикла будет выполнен какой-либо оператор передачи управления.

Этот вид цикла применяется в тех случаях, когда тело цикла необходимо обязательно выполнить хотя бы один раз, например, если в цикле вводятся данные и выполняется их проверка. Если же такой необходимости нет, предпочтительнее пользоваться циклом с предусловием.

Цикл с параметром for

Цикл с параметром имеет следующий формат:

for( инициализация; выражение; модификации ) оператор;

Инициализация служит для объявления величин, используемых в цикле, и присвоения им начальных значений. В этой части можно записать несколько операторов, разделенных запятой, например:

for ( inti = 0, j = 20; ...

int k, m;

for( k = 1, m = 0; ...

Областью действия переменных, объявленных в части инициализации цикла, является цикл. Инициализация выполняется один раз в начале исполнения цикла.

 Выражение типа bool определяет условие выполнения цикла: если его результат равен true, цикл выполняется. Цикл с параметром реализован как цикл с предусловием.

Модификации выполняются после каждой итерации цикла и служат обычно для изменения параметров цикла. В части модификаций можно записать несколько операторов через запятую, например:

for ( inti = 0. j = 20; i< 5 && j > 10; i++, j-- ) ...

Простой или составной оператор представляет собой тело цикла. Любая из частей оператора for может быть опущена (но точки с запятой надо оставить на своих местах!). Для примера вычислим сумму чисел от 1 до 100:

int s = 0;

for ( inti = 1; i<= 100; i++ ) s += i;

Цикл перебора foreach

Цикл foreach используется для просмотра всех объектов из некоторой группы данных, например массива, списка или другого контейнера. Он будет рассмотрен, когда у нас появится в нем необходимость, а именно в разделе «Оператор foreach»

Любая программа, написанная на любом языке программирования, по большому счету предназначена для обработки данных. В качестве данных могут выступать числа, тексты, графика, звук и др. Одни данные являются исходными, другие – результатом, который получается путем обработки исходных данных программой.

Типы данных

Данные хранятся в памяти компьютера. Программа обращается к ним с помощью имен переменных, связанных с участками памяти, где хранятся данные.

Переменные описываются до основного кода программы. Для них указываются ее имя и тип хранимых данных.

В языке программирования Паскаль достаточно много типов данных. Кроме того, сам пользователь может определять свои типы данных.

Тип переменной определяется тем, с какими данными она связана.

Переменные типа integerмогут быть связаны только с целыми значениями обычно в диапазоне от -32768 до 32767. В Pascal есть другие целочисленные типы.

Переменные типа realхранят вещественные (дробные) числа.

Переменная булевского (логического) типа может принимать только два значения - true (1, правда) или false (0, ложь).

Символьный тип (char) может принимать значения из определенной упорядоченной последовательности символов.

Интервальный тип определяется пользователем и формируется только из порядковых типов. Представляет собой подмножество значений в конкретном диапазоне.

Можно создать собственный тип данных простым перечислением значений, которые может принимать переменная данного типа. Это так называемый перечисляемый тип данных.

Все вышеописанное – это простые типы данных. Но бывают и более сложные, структурированные, которые базируются на простых типах.

Массив – это структура, занимающая в памяти единую область и состоящая из фиксированного числа компонентов одного типа.

Строки представляет собой последовательность символов. Причем количество этих символов не может быть больше 255 включительно. Такое ограничение характерная черта Pascal.

Запись – это структура, состоящая из фиксированного числа компонент, называемых полями. В разных полях данные могут иметь разный тип.

Множества представляют собой совокупность любого числа элементов, но одного и того же перечисляемого типа.

Файлы для Pascal представляют собой последовательности однотипных данных, которые хранятся на устройствах внешней памяти (кстати, жесткий диск – это тоже внешняя память).

Понятие такого типа данных как указатель связано с динамическим хранением данных в памяти компьютера. Часто использование динамических типов данных является более эффективным в программирование, чем статических.

16) Перечисляемый тип представляет собой ограниченную упорядоченную последовательность скалярных констант, составляющих данный тип. Значение каждой константы задается ее именем. Имена отдельных констант отделяются друг от друга запятыми, а вся совокупность констант, составляющих 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). Перечисляемый 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 принадлежать только одному из перечисляемых типов, заданных в программе. Например, перечисляемый тип Traffic_Light не может быть определен в одной программе с типом Rainbow, так как оба типа содержат одинаковые константы.

Описание переменных, принадлежащих к скалярным типам, которые объявлены 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 описания переменных, например:

var Section: (RED, YELLOW, GREEN);

риэтом имена типов отсутствуют, а переменные определяются совокупностью значений, составляющих данный перечисляемый тип.

К переменным перечисляемого типа может быть применим оператор присваивания:

Section:= YELLOW;

Упорядоченная последовательность значений, составляющих перечисляемый тип, автоматически нумеруется, начиная с нуля и далее через единицу. Отсюда следует, что к перечисляемым переменным и константам могут быть применены операции отношения и стандартные функции Pred, Succ, Ord.

Переменные и константы перечисляемого типа не могут быть элементами списка ввода или вывода.

Ограниченный тип данных

Ограниченный тип данных представляет собой интервал значений порядкового типа, называемого базовым типом. Описание типа задаёт наименьшее и наибольшее значения, входящие в этот интервал.

Например,

Var a: 1..25; ch: 'a' ..'z';

Здесь переменные а и ch могут принимать значения только из указанного интервала; базовым типом для переменой а является целый тип, а для переменной ch - символьный.

Переменная ограниченного типа сохраняет все свойства переменных базового типа.

Для чего вводится ограниченный тип данных? Использование ограниченного типа делает программу наиболее понятной и наглядной. Например, если в программе переменная b может принимать только значения 3, 4, 5, 6, 7, 8, то лучше описать её следующим образом: Var b: 3..8;, чем Var b: Integer; так как в случае выхода значения b за диапазон 3..8 в первом случае будет выдано диагностическое сообщение, которое поможет найти ошибку. Во втором случае будет получен неправильный результат, что затруднит поиск ошибки. Таким образом, второй вариант описания переменной следует использовать в тех случаях, когда диапазон значений заранее неизвестен либо занимает весь допустимый интервал значений для рассматриваемого типа.

17) Массивы

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.

Описание типа массива задается следующим образом:

<имя_типа>=ARRAY [<сп.инд.типов> ] OF<тuп>

Здесь <имя muna> – правильный идентификатор; ARRAY, OF – зарезервированные слова (массив, из); <сп.инд.типов> – список из одного или нескольких индексных типов, разделенных запятыми; квадратные скобки, обрамляющие список, требование синтаксиса; <тип> - любой тип Турбо Паскаля. В качестве индексных типов в Турбо Паскале можно использовать любые порядковые типы, кроме LONGINT и типов-диапазонов с базовым типом LONGINT.

Например:

VarMassiv: array[1..100] of Real; {одномерныймассив}

Matrix: array[1..N,1..M] ofReal; {двумерный массив}

Вся совокупность компонент определяется одним именем. Для обозначения отдельных компонент используется конструкция, называемая переменной 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 базовым является целый тип, могут принимать отрицательные, нулевое и положительные значения.

В операторной части программы один массив может быть присвоен другому, если их типы идентичны, 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.

При работе с двумерным массивом первый индекс определяет номер строки, второй – номер столбца. Двумерные массивы хранятся в памяти ЭВМ по строкам.

Инициализация массивов (присвоение начальных значений всем компонентам массивов) осуществляется двумя способами.

Первый способ – с использованием типизированных констант, например:

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 записываются 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 процедуры FillChar:

FillChar(var V; NBytes: Word; B: Byte);

Эта процедура заполняет участок памяти однобайтовым значением. Например, для обнуления массива A[1..10] ofReal можно записать: