Операции отношения
В Паскале можно сравнивать числовые, символьные, строковые или логические переменные.
Выделяют следующие операции отношения:
| Обозначение | Название | Обозначение | Название |
| = | равно; | меньше или равно; | |
| не равно; | меньше; | ||
| = | больше или равно; | больше. |
Сравнение строк
Сравнение строк между собой производится согласно так называемому лексикографическому порядку.
Сравнение строк производится слева направо до первого несовпадающего символа.
Та строка считается больше, в которой первый несовпадающий символ имеет больший номер в таблице символьной кодировки.
Если строки имеют различную длину, но в общей части символы совпадают, считается, что более короткая строка меньше, чем более длинная.
Строки равны, если они полностью совпадают по длине и содержат одни и те же символы.
Примеры представлены в таблице:
| Верное выражение | Пояснение |
| ‘Mother’ ‘MOTHER’ | Символ «o» имеет номер 111, а символ «O» — номер 79, т. е. ‘o’ ‘O’ |
| ‘abb’ ‘abba’ | Здесь строки сравниваются по длине. |
| ‘Cat’ = ‘Cat’ | Строки полностью совпадают по длине и содержат одни и те же символы. |
Отрицания операций отношения
Нередко при составлении программ со сложными логическими выражениями нужно строить их отрицания. Для этого полезно воспользоваться следующей таблицей:
| Операция отношения | Противоположная операция |
| A B | A = B |
| A B | A |
| A = B | A B |
Вопрос 2 Можно теоретически показать, что рассмотренных операторов вполне достаточно для написания программ любой сложности. В этом отношении наличие в языке операторов перехода кажется излишним. Более того, современная технология структурного программирования основана на принципе программировать без GOTO: считается, что злоупотребление операторами перехода затрудняет понимание программы, делает ее запутанной и сложной в отладке.
Тем не менее, в некоторых случаях использование операторов перехода может упростить программу.
Оператор перехода имеет вид:
GOTO .
Здесь:
GOTO – зарезервированное слово (перейти [на метку]);
– метка.
Метка в Турбо Паскале – это произвольный идентификатор, позволяющий именовать некоторый оператор программы и таким образом ссылаться на него. В целях совместимости со стандартным языком Паскаль в языке Турбо Паскаль допускается в качестве меток использование также целых чисел без знака.
Метка располагается непосредственно перед помечаемым оператором и отделяется от него двоеточием. Оператор можно помечать несколькими метками, которые в этом случае отделяются друг от друга двоеточием. Перед тем как появиться в программе, метка должна быть описана. Описание меток состоит из зарезервированного слова LABEL (метка), за которым следует список меток:
label
loop, 1b1, 1b2;
begin
…….
goto 1b1;
…….
loop:……
…….
1b1:1b2:……
……..
goto 1b2;
…….
Действие оператора GOTO состоит в передаче управления соответствующему меченному оператору.
При использовании меток необходимо руководствоваться следующими правилами:
метка, на которую ссылается оператор GOTO, должна быть описана в разделе описаний и она обязательно должна встретиться где-нибудь в теле программы;
метки, описанные в процедуре (функции), локализуются в ней, поэтому передача управления извне процедуры (функции) на метку внутри нее невозможна.
Билет 6
Вопрос 1 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 xy. 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 xy 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 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!). Если, например, при x y надо поменять местами значения этих переменных, то условный оператор будет записан следующим образом в Паскале:
if x
Наличие сокращенной формы условного оператора Паскаля требует большой осторожности при использовании. Например, условный оператор
if B1 then if B2 then S1 else S2
допускает, вообще говоря, две разные трактовки:
как полный условный оператор Паскаля вида
if B1 then begin
if B2 then S1 end
else S2
как сокращенный условный оператор Паскаля вида
if B1 then begin
if B2 then S1 else S2 end
По правилам Паскаля имеет место вторая трактовка, т.е. считается, что каждое слово else соответствует первому предшествующему ему слову then. Для избежания возможных ошибок и недоразумений можно порекомендовать во всех подобных случаях четко выделять желаемую форму условного оператора Паскаля путем взятия в операторные скобки.
Вопрос 2 Прямые алгоритмы представляют собою основу вычислительных процессов. Это такие алгоритмы, каждый блок которых выполняется всегда, причём только один раз.
В прямом алгоритме надо предусмотреть следующие действия:
установку значений аргументов вычислений;
собственно вычисления;
представление результатов.
Рассмотрим этапы создания проекта, реализующего прямые алгоритмы на примере следующей задачи : требуется построить имитатор арифметического калькулятора, точнее говоря программу, выполняющую четыре основных действия арифметики.
Построение программы начинается с проектирования интерфейса. Интерфейс для решения таких задач включает надписи, окошки для ввода и представления данных, кнопки для инициализации вычислений. После составления интерфейса начинается собственно процесс программирования, который заключается в установлении связей между событиями и соответствующими процедурами. Чтобы обоснованно выбрать событие, программист должен детально ознакомиться со списком допустимых для каждого компонента событий и выбрать подходящее по контексту задачи.
Билет 7
Вопрос 1 Оператор выбора Паскаля позволяет выбрать одно из нескольких возможных продолжений программы. Параметром, по которому осуществляется выбор, служит ключ выбора – выражение любого порядкового типа.
Структура оператора выбора в Паскале такова:
Case of
[else ] end
Здесь case, of, else, end – зарезервированные слова (случай, из, иначе, конец);
— выражение порядкового типа;
— одна или более конструкций вида:
: ;
— константа того же типа, что и выражение
;
— произвольные операторы Паскаля.
Оператор выбора Паскаля работает следующим образом. Вначале вычисляется значение выражения , а затем в последовательности отыскивается константа, равная вычисленному значению. Выполняется оператор, который следует за найденной константой, после чего оператор выбора завершает работу. Если в списке выбора не будет найдена константа, соответствующая вычисленному значению ключа выбора, управление передается операторам, стоящим за словом else. Часть else можно опустить, тогда при отсутствии в списке выбора нужной константы не будет выполнено никаких действий, и оператор выбора просто завершит свою работу.
Например, составим программу, которая по номеру дня недели выводит на экран его название:
Пример программы с использованием Case of
Program dni_nedeli;
Var n: byte;
Begin
Readln(n);
Case n of
1: writeln(‘понедельник ’);
2: writeln(‘вторник ’);
3: writeln(‘среда ’);
4: writeln(‘четверг ’);
5: writeln(‘пятница ’);
6: writeln(‘суббота ’);
7: writeln(‘воскресенье’);
else writeln(‘дня недели с номером’, n,’нет’);
end;
end.
Следует помнить, что все константы из списка выбора должны быть различны.
Любому из операторов списка выбора может предшествовать не одна, а несколько констант выбора, разделенных запятыми. Например, следующая программа при вводе одного из символов ‘ y’ или ‘ Y’ выведет на экран «Да», а при вводе ‘ n’ или ‘ N’ – слово «Нет».
Пример программы с использованием Case of с несколькими переменными
Var ch: char;
Begin
Readln(ch);
Case ch of
N, n: writeln(‘Да ’);
Y, y: writeln(‘Нет ’);
End;
End.
Очевидно, что рассмотренные выше программы можно записать с помощью вложенных или последовательно расположенных условных операторов, но в подобных задачах использование оператора выбора является более простым. Основное отличие условного оператора от оператора выбора состоит в том, что в условном операторе условия проверяются одно за другим, а в операторе выбора значение ключа выбора непосредственно определяет одну из возможностей.
Вопрос 2 Константа, переменная — это основополагающие понятия в любом языке программирования. Дадим определения этим понятиям.
Константа — это величина, которая при выполнении программы остаётся неизменной.
Переменная — это ячейка памяти для временного хранения данных. Предполагается, что в процессе выполнения программы значения переменных могут изменяться.
Описание и инициализация переменных
Прежде чем использовать в программе какую-то переменную, надо обязательно дать её описание, то есть сказать, какое имя имеет переменная и каков её тип. Вначале указывается тип переменной, а затем её имя. Например:
int k; // это переменная целого типа int
double x; // это переменная вещественного типа удвоенной точности
Если имеется несколько переменных одного типа, то допускается их описание через запятую в одном операторе, например:
double a, b, c;
После описания переменной её можно использовать, но возникает вопрос: а какое значение имеет переменная сразу же после её описания? Ответ таков: в программе на языке C# значение переменной после описания не определено. Такая переменная может использоваться в левой части оператора присваивания, но её нельзя использовать в выражении или в правой части оператора присваивания. Например:
double x, y, z;
x=2.5; // так можно
y=z+1; // а так нельзя! Переменная z не определена
Для последнего оператора компилятор языка C# выдаст сообщение об ошибке. Этим свойством (нельзя использовать переменную, которая не получила ни какого значения) язык C# выгодно отличается от своих предшественников — языков С и С++.
Чтобы избежать проблемы, рекомендуется инициализировать переменные, то есть не просто выделять память под переменные, но и задавать им при этом необходимые значения. Например:
double x=3, y=4, z=5;
Инициализация переменных выполняется один раз на этапе компиляции и ни как не сказывается на скорости работы программы.
Задание и использование констант
Выше было дано определение констант. Теперь рассмотрим работу с константами более подробно.
Все константы вне зависимости от типа данных можно подразделить на две категории: именованные константы и константы, которые не имеют собственного имени. Например:
25 — константа целого типа;
3.14 — вещественная константа;
‘A’ — символьная константа.
Все три приведённые здесь константы не имеют имени, они заданы своим внешним представлением и используются в программе непосредственно, например так:
int k=25; // переменная k инициализирована константой — целым числом 25.
В ряде случаев константе удобнее дать имя и использовать её далее по имени. Это делает текст программы более наглядным. Обычно применяется для математических или физических констант.
Билет 8
Вопрос 1 Цикл – это многократно повторяющиеся фрагменты программ. Алгоритм циклической структуры – это алгоритм, содержащий циклы. существует три оператора цикла:
цикл с предусловием;
цикл с постусловием;
цикл с параметром.
Для всех циклов характерны следующие особенности:
значения переменных используемых в цикле, и не изменяющиеся в нем д.б. определены до входа в цикл;
вход в цикл возможен только через его начало;
выход их цикла осуществляется как в результате его естественного окончания, так и с помощью операторов перехода.
При решении подавляющего большинства задач (в том числе и весьма несложных) в программе практически невозможно задать в явном виде все операции, которые необходимо выполнить. В самом деле, пусть необходимо вычислить сумму первых n членов гармонического ряда:
Y= 1+ 1/2+ 1/3 + …+ 1/ n
Очевидно, что с использованием только рассмотренных выше типов операторов можно составить программу лишь для фиксированного значения n. Например, при n=5 требуемые вычисления можно задать с помощью оператора присваивания вида:
Y:= 1+1/2+1/3+1/4+1/5
Если же значение n не фиксируется, а является исходным данным, вводимым в процессе выполнения программы (и даже константой, описанной в программе), то аналогичный оператор присваивания записать невозможно. Ибо запись вида Y:= 1+1/2+1/3+…+1/ n в языках программирования недопустима.
Для устранения возникающих трудностей служат операторы цикла. Они позволяют повторять выполнение отдельных частей программы. Можно выделить четыре ператора цикла, присутствующих в том или ином виде во всех языках программирования: простой арифметический оператор цикла (цикл с параметром с шагом 1), сложный арифметический оператор цикла (цикл с параметром произвольного шага), итерационный оператор цикла с предусловием, итерационный оператор цикла с постусловием.
Простой арифметический оператор цикла Паскаля (цикл с параметром)
Вернемся к рассмотренной выше задаче вычисления суммы первых n членов гармонического ряда, правила которой невозможно задать в виде арифметического выражения, если значение n заранее не фиксировано.
На самом деле вычисление этой суммы можно осуществить по очень простому и компактному алгоритму: предварительно положим y=0 (с помощью оператора присваивания y:=0), а затем выполним оператор присваивания y:= y+1/ i для последовательных значений i= 1,2,…, n. При каждом очередном выполнении этого оператора к текущему значению y будет прибавляться очередное слагаемое. Как видно, в этом случае процесс вычислений будет носить циклический характер: оператор y:= y+1/i должен выполняться многократно, т.е. циклически, при различных значениях i.
Этот пример циклического вычислительного процесса является весьма типичным; его характерные особенности состоят в том, что
число повторений цикла известно к началу его выполнения (в данном случае оно равно значению n, которое предполагается заданным к этому времени);
управление циклом осуществляется с помощью переменной порядкового типа, которая в этом циклическом процессе принимает последовательные значения от заданного начального до заданного конечного значений (в нашем случае – это целочисленная переменная i, принимающая последовательные значения от 1 до n).
Для компактного задания подобного рода вычислительных процессов и служит оператор цикла с параметром. Чаще всего используется следующий вид этого оператора В Паскале:
For V:= E1 to E2 do S,
где for (для), to (увеличиваясь к) и do (выполнять, делать) – служебные слова, V – переменная порядкового типа, называемая параметром цикла, Е1 и Е2 – выражения того же типа, что и параметр цикла, S – оператор, который и выполняется многократно в цикле, называемый телом цикла.
Заметим, что в Паскале после do должен стоять один оператор, если необходимо выполнить несколько действий, то они должны быть объединены в один составной оператор путем заключения в операторные скобки.
Этот оператор цикла Паскаля предусматривает присваивание параметру цикла V последовательных значений от начального значения, равного значению выражения Е1, до конечного значения, равного значению выражения Е2, т.е. при каждом повторении выполняется оператор присваивания V:= succ( V), и выполнение оператора S при каждом значении параметра цикла V. При этом значения выражений Е1 и Е2 вычисляются один раз, при входе в оператор цикла, а значение параметра цикла V не должно изменяться в результате выполнения оператора S. Если заданное конечное значение меньше начального значения (что допустимо), то оператор S не выполняется ни разу.
В Паскале считается, что при нормальном завершении выполнения оператора цикла значение параметра цикла не определено.
С использованием оператора цикла с параметром алгоритм вычисления суммы первых n членов гармонического ряда может быть задан следующим образом:
Пример кода программы для суммирования первых n членов гармонического ряда
Readln(n);
Y:= 0;
For i:= 1 to n do y:= y+1/i;
В некоторых случаях бывает удобно, чтобы параметр цикла Паскаля принимал последовательные, но не возрастающие, а убывающие значения. Для таких случаев в Паскале предусмотрен оператор цикла с параметром следующего вида:
For V:= E1 downto E2 do S,
где downto (уменьшаясь к) – служебное слово, а все остальные слова и выражения имеют прежний смысл. Изменение параметра цикла от большего значения к меньшему происходит при выполнении присваивания V:=pred( V). Заметим, что начальное значение может быть меньше конечного значения. В этом случае оператор S не выполнится ни разу. Значение параметра цикла по завершении выполнения такого цикла так же считается неопределенным.
Следует запомнить и то, что для обоих вариантов записи цикла с параметром справедливо: если начальное и конечное значения равны, то тело цикла (оператор S) выполнится один раз.
Заметим так же, что параметр цикла может и не использоваться в теле цикла, так что основное его назначение – это управление числом повторений цикла. Например, значение y= x n, где n=0 – целое, можно вычислить по следующему алгоритму: предварительно положить y=1, а затем n раз домножить это значение на x:
Пример кода программы цикла Паскаля
Readln(n);
Readln(x);
Y:= 1;
For i:= 1 to n do y:= y*x;
Как видно, здесь параметр цикла i служит лишь для того, чтобы тело цикла (оператор y:= y* x) выполнилось нужное число раз.
Арифметический оператор цикла Паскаля с произвольным шагом
Естественным усложнением простого арифметического цикла Паскаля, является цикл, в котором параметр цикла изменяется не на 1, а на произвольную величину – шаг приращения. При этом в процессе выполнения цикла шаг изменяется по заданному закону. Стандартные операторы для реализации такого цикла есть в Форте, в других языках их приходится организовывать из простейшего арифметического цикла.
Итерационные операторы цикла Паскаля
Итерационные циклы отличаются от циклов с параметром тем, что в них заранее неизвестно число повторений.
Пусть мы отправляемся за грибами и возвращаемся домой, когда корзина наполнится. Все грибники делятся на 2 категории:
Смотрят, есть ли место в корзине, а уже потом срывают грибы, если их можно поместить в корзину. (Правда, в жизни таких грибников встречать не приходилось)
Сначала срывают грибы, а уже потом думают, как их положить в корзину.
Отсюда получаются два варианта реализации итерационных циклов:
с предусловием и с постусловием.
В цикле с предусловием сначала проверяется условие, а потом делается шаг. Грибник придет с полной или почти полной корзиной. В цикле с постусловием – сначала шаг, а потом проверка. Как всякий нормальный грибник, этот принесет полную или слегка переполненную корзину.
Какой алгоритм выбрать? Это зависит от конкретной задачи.
Если, сделав шаг без проверки, можно свалиться в яму, то лучше проверка вначале (как слепой с палочкой). Ну, а если шаг без проверки вас не пугает, то можно отложить ее до завершения шага.
Нужно также проанализировать событие, которого мы ожидаем. Если оно может случиться до первого шага, то нужен цикл с предусловием. А если событие не может случиться до первого шага, то нужен цикл с постусловием.
Оператор цикла Паскаля с постусловием
Рассмотрим теперь математическую задачу. Пусть нам необходимо вычислить сумму первых членов гармонического ряда, удовлетворяющих условию 1/i= e, где 0 e
Очевидно, что число повторений этого цикла заранее не известно. В подобного рода случаях мы можем лишь сформулировать условие, при выполнении которого процесс добавления к сумме очередного слагаемого должен завершиться.
Для задания таких вычислительных процессов и служит оператор цикла Паскаля с постусловием. Этот оператор имеет вид:
Repeat S1; S2;…; Si until B,
где repeat (повторять) и until (до) – служебные слова, через Si обозначен любой оператор Паскаля, а через В – логическое выражение.
При выполнении этого оператора цикла последовательность операторов, находящихся между словами repeat и until, выполнится один или более раз. Этот процесс завершается, когда после очередного выполнения заданной последовательности операторов логическое выражение В примет (впервые) значение true. Таким образом, с помощью логического выражения В задается условие завершения выполнения оператора цикла. Поскольку в данном случае проверка условия производится после выполнения последовательности операторов (тела цикла), этот оператор цикла и называется оператором цикла с постусловием.
С использованием этого вида оператора цикла Паскаля задача о суммировании первых членов гармонического ряда, удовлетворяющих заданному условию, может быть реализована следующим образом:
Пример кода оператора цикла Паскаля с постусловием
readln(e);
i:=0;
y:=0;
Repeat
i:=i+1;
y:=y+1/i;
Until 1/i
Заметим, что оператор цикла с постусловием является более общим, чем оператор цикла с параметром — любой циклический процесс, задаваемый с помощью цикла с параметром можно представить в виде цикла с постусловием. Обратное утверждение неверно. Например, задача о суммировании первых n членов гармонического ряда, рассмотренная ранее, с оператором цикла с постусловием будет выглядеть так:
Пример кода оператора цикла Паскаля с постусловием
Readln(n);
i:=0;
y:=0;
Repeat
i:=i+1;
y:=y+1/i;
Until in;
Оператор цикла Паскаля с предусловием
В случае оператора цикла Паскаля с постусловием входящая в него последовательность операторов заведомо будет выполняться хотя бы один раз. Между тем довольно часто встречаются такие циклические процессы, когда число повторений цикла тоже неизвестно заранее, но при некоторых значениях исходных данных предусмотренные в цикле действия вообще не должны выполняться, и даже однократное выполнение этих действий может привести к неверным или неопределенным результатам.
Пусть, например, дано вещественное число М. Требуется найти наименьшее целое неотрицательное число k, при котором 3 k M. Эту задачу можно решить по следующему алгоритму: предварительно положить y=1 и k=0; затем в цикле домножать значение y на 3 и увеличивать значение k на 1 до тех пор, пока текущее значение y впервые окажется больше значения М. На первый взгляд, здесь можно воспользоваться оператором цикла с постусловием:
Пример кода оператора цикла Паскаля с постусловием
y:=1; k:=0;
Repeat
y:=y*3;
k:=k+1;
Until y M;
Однако нетрудно убедиться в том, что при M
Для задания подобного рода вычислительных процессов, когда число повторений цикла заранее неизвестно и действия, предусмотренные в цикле, могут вообще не выполняться, и служит оператор цикла с предусловием. Этот оператор цикла имеет в Паскале следующий вид:
While B do S,
где while (пока), do (делать, выполнять) – служебные слова, В – логическое выражение, S – оператор. Здесь оператор S выполняется ноль или более раз, но перед каждым очередным его выполнением вычисляется значение выражения В, и оператор S выполняется только в том случае, когда значение выражения В true. Выполнение оператора цикла завершается, когда выражение В впервые принимает значение false. Если это значение выражение В принимает при первом же его вычислении, то оператор S не выполнится ни разу.
В рассматриваемой нами задаче правильное значение k при любом значении М может быть получено следующим образом:
Пример кода оператора цикла Паскаля с предусловием
y:=1; k:=0;
While y
Begin
y:=y*3;
k:=k+1;
End;
Оператор цикла Паскаля с предусловием можно считать наиболее универсальным – с использованием таких операторов можно задать и циклические процессы, определяемые операторами цикла с параметром и постусловием.
Отметим отличия и особенности хорошего стиля работы с рассмотренными циклическими операторами.
Цикл с предусловием While (пока условие истинно) Цикл с постусловием Repeat (до истинности условия)
До начала цикла должны быть сделаны начальные установки переменных, управляющих условием цикла, для корректного входа в цикл
В теле цикла должны присутствовать операторы, изменяющие переменные условия так, чтобы цикл через некоторое число итераций завершился
Цикл работает пока условие истинно (пока True)
Цикл работает пока условие ложно (пока False)
Цикл завершается, когда условие становится ложным (до False)
Цикл завершается, когда условие становится истинным (до True)
Цикл может не выполниться ни разу, если исходное значение условия при входе в цикл False
Цикл обязательно выполнится как минимум один раз
Если в теле цикла требуется выполнить более одного оператора, то необходимо использовать составной оператор
Независимо от количества операторов в теле цикла, использование составного оператора не требуется
Цикл со счетчиком (с параметром) For
Начальная установка переменной счетчика цикла до заголовка не требуется
Изменение в теле цикла значений переменных, стоящих в заголовке не допускается
Количество итераций цикла неизменно и точно определяется значениями нижней и верхней границ и шага приращения
Нормальный ход работы цикла может быть нарушен оператором goto или процедурами Break и Continue
Цикл может не выполниться ни разу, если шаг цикла будет изменять значение счетчика от нижней границы в направлении, противоположном верхней границе
Оператор, который выполняется в цикле, сам может быть циклом. Это относится ко всем видам циклов. В результате мы получаем вложенные циклы. Механизм работы вложенных циклов удобнее всего рассмотреть на примере вложенных циклов с параметром. Пусть нам нужно описать работу электронных часов, начиная с момента времени 0 часов, 0 минут, 0 секунд. Значение минут станет равным 1 только после того, как секунды «пробегут» все последовательные значения от 0 до 59. Часы изменят свое значение на 1 только после того, как минуты «пробегут» все последовательные значения от 0 до 59. Таким образом, вывод всех значений времени от начала суток до конца суток может быть представлен следующим фрагментом программы:
For h:=0 to 23 do
For m:=0 to 59 do
For s:=0 to 59 do
Writeln(h,’:’,m,’:’,s);
Для удобства реализации циклических структур на Паскале в последних версиях языка введены операторы break и continue, применяемые внутри циклов. Они расширяют возможности использования циклов и улучшают структуру программы.
В процессе выполнения тела цикла до полного завершения цикла могут возникнуть дополнительные условия, требующие завершения цикла. В этом случае цикл может быть прекращен оператором break.
В ходе выполнения цикла может возникнуть условие, при котором необходимо пропустить все или некоторые действия, предусмотренные в цикле, не прекращая работу цикла совсем. Для этого используется оператор continue, который передает управление в ту точку программы, где проверяется условие продолжения или прекращения цикла.
Вопрос 2 Ввод данных — это передача информации от внешних устройств в оперативную память. Вводятся, как правило, исходные данные решаемой задачи. Вывод — обратный процесс, когда данные передаются из оперативной памяти на внешние носители (принтер, дисплей, магнитные устройства и т.д.). Результаты решения всякой задачи должны быть выведены на один из этих носителей.
Основными устройствами ввода-вывода у персонального компьютера являются клавиатура и дисплей (экран монитора). Именно через эти устройства главным образом осуществляется диалог между человеком и ПК.
Оператор ввода read
Процедура ввода с клавиатуры (обращение к стандартной процедуре ввода) имеет следующий формат:
read()
где — это последовательность имен переменных, разделенных запятыми. При вводе исходных данных происходит преобразование из внешней формы представления во внутреннюю, определяемую типом переменных. Переменные, образующие список ввода, могут принадлежать либо к целому, либо к действительному, либо к символьному типам. Чтение исходных данных логического типа в языке Паскаль недопустимо. Значения исходных данных могут отделяться друг от друга пробелами и нажатием клавиш табуляции и Enter.
Если в программе имеется несколько операторов read, то данные для них вводятся потоком, т.е. после считывания значений переменных для одного оператора read данные для следующего оператора читаются из той же строки на экране, что и для предыдущего до окончания строки, затем происходит переход на следующую строку.
Другой вариант оператора ввода с клавиатуры имеет вид:
readln()
Этот оператор отличается от read только тем, что после считывания последнего в списке значения для одного оператора readln данные для следующего оператора будут считываться с начала новой строки.
Билет 9
Вопрос 1 Принцип работы вложенных циклов заключается в следующем. Сначала один раз выполняется цикл, идущий первым в программе, затем управление передается следующему циклу (№2), и если после него нет никаких других циклов, то он прокручивается до конца и снова единожды выполняется внешний цикл, иначе, если после цикла №2 стоит еще один вложенный цикл, то №2 выполняется один раз, передавая управление циклу идущему после него. Такой алгоритм продолжается до тех пор, пока самый внешний цикл не выполниться необходимое количество раз.
Предположим у нас есть вложенные циклы for:
for i:=1 to m1 do
for j:=1 to m2 do
…
for k:=1 to mn do
Количество проходов по первому циклу = m1, второму = m2*m1, n-ому = mn*mn-1*mn-2*..*m2*m1. В качестве доказательства предлагаю разобраться в следующей программе.
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | program counter_performance; uses crt; var i, j, k, g, h: integer; s_i, s_j, s_k, s_g, s_h: integer; begin s_i:=0; s_j:=0; s_k:=0; s_g:=0; s_h:=0; for i:=1 to 5 do begin s_i:=s_i+1; for j:=1 to 3 do begin s_j:=s_j+1; for k:=1 to 19 do begin s_k:=s_k+1; for g:=1 to 10 do begin s_g:=s_g+1; for h:=1 to 6 do s_h:=s_h+1; end; end; end; end; write(‘i=’,s_i,’ j=’,s_j,’ k=’,s_k,’ g=’,s_g,’ h=’,s_h); readkey; end. |
Имеются 5 циклов со счётчиками от i до h. В каждом из них при помощи переменных подсчитывается, сколько раз выполняется каждый цикл. Запустив программу на своем компьютере, Вы должны увидеть такой результат:
Посчитав способом, изложенным выше, получите результат соответствующий величинам, отображенным на скриншоте.
Вложенные конструкции аналогично работают в циклах с предусловием и постусловием. В следующей программе с помощью оператора while фигурка выводиться на экран.
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 | program nested_loops; uses crt; var i, j: integer; begin i:=1; j:=1; while i |
При работе с массивами очень часто применяются вложенные циклы, а когда дело доходит до матриц (двумерных массивов), то даже их заполнение, как правило, делается через рассмотренные нами в этой статье конструкции.
Вопрос 2 Выражения представляют собой конструкцию языка, которая содержит в себе данные, операции и имеется строгий порядок выполнения этих операций. Выражения всегда возвращают какое-либо значение.
Операнды — это данные, над которыми производятся действия. Операндами могут быть переменные, константы, переменные массивов и другие элементы.
Арифметические операции
