Оператори алгоритмічної мови Паскаль Стандартні функції і оператори роботи з рядками

Житомирський Військовий Інститут

Національного Авіаційного Уніврситету























Реферат на тему:

Оператори алгоритмічної мови Паскаль. Стандартні функції і оператори роботи з рядками

























Житомир 2010


План



	Прості оператори

	Структурні оператори

Символьні масиви

Визначення рядкового типу даних

Основні операції над рядковими даними

Стандартні засоби обробки рядків: процедури і функції



	
Прості оператори



Оператори мови Паскаль – це синтаксичні конструкції, які призначені для запису алгоритму (перетворення даних, порядок виконання операцій) в стилі структурного програмування.

Всі оператори повинні розділятись символом – ";".

Оператори мови Паскаль умовно поділяють на дві групи:

1) прості оператори;

2) структурні оператори, які містять один або декілька операторів, або структурних операторів.

Оператор присвоювання;

Оператори звертання до процедури (функції);

Оператор безумовного переходу.

Оператор присвоювання призначений для обчислення нового значення змінної, а також для визначення значення функції, що повертається.



Формат оператора:



Ідентифікатор

(змінна)

: =

вираз

;

Оператор виконується так: обчислюється вираз (права частина) і отримане значення надається (присвоюється) ідентифікатору (змінній).

При цьому тип виразу (тип даних та операції над ними) повинен бути сумісним з типом ідентифікатора (змінної), якому присвоюється результат обчислення.

Наприклад: якщо var a, b, x: integer, то оператор присвоювання  виконувати не можна.

Треба так:



var a, b : integer;

x : real;



Тоді буде вірно:



.



Приклади:



var name: string;

. . .

name : = ‘Іванов‘;

var x, y: real;

. . .

x: = 5;

y: = x + 2;



Оператори звертання до процедури (функції) – призначені для активізації процедури (функції) та передачі їй заданих параметрів.



Формат оператора:



Ідентифікатор процедури (функції)

(

параметри

)

;

Розглянемо процедури введення та виведення даних, які можна викликати за допомогою операторів: read, readln, write, writeln.

write (вираз), writeln (вираз) – оператори запису або виведення;

read (список змінних), readln (список змінних) – читання або введення.

Приклади виведення:


x : = 1;

writeln(1+x);

writeln(x <=1);



на екрані з’явиться:



2

true

x: = 2;

writeln(1, x, x*x, x*x >2);



на екрані :



1 2 4 true



Використання рядкових констант, наприклад: ‘x =’, ‘12’ і т.п.



x : = 2;

writeln(‘x = ‘, x,’; y = ‘, x*x);



На екрані: x = 2; y = 4.



Можна указати розмір поля для виводу значень виразу.

Якщо кількість символів менше, то виводяться пробіли, а якщо більше – то виводяться усі символи.



x: =12;

writeln(‘x =’, x : 4,’; y = ‘, x*x : 1);




На екрані



x =_ _ 12; y = 144 .



Приклади введення.

Як правило, для зручності перед оператором введення ставиться оператор виведення на екран запрошення:



writeln (‘Ввести два цілих числа:’);

readln (x1, x2);



На екрані запрошення:

Ввести два цілих числа:

Приклад програми привітання.



Program Privit;

var name: string;

begin

write(‘Введіть ваше ім‘я’);

readln(name);

writeln(‘Привіт,’, name);

end.



Оператор безумовного переходу.



GOTO

Мітка

;



Мітка описується на початку програми (label 1, 2, lb1) і використовується в програмі наступним чином:




мітка

:

оператор

;



Але використання цього оператора в програмі не бажане, бо порушується її структурна цілісність і читабельність.



		Структурні оператори



Структурні оператори містять один або декілька операторів. Вони поділяються на три види:

складений оператор;

умовні оператори;

оператори циклу.

Складений оператор представляє собою послідовність операторів, які розділяються ";" і обмежуються службовими словами begin та end. Вони відіграють роль дужок обмеження – операторні дужки початку і кінця складеного оператора).



BEGIN

оператор 1;

……………

оператор N

END.



Складений оператор сприймається як єдине ціле.

Умовні оператори – організовують вибір між альтернативними варіантами обчислень (операцій)

Структура оператора:

if	<умова (вираз)>

then	<оператор1>

else	<оператор2>

Семантика оператора:

1. обчислюється умова, тобто вираз після службового слова if (результат повинен мати логічний тип, булевий);

2. якщо результат умови – TRUE (істина) то виконується then <оператор1>; якщо результат умови FALSE – то виконується else <оператор2>.

Оператори 1, 2 можуть бути будь-якого типу: умовні, складені, прості.

Умова може бути операцією відношення або логічною.

Операції відношення:= , <>, >, <, >=, <=.

Логічні оператори:

Not – заперечення;

And – логічне "і";

Or – логічне "або";

Xor – "або", що виключає.

Приклад:

Вибір максимального із двох чисел:



if	x>y

then	max := x

else	max := y



!Особливість:! При використанні вкладених умовних операторів може виникнути синтаксична неоднозначність. Тому необхідно пам’ятати: службове слово else зв’язане з найближчим до нього словом if.

Приклад:



var a, b, c: integer;

a:=1; b:=2; c:=3; d:=4;

if a>b then

if c<d then

if c<0 then c:=0

	else a:=b;

На екрані виведеться {a = 1}.

if a>b then

if c<d then

if c<0 then c:=0

else

else

else a:=b;



На екрані виведеться {a = 2}.

Оператор вибору: CASE.

Він дозволяє вибрати одну з N можливих операцій.



Синтаксична діаграма:



Селектор (вираз)

Case

of

Список альтернатив

;

else (оператор)

end




Список альтернатив:



Const

:

оператор

,

;



Приклад:



Program month(input, output);

var mon: integer;

begin

writeln (‘Введіть N місяця’);

readln (mon);

if mon < 1 or mon > 12 then

writeln (‘Нема такого місяця’)

else

case mon of

1: writeln (‘січень‘);

2: writeln (‘лютий‘);

. . .

12: writeln (‘грудень‘);

end

end.



!Особливість:! значення селектора не може мати тип: real; string; частину else можна опускати.

3. Оператори циклу.

Існують три різних оператора:


Оператор циклу з параметром



for

Параметр циклу (змінна типу integer)

:=

to

down to

Кінцеве значення (тип integer)

Початкове значення (тип integer)

do

оператор

;



For , To , Do (для , до , виконати )

Семантика:

1. Обчислюється вираз < пз >

2. Присвоювання < пц > : = < пз >

3. Перевірка умови < пц > <= (=>) < кз > , якщо не виконується , то for закінчує роботу ;

4. Виконання < оператора >;

5. Змінна < пц > на + 1 (to) або – 1 (down to)

Приклад: програма введення вільного цілого числа N та обчислення суми цілих чисел від 1 до N.

Program summaInteger;

var i, n, s: integer;

begin

write ( ‘ n = ‘ );

readln ( n );		{ ввести n }

S: = 0;	{ початкове значення суми }

for i: = 1 to n do s : = s + i;

writeln (‘Сума дорівнює ’, S)

end.

. . . . . .

S:=0

if n >=1 then

for:=1 to n do s:= s+i

else

for i:= -1 down to n do s:= s+i



2.Оператор циклу з передумовою.



While

умова

do

оператор

{поки (виконується), робити }

< умова>- вираз логічного типу; якщо результат умови – TRUE, то виконується оператор, після чого знову перевірка умови. Якщо – FALSE , оператор WHILE закінчує свою роботу.

Приклад: обчислити суму перших 25 цілих чисел.



Program summa;

var sum, n: integer;

begin

sum:=0;

n:=1;

while n<26 do

begin

sum:= sum+ n;

n:=n+1;

end;

writeln (‘Сума перших 25 цілих чисел’, sum)

end.


3.Оператор циклу з постумовою.





Repeat

Оператори циклу;

Until

Умова



Повторювати до тих пір поки

Семантика:

1.Виконується оператор циклу;

2.Перевірка умови:

- якщо false => наступне виконання оператора;

- якщо true => оператор циклу не виконується.

Приклад (для попереднього прикладу):



repeat

sum:=sum+n;

n:=n+1 until n>=26



3. Символьні масиви



Символьний тип даних дозволяє працювати з окремими символами тексту. Для обробки більшої кількості текстових одиниць використовують символьні масиви або рядкові типи даних.

Розглянемо одномірні масиви, які складаються з елементів символьного типу (char). Наприклад:



var

S : array [ 1..12] of char;


Паскаль містить деякі додаткові засоби роботи з такими масивами:

		Конкретні значення символьних масивів записують за допомогою зображення рядка та використання їх в присвоюванні та передачі параметрів:



S := ‘Приклад рядка’;



Зображення рядка будується з символів масиву і обмежується апострофами.

Якщо необхідно задати апостроф, то його подвоюють {‘ " ’}.

Допускають формування рядків з використанням десяткових кодів символів і спеціальних позначень: ( #7#17C^A^B…)

		Для символьних масивів допускають операцію "+" – конкатенації (зчеплення, поєднання). Смисл операції полягає у формуванні нового символьного масиву, кількість елементів якого дорівнює сумі розмірів масивів – операндів, а значення елементів – елементи масивів, які розміщюються послідовно один за одним.

Приклад:



var S1 : array [1..8] of char;

S2 : array [1..5] of char;

begin

S1 := ’рядковий’;

S2 := ’масив’;

writeln (S1+’ ’+S2); {результат на екрані: Рядковий масив}

end.



!Особливість:!

в операторах присвоювання рядків символьним масивам необхідна точна відповідність довжини рядків і розмірів масивів;

операція конкатенації для символьних масивів не допускається у правій частині присвоювання. Наприклад:



S := S1+’ ’+S2; {помилка}



У таких випадках необхідно використовувати рядки, тобто рядкові типи даних.



4. Визначення рядкового типу даних



Рядкові типи даних є одним з розширень мови Паскаль, які найбільш використовуються. Рядковий тип узагальнює поняття символьних масивів, дозволяє динамічно змінювати довжину рядка.

При використанні у виразах рядок обмежується апострофами. Кількість символів в рядку (довжина рядка) може динамічно змінюватись від 0 до 255.

Для визначення рядкових даних використовується ідентифікатор STRING, за яким у квадратних дужках вказується максимальна довжина рядка. Якщо значення не вказане, то по замовченню довжина рядка встановлюється 255 байт.

Приклад:



Line : string [80];

Line1 : string ;

Line2 : string [255].



В приведеному прикладі змінна Line може мати будь-яку послідовність символів (кожен з яких має стандартний тип char) довільної довжини в межах від 0 до 80 символів; Line1 і Line2 – від 0 до 255 символів.

Таким чином, важливіша різниця між рядками і символьними масивами, що рядки можуть динамічно змінювати свою довжину.

Змінну рядкового типу визначають у розділі опису типів, або безпосередньо у розділі опису змінних.

Рядкові дані також можна використовувати у програмі як константу.

Формат:



type

<ім’я типа > = string [max довжина рядка];

var

< ідентифікатор > : <ім’я типа >;



Або



var

< ідентифікатор > : string [max довжина рядка];



Приклад:



const address = ‘пл. Соборна, 1’;

type line = string [125];

var

S1 : Line;

S2 : string;

S3 : string [50];



Механізм динамічних рядків реалізований в мові Турбо-Паскаль достатньо просто.

Для рядкових змінних пам’ять виділяється відповідно максимального значення, а використовується лише частина, яка реально зайнята символами рядка у даний час, тобто для N символів виділяється N+1 байт пам’яті, із яких N байт призначено для зберігання символів рядка, а 1 байт – для значення поточної довжини цього рядка:





Байт значення К – поточної довжини рядка

Зайнята частина рядка

Незайнята частина рядка



















0

1

2

…

K

K+1

…

N-1

N



Елементи рядка нумеруються цілими числами, починаючи з 1. Це іноді використовують для визначення поточної довжини рядка, наприклад:



line := ‘ ’; 	{пустий рядок}

writeln (ORD (line [0] ));	{на екрані число 0}

line : =‘ABCD’;

writeln (ORD (line [0] )); 	{на екрані число 4}



Однак, для визначення поточної довжини рядка, як правило, використовують стандартну функцію length, яке повертає ціле значення поточної довжини рядка. Але це ми розглянемо далі.

У разі присвоювання рядковій змінній виразу з довжиною більше ніж максимально допустимо для даної змінної, то символи за межами максимальної довжини не використовуються (вилучаються). Ця ситуація не є помилковою, тому переривання виконання програми у даному випадку не відбувається. Наприклад:



var line : string [4];

begin

line := ‘дуже довгий рядок’;		{на екрані:		дуже}

writeln (line);

end.



Таким чином рядки можуть динамічно змінювати свою довжину.



5. Основні операції над рядковими даними



Над рядковими даними виконують такі операції:

1. присвоювання (:=);

2. введення (Read);

3. виведення (Write);

4. поєднання (зчеплення, конкатенації – „+");

5. порівняння (відношення).

Перші три операції виконуються стандартно, без особливостей. Тому розглянемо дві останні операції.

Операція конкатенації.

Використовується для зчеплення декількох рядків в один, причому довжина результуючого рядка не повинна перевищувати 255 символів (або вказану довжину N). Інакше останні символи будуть відкинуті.

Приклади:



st := ‘a’+’b’;

st := st + ‘c’;

writeln (‘st = ‘, st)		{результат st =abc}

var st : string [2];

begin

st :=’1’ + ‘2’ + ‘3’;

writeln (st)	{на екрані 12}

end.


Операція порівняння (відношення).

Проводить порівняння двох рядкових операндів за допомогою стандартних операторів: = , <>, >, <, >=, <=.

Правила порівняння:

Порівняння проводиться зліва-направо з урахуванням внутрішнього кодування символів таблиці ASCII. Рядок буде більшим, якщо перший не співпадаючий символ має більший номер.

У менший по довжині рядок додаються символи значення CHR(0). Тому при однакових, символах короткий рядок завжди менше довгого рядка.

Результат виконання операції завжди має логічний тип і приймає значення TRUE або FALSE.

Приклади:



1) ‘ " ‘ < ‘.’					TRUE

2) ‘A’ > ‘1’ 					TRUE

3) ‘AB’ = ‘A’				FALSE

4) ‘ABC’ > ‘AB’				TRUE

5) ‘12’ <’2’					TRUE



6. Стандартні засоби обробки рядків: процедури і функції



Функції:

1. CONCAT(S1,S2,…,SN) – функція типу STRING. Виконує послідовне поєднання рядків S1,S2,…,SN , кожен з яких є вираз рядкового типу (STRING). Результатом є рядок не більше 255 символів. Дана функція еквівалентна операції конкатенації: ‘S1’ + ‘S2’ + ‘S3’…

2. COPY(st : STRING; index : INTEGER; count : INTEGER): STRING або COPY (st, index, count).

Функція копіює (повертає) частину рядка, виділеного з рядка st, довжиною count символів, починаючи з символу під номером index.

3. LENGTH(st : STRING) функція типу INTEGER повертає довжину рядка.

4. POS(subst, st : STRING): BYTE. Функція шукає у рядку st рядок subst. Результатом є номер позиції, де рядок subst зустрічається перший раз. Якщо рядок subst не знайдено, то результатом буде 0 (нуль).

5. UPCASE(ch) – функція типу CHAR. Повертає для символьного виразу ch, яке повинно представляти собою рядкову (маленьку) латинську букву, відповідно їй велику букву. Якщо значенням функції ch є будь-який інший символ (в тому числі рядкова буква російського алфавіту), функція повертає його без змін.

Процедури:

1. DELETE(st : STRING; index, count : INTEGER) або DELETE(st, index, count) – процедура вилучає (знищує) count символів у рядку st починаючи з символу під номером index.

2. INSERT(subst: STRING; st: STRING; index: INTEGER) або INSERT(subst, st, index). – процедура вставляє рядок subst у рядок st, починаючи з символу під номером index.

3. STR(X [:width[:decimals]]; st: STRING) – процедура перетворює число Х (real або integer) в рядок символів st так, як це робить це робить процедура WRITELN перед виводом. Параметри width і decimals (якщо вони присутні, тобто дужки [ ] показують на необов’язковість цих параметрів) задають формат перетворення: загальну ширину поля для представлення числа Х (width) та кількість символів дрібної частини (decimals), якщо X : REAL.

4. VAL(st, x, code) – процедура перетворює рядок символів st в значення числової змінної X (визначеного типу). Параметр code = 0, якщо перетворення пройшло успішно, тоді X дорівнює результату перетворення. Якщо виявляється помилковий символ у рядку st, то значення Х не змінюється, а code дорівнює номеру позиції з помилковим символом.

!Особливість!: Недопустимими є пропуски (пробіли) праворуч числа у рядку st!



val (‘123_ _’, x, k)		{помилка, x – не змінюється, k=4 };

val (‘_ _123’, x, k)		{вірно, x=123, k=0 };



Приклади:



var	x : real;

y : integer;

st, st1 : string;

begin

st := concat (‘12’, ‘345’);		{рядок st містить 12345}

st1 := copy (st, 3, Length(st)-2); 	{st1 містить 345}

insert(‘-’ , st1, 2); 				{рядок st1 містить 3-45}

delete(st, pos(‘2’, st), 3); 		{рядок st містить 15}

str(pi : 6 : 2, st ); 				{рядок st містить 3,14}

val (‘3.1415’, x, y); 			{y містить 2, х без змін}

end.



Висновок: таким чином над рядками можна виконувати операції присвоювання, порівняння, з’єднання (конкатенації), введення та виведення. Для цього використовують широкий набір процедур та функцій.