Программирование на языке Паскаль Алгоритм и его свойства
Что такое алгоритм? 3 Мухаммед ал-Хорезми (ок. 783–ок. 850 гг.)Алгоритм - это точное описание порядка действий, которые должен выполнить исполнитель для решения задачи за конечное время. Исполнитель – это устройство или одушёвленное существо (человек), способное понять и выполнить команды, составляющие алгоритм. Формальные исполнители: не понимают (и не могут понять) смысл команд (одну и ту же команду всегда выполняют одинаково).
Свойства алгоритма 4 Дискретность - алгоритм состоит из отдельных команд, каждая из которых выполняется за конечное время. Детерминированность (определённость) - при каждом запуске алгоритма с одними и теми же исходными данными получается один и тот же результат. Понятность - алгоритм содержит только команды, входящие в систему команд исполнителя. Конечность (результативность) - для корректного набора данных алгоритм должен завершаться через конечное время. Корректность - для допустимых исходных данных алгоритм должен приводить к правильному результату.
Как работает алгоритм? 5 дискретный объект 1 2 3 4 алгоритм шаг 1 шаг 2 шаг 32 3 4 5 5 4 3 2 дискретный объект 25 16 9 4 получает на вход дискретный объект в результате строит другой дискретный объект (или выдаёт сообщение об ошибке) обрабатывает объект по шагам на каждом шаге получается новый дискретный объект
Способы записи алгоритмов 6 естественный язык псевдокод установить соединение пока не принята команда «стоп» принять команду выполнить команду завершить сеанс связи установить соединение нц принять команду выполнить команду кц_при команда = ‘stop’ завершить сеанс связи
Способы записи алгоритмов 7 блок-схема set. Connection; repeat cmd: = get. Command; execute. Command(cmd); until cmd = «stop»; close. Connection; программа принять командуустановить соединение завершить соединение выполнить команду «стоп» ? данет
9 Программа – это алгоритм, записанный на каком-либо языке программирования набор команд для компьютера Команда – это описание действий, которые должен выполнить компьютер. откуда взять исходные данные? что нужно с ними сделать? 1970 – язык Паскаль (Н. Вирт)Оператор – это команда языка программирования высокого уровня.
Простейшая программа 10 Program { название программы } ; begin { начало программы } { тело программы } end. { конец программы } комментарии в скобках {} не обрабатываются Что делает эта программа? ? название алгоритма
Вывод на экран 11 program z 1; begin write(‘2+’); { без перехода } write ln (‘2=? ‘); { на новую строку } write ln (‘ Ответ: 4’); end. Протокол: 2+2=? Ответ:
Вывод на экран 12 write({ список вывода }); { без перехода } write ln ({ список вывода }); { на новую строку } Список вывода: 1. Значение арифметиче ского выражения. 2. Список переменных через запятую. 3. Текст в апострофах. Примеры: write(SQRT (58) / 0. 5); writeln(a, b, c); writeln(‘ Чётное ‘);
Вывод данных 13 { вывод значения переменной a} { вывод значения переменной a и переход на новую строку } { вывод текста и значения переменной c}write(a); write ln (a); writeln(‘ Привет! ‘); writeln(‘ Ответ: ‘ , c); writeln (a, ‘+’ , b, ‘=’ , c);
Арифметические выражения 14 a: = (c + b * 5 * 3 — 1) / 2 * d; Приоритет (старшинство): 1) функция 2) скобки 3) умножение и деление 4) сложение и вычитание 213 4 5 6 d bc a
Стандартные функции 15 abs (x) - модуль sqrt (x) - квадратный корень sqr (x) - квадрат sin (x) - синус угла, заданного в радианах cos (x) - косинус угла, заданного в радианах exp (x) - экспонента е х ln (x) - натуральный логарифм trunc (x) - отсечение дробной части round (x) - округление до ближайшего целого writeln(‘x^8 ‘, exp (ln (x)*8): 0: 3);
Задания 16 « A »: Вывести на экран значение переменной V (объёма шара) , если R=5 (R- радиус). По виду: V = { значение } « B »: Вывести на экран рисунок из букв Ж ЖЖЖЖЖЖЖ HH HH ZZZZZ « C »: Вывести на экран значение переменной V (объёма куба) , если H = 7 (H – длина ребра куба) . По виду: V = { значение }
Сложение чисел 17 Задача. Ввести с клавиатуры два числа и найти их сумму. Протокол: Введите два целых числа 25 30 25+30=55 компьютер пользователь компьютер считает сам! 1. Как ввести числа в память? 2. Где хранить введенные числа? 3. Как вычислить? 4. Как вывести результат? ?
Сумма: псевдокод 18 program qq; begin { ввести два числа } { вычислить их сумму } { вывести сумму на экран } end. Псевдокод: алгоритм на русском языке с элементами Паскаля. Компьютер не может исполнить псевдокод! !
Переменные 19 Переменная – это величина, имеющая имя, тип и значение. Значение переменной можно изменять во время работы программы. Значение Имя Поместится? ? Другой тип данных В переменной хранятся данные определенного типа!!
Имена переменных 20 МОЖНО использовать латинские буквы (A-Z) цифры знак подчеркивания _ заглавные и строчные буквы НЕ различаются имя не может начинаться с цифры Какие имена правильные? AXby R&B 4 Wheel Вася “Pes. Barbos” TU 154 _ABBA A+
Объявление переменных 21 Типы переменных: integer { целая } real { вещественная } и другие… Объявление переменных: var a, b, c: integer ; выделение места в памяти variable – переменная тип – целые список имен переменных
Тип переменной 22 область допустимых значений допустимые операции объём памяти формат хранения данных для предотвращения случайных ошибок
Ввод значения в переменную 23 read (a); 1. Программа ждет, пока пользователь введет значение и нажмет Enter. 2. Введенное значение записывается в переменную a. ! оператор ввода
Ввод значений переменной 24 через пробел: 25 30 через Enter: 25 30 read (a, b); Ввод значений двух переменных (через пробел или Enter). a 25 b
Изменение значений переменной 25 var a, b: integer ; . . . a: = 5 ; b: = a + 2 ; a: = (a + 2)*(b – 3); b: = b + 1 ; a ? 5 5 b ? 5+27 a 5 7*428 b 7 7+
Вывод данных 26 { вывод значения переменной a} { вывод значения переменной a и переход на новую строку } { вывод текста и значения переменной c}write(a); write ln (a); writeln(‘ Привет! ‘); writeln(‘ Ответ: ‘ , c); writeln (a, ‘+’ , b, ‘=’ , c);
Сложение чисел: простое решение 27 program Sum ; var a, b, c: integer ; begin read (a, b); c: = a + b; writeln (c); end. Что плохо? ?
Сложение чисел: полное решение 28 program Sum ; var a, b, c: integer ; begin writeln(‘ Введите два целых числа ‘); read (a, b); c: = a + b; writeln (a, ‘+’ , b, ‘=’ , c); end. Протокол: Введите два целых числа 25 30 25+30=55 компьюте р пользователь
Снова про оператор вывода 29 a: = 123 ; write(a: 5); Форматный вывод: Вычисление выражений: writeln (a, ‘+’ , b, ‘=’ , a+b); a+b 123 5 знаков
Арифметические выражения 30 a: = (c + b * 5 * 3 — 1) / 2 * d; Приоритет (старшинство): 1) скобки 2) умножение и деление 3) сложение и вычитание 213 4 5 6 d bc a
Стандартные функции 31 abs (x) - модуль sqrt (x) - квадратный корень sin (x) - синус угла, заданного в радианах cos (x) - косинус угла, заданного в радианах exp (x) - экспонента е х ln (x) - натуральный логарифм trunc (x) - отсечение дробной части round (x) - округление до ближайшего целого
Николаус Вирт Но думать, что Паскаль - язык исключительно для обучения, было бы неверно. Вот что говорил об этом Н. Вирт (1984 г.): « Утверждалось, что Паскаль был разработан в качестве языка для обучения. Хотя это утверждение справедливо, но его использование при обучении не являлось единственной целью. На самом деле я не верю в успешность применения во время обучения таких инструментов и методик, которые нельзя использовать при решении каких - то практических задач ». * *
Язык программирования Pascal С тех пор Паскаль становился всё более и более популярным, причем не только, как язык для обучения принципам программирования, но и как средство создания достаточно сложного программного обеспечения. В своем первоначальном виде Паскаль имел довольно ограниченные возможности, но расширенный вариант этого языка – Turbo Pascal является мощным языком программирования.
Почему PASCAL? Язык программирования Pascal был назван в честь французского учёного Блеза Паскаля, который еще в 1642 г. изобрел первую механическую счётную машину. Она представляла собой систему взаимодействующих зубчатых колёсиков, каждое из которых соответствовало одному разряду десятичного числа и содержало цифры от 0 до 9. Когда колёсико совершало полный оборот, следующее сдвигалось на одну цифру. Машина Паскаля была суммирующей машиной.
Основные сведения о языках программирования Язык – система знаков. Язык ЭВМ (машинный язык) – двоичная знаковая система. Поэтому, чтобы компьютер мог понять написанную программу, она должна быть переведена на язык, понятный компьютеру. Этот процесс перевода называется трансляцией.
Интегрированная среда Turbo Pascal-7.0 Огромную роль в массовом распространении Паскаля сыграла компания Borland International. Она сумела создать знаменитую Turbo- среду разработки. Это был огромный шаг вперед в облегчении процесса программирования. Почему Turbo? Turbo в переводе с английского сленга означает ускорение. Компилятор, входящий в состав Turbo Pascal очень быстро переводит программу с языка программирования в машинные коды.
Основные средства языка Символы языка - это элементарные знаки, используемые при составлении текстов. Алфавит языка - набор таких символов. Алфавит языка Turbo Pascal 7.0 включает: все латинские прописные и строчные буквы арабские цифры (0 – 9) символы + - * / =,. ; : _ () { } и др. служебные (зарезервированные) слова
Для записи команд, имен функций, поясняющих терминов Turbo Pascal 7.0 существует набор строго определенных слов, которые называются служебными или зарезервированными (это английские мнемонические сокращения). Служебные слова делятся на три группы: операторы (READ, WRITELN и др.) имена функций (SIN, COS и др.) ключевые слова (VAR, BEGIN, END и др.) Основные средства языка
Именем величины называется её обозначение, это слово из букв, цифр и знаков подчёркивания, начинающееся с буквы. Числа: целые, вещественные: с фиксированной точкой (-1.23; 654.2), с плавающей точкой (2, 437,). Шесть операций: + сложение, - вычитание, / деление, * умножение, mod нахождение остатка, div деление нацело.
Арифметическое выражение конструируется из имён, чисел, знаков арифметических действий, математических функций. Для указания порядка действий используются только круглые скобки. Для возведения в квадрат используется обозначение sqr(х). Для извлечения квадратного корня используется обозначение sqrt(х). Модуль обозначается abs(х).
Оператор присваивания Имя переменной:= арифметическое выражение. х:= 3.24 или х:= х+4. Тип переменной 1.Если переменная слева вещественного типа, то арифметическое выражение может быть как целого, так и вещественного типа. 2.Если переменная слева целого типа, то арифметическое выражение только целочисленное.
Структура программы в Паскале 1 часть – описание данных и операторов. 2 часть – программный блок. Общий вид программы: Program (имя программы) label (список меток) const (список постоянных значений) type (описания сложных типов данных) var (описания данных программы) begin (начало программного блока) (алгоритм) end. (конец программы)
Имя программы: не более 8 знаков, начинается с буквы. end c точкой. Описательная часть состоит из 4 разделов: меток, констант, имён и типов переменных. var имя и тип переменной: integer (целый), real (вещественный). Например: var i, j: integer; x: real; Описание каждого типа заканчивается точкой с запятой. Программный блок содержит операторы, описывающие алгоритм решения задачи.
Операторы ввода и вывода: read (список имён) – останавливает работу программы и ждёт, пока пользователь наберёт на клавиатуре числа (через пробел) и нажмёт ENTER. Например: read (i, j); После работы этого оператора курсор располагается за последним числом но не переводится на новую строку. Для перевода курсора на новую строку после ввода данных надо использовать оператор readln(список имён). write (список вывода) – выводит данные на экран. Список вывода - перечисленные через запятую имена результатов вычисления и пояснительные тексты в апострофах. Например: write(х=, х); На экране напечатается число с фиксированной точкой. Например: write(х=, х:6:2); на экране будет выдано число из 6 знаков из них два после запятой, (х =). Перевод курсора на новую строку осуществляется оператором пустого вывода writeln. Оператор пустого ввода readln
Работа в системе Турбо Паскаль Alt + F10 – меню File – New – создать новый файл Enter – следует поставить в конце каждой строки Сtrl + Y – удалить строку Enter – вставить строку Для выполнения программы надо в меню выбрать Run Транслятор – переводит программу с языка Паскаль на машинный язык и ищет синтаксические ошибки. 1.Если ошибки найдены, то произойдёт возврат в редактор, курсор укажет на ошибку. 2.Если ошибки не найдены, программа выполняется
Иногда после слов THEN и ELSE надо выполнить не один, а несколько операторов. Тогда эти операторы заключаются в операторные скобки. Открывающая скобка – слово BEGIN, закрывающая скобка – слово END. Перед словом ELSE точка с запятой не ставится. Рекомендуется каждую пару BEGIN – END записывать в одном столбце. IF условие THEN begin оператор 1; оператор 2; оператор N end ELSE begin оператор 1; оператор 2; оператор M end ;
Program E3; var a,b: integer; begin write (введите два целых числа через пробел, затем нажмите); readln (a,b); if a mod 2 = 0 then writeln (а – чётное) else writeln (а – нечётное); if b mod 2 = 0 then writeln (b – чётное) else writeln (b – нечётное); readln end.
3, если a>0 6, если a 0 6, если a 0 6, если a 0 6, если a0 6, если a title="3, если a>0 6, если a
Program E31; var a,y: real; begin write (введите число затем нажмите); readln (a); if a >0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end. 0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end."> 0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end."> 0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end." title="Program E31; var a,y: real; begin write (введите число затем нажмите); readln (a); if a >0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end."> title="Program E31; var a,y: real; begin write (введите число затем нажмите); readln (a); if a >0 then y:=3 else y:=6; write (y=,y); readln end.">
A+b, если a>b a*b, если a b a*b, если a b a*b, если a b a*b, если ab a*b, если a title="a+b, если a>b a*b, если a
Program E32; var a,b,x: real; begin write (введите два числа через пробел затем нажмите); readln (a); if a >b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end. b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end."> b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end."> b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end." title="Program E32; var a,b,x: real; begin write (введите два числа через пробел затем нажмите); readln (a); if a >b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end."> title="Program E32; var a,b,x: real; begin write (введите два числа через пробел затем нажмите); readln (a); if a >b then x:=a+b else x:=a*b; write (x=,x); readln end.">
Организация циклов Повторяющиеся действия в программировании называются циклом Оператор безусловного перехода goto n, n - целое число (не более 4-х символов), метка. Метка повторяется 3 раза: 1.В разделе Label; 2.В операторе goto; 3.Перед оператором на который осуществляется безусловный переход.
Организация циклов с помощью операторов условного и безусловного переходов. Задача. Найти сумму первых двадцати чисел. (1+2+3….+20). а ……………20 S ………….
Алгоритм Евклида: будем уменьшать каждый раз большее из чисел на величину меньшего до тех пор, пока оба числа не станут равными. Например: Исходные 1 шаг 2 шаг 3 шаг а= 25 b= НОД(а,b)=5
Program E5; var а, b: integer; begin write (НОД=,а); readln; end. write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b); while ab do if a>b then a:=a-b else b:=b-a; b then a:=a-b else b:=b-a;"> b then a:=a-b else b:=b-a;"> b then a:=a-b else b:=b-a;" title="Program E5; var а, b: integer; begin write (НОД=,а); readln; end. write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b); while ab do if a>b then a:=a-b else b:=b-a;"> title="Program E5; var а, b: integer; begin write (НОД=,а); readln; end. write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b); while ab do if a>b then a:=a-b else b:=b-a;">
B then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);" title="Program E6; var а, b: integer; begin write (НОD=,а); readln; end. repeat until a=b; if a>b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);" class="link_thumb"> 40 Program E6; var а, b: integer; begin write (НОD=,а); readln; end. repeat until a=b; if a>b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b); b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);"> b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);"> b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);" title="Program E6; var а, b: integer; begin write (НОD=,а); readln; end. repeat until a=b; if a>b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);"> title="Program E6; var а, b: integer; begin write (НОD=,а); readln; end. repeat until a=b; if a>b then a:=a-b; if b>a then b:=b-a write (Введите два натуральных числа через пробел); readln (a,b);">
Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com
Подписи к слайдам:
Язык программирования Pascal Основные понятия А. Жидков
Язык программирования Язык программирования (ЯП) – это формализованная система для описания алгоритмов, которая определяет Алфавит (набор символов) Лексику (набор лексических элементов) Синтаксис (правила написания операторов) Семантику (правила исполнения операторов)
АЛФАВИТ ЯЗЫКА Алфавит – упорядоченный набор символов. Цифры 0 1 2 …. 9 Латинские буквы a b c …. z A B C …Z Знаки операций + * / - >
Лексические элементы языка ключевые слова (begin, end, if, for…) константы (2, "ABC", #5) идентификаторы (a, b1) спецсимволы (:= += * + /) комментарии (3 вида { .. } (* .. *) // ..)
Ключевые слова языка (Внимание!!! Нельзя использовать как идентификаторы) and array as begin break case class const constructor continue destructor div do downto else end exit external externalsync file finalization for forward function if in inherited initialization is mod not of or private procedure program property protected public record repeat set shl shr sizeof string then to type unit until uses var while with xor
Структура Pascal- программы program First; const Pi = 3.14; var r: real ; S,C: real; begin write ("Введите радиус окружности: "); readln (r); S:= Pi*r*r; C:= 2*Pi*r; writeln ("Длина окружности равна C= ",С); writeln ("Площадь круга равна S= ",S); end . Имя программы Заголовок Секция описаний Операторы (блок) Начало блока операторов Конец блока операторов Внимание!!! Операторы языка отделяются знаком; Внимание!!! Программа заканчивается end.
Составной оператор (блок) Составной оператор – это группа операторов заключенных в “ операторные скобки ” Begin … . е nd . Пустой оператор содержит только; , никаких действий не выполняет.
Идентификаторы (имена) Идентификатор – это имя объекта (модуля, функции, переменной). Синтаксис: Идентификатор - последовательность латинских букв и цифр, начинающаяся с буквы. Заглавные и строчные транслятор не различает. Ограничение длины идентификатора (63 символа). Рекомендуется!!! Использовать осмысленные идентификаторы и общепринятые сокращения – это улучшает читаемость программ. Примеры: srednee; V; F; m; massa; m1; skorost
Константы Константа – это величина, которая не может измениться. Числовые константы - это числа 3 3.5 1.75е2 $4ff Строковые константы – это символы в апострофах ‘ Привет кадет ’ . ВНИМАНИЕ!!! Именованные константы надо описать в секции описаний const . Синтаксис: const = ; Например: const Pi = 3.14; Count = 10; Name = "Mike";
Переменные и их описание Переменная - это группа ячеек памяти, имеющая имя, тип и значение. Имя переменной – идентификатор. Тип переменной - определяет: множество принимаемых ею значений количество связанных с ней ячеек памяти. Значение переменной – содержимое группы ячеек памяти отведенных под нее. ВНИМАНИЕ!!! Переменная должна быть описана в секции описаний VAR .
Секция описаний переменых VAR - группа имен переменных, разделенных запятыми. ВНИМАНИЕ!!! Знаки: и; обязательны. Пример: var a,b,c: integer ; d: real ; e,f: integer ; s,s1: string ; ch: char ; Синтаксис: VAR: ;
Типы переменных boolean (логический) real (вещественный) complex (комплексный) string (строковый) тип " массив ” тип " запись ” тип " указатель ” Процедурный Файловый Классовый Типы: integer (целый) byte (байтовый) char (символьный) Перечислимый Диапазонный называются порядковыми. Только эти типы могут быть индексами массивов, переключателями оператора case и параметром цикла for .
Необходимые для нас типы тип длина комментарий string (текстовый) 256 байт Последовательность символов, в нулевом байте хранится длина строки. integer (целый) 4 байта Целые от - 2 147 483 648 до 2 147 483 647 real (вещественный) 8 байт C одержат 15-16 десятичных цифр и по модулю
Типы данных Какие из приведенных чисел являются константами целого типа? 1 2.1E3 4 0.7E-1 7 22.78 2 128 5 +0.9 8 -2100 3 -350 6 +71 9 1E5 2 3 6 8
Типы данных Какие из приведенных чисел являются вещественными константами в экспоненциальной форме? 1 11 4 -0,5E-2 7 2.7E05 2 1.3 5 1050 8 -1.38 3 -1.2E5 6 37.75 9 +3.21E-03 3 7 9
Идентификаторы Какие из приведенных выражений могут служить именами переменных? 1 5B 4 SIN 7 1AB 2 E6 5 G 8 +LN 3 Л1 6 10 9 L5 2 5 9
Стандартные функции Pascal Имя и параметры Действие Abs(x) модуль |x| Sqr(x) квадрат x 2 Sqrt(x) квадратный корень из Sin(x) синус Sin x Cos(x) косинус Cos x Ln(x) натуральный логарифм Ln(x) Exp(x) (где e =2.718281...) Arctan(x) арктангенс arctg x Power(x,y) x в степени y x y Int(x) целая часть х Frac(x) дробную часть х Random случайное число в диапазоне }
