Лекции по "Языкам и методам программирования" (PascalABC)

 

Лекция 2. Построение линейных алгоритмов

В лекции рассматриваются  следующие вопросы:

1.Комментарии в программе.

2.Процедура вывода на экран данных.

3. Работа с первой программой.

4.Оператор присваивания.

5.Форматы вывода числовых значений переменных.

6. Технология программирования.

7. Процедура ввода.

8. Понятие линейного алгоритма и графическое представление линейного алгоритма.

 

1. Комментарии.

Комментарии к программе – это  некоторый поясняющий текст, который  должен располагаться между следующими знаками: (* текст *) или { текст} или начинаться знаком // текст. После комментариев точка с запятой не ставится. Комментарии можно записывать в любом месте программы, нельзя только разрывать имя переменной. При исполнении программы компьютером комментарии не выполняются. Они служат программисту для пояснения текста программы и переменных, которые в нее входят.

2. Процедура  вывода.

Для вывода на экран компьютера информации используется процедура  вывода, которая состоит из служебного слова Writeln (в переводе обозначает «писать») и списка вывода, который записывается в круглых скобках, заканчивается процедура точкой с запятой.

Общий вид записи процедуры вывода: Writeln ( список ) ;      

Список вывода может содержать  одну или несколько текстовых  констант, а также переменных, которые отделяются друг от друга запятой. В списке могут находиться и другие величины, которые будут рассмотрены далее.

Пример. Вывести на экран  фамилию, имя, отчество человека.

Program Fio;

Begin   

Writeln(’Иванов Иван Иванович’);

End.

В процедуре Writeln окончание ln переводит пишущее устройство на начало новой строки после выполнения процедуры. Поэтому, если записать процедуру Write, то следующая текстовая константа будет записана в той же строке, что и предыдущая.

Program Fio;

Begin

    Writeln(’Иванов Иван Иванович’);

    Write(’ – хороший человек’);

End.

После выполнения программы  на экране будет одна строка текста:

Иванов Иван Иванович – хороший человек

Чтобы получить такую  же форму текста на экране программу  можно было записать и так:

Program Fio;

Begin   

 Writeln(’Иванов Иван Иванович’, ’ – хороший человек’);

End.

или по-другому:

Program Fio;

Begin    

Writeln(’Иванов Иван Иванович – хороший человек’);

End.

Графически процедура  вывода изображается блоком обмена информации (параллелограмм), т.е. информация, которая известка компьютеру, выводится на экран, чтобы ее мог прочесть пользователь.

Изобразим блок обмена информацией  для приведенного примера:

 

3. Работа с первой программой.

Для работы с программой нужно выполнить следующие действия:

• Загрузить язык Pascal.

Откроется окно, в котором имеются следующие области.

Первая область – верхняя  строка экрана, заголовок приложения PascalABC и кнопки работы с окном.

Вторая область – главное  меню, на ней отображаются названия пунктов, содержащих команды, которые можно выполнять в данный момент. После нажатия левой кнопки мыши по любому пункту меню появляется подменю данного пункта, в котором можно выбрать необходимую команду и, нажав клавишу Enter (или левую кнопку мыши), выполнить ее.

Третья область – это панель инструментов. Нажатие на данные кнопки левой кнопкой мыши выполняет  соответствующую команду.

Четвертая область – в ней  написано Program 1 указывает какие программы в данный момент открыты.

Пятая область – это рабочая область. В рабочей области набирается текст программы.

Шестая область – область результатов. На ней отображаются результаты ввода и вывода данных.

Седьмая область – строка состояния. На ней, например, может отображаться нахождение курсора в данный момент.

• Набрать текст программы.
• Сохранить программу в нужной папке. После сохранения в четвертой  области отобразится имя сохраненного файла.
• Выполнить команду компиляции. После запуска программы на компиляцию транслятор, который входит в систему программирования Pascal, осуществляет поиск синтаксических ошибок. При нахождении ошибки компиляция программы останавливается, на экран выдается в области результатов сообщение об ошибке, которое состоит из расшифровки смысла этой синтаксической ошибки. Курсор останавливается в том месте программы, где обнаружена ошибка. После исправления ошибки программу опять запускают на компиляцию.
• После компиляции и исправления всех ошибок выполнить программу командой  Выполнить. 

 

4. Оператор присваивания.

Оператор языка Паскаль представляет собой некоторый неделимый элемент  программы, который позволяет выполнять  определенные алгоритмические действия. Каждый оператор заканчивается знаком – точка с запятой. Наиболее часто используемый оператор – это оператор присваивания. Оператор присваивания относится к группе простых операторов.

Оператор присваивания имеет следующий  формат записи:

Имя переменной :=  выражение;

В данном операторе значок   :=   называется знаком присваивания. Заканчивается оператор присваивания знаком « ; » (точка с запятой).

 Оператор присваивания работает  следующим образом: сначала вычисляется  значение арифметического выражения,  затем это значение посылается  в переменную, имя которой стоит  слева в операторе. Говорят,  значение присваивается переменной.

При записи оператора присваивания необходимо следить за тем, чтобы  тип значения выражения совпадал с типом переменной.  Если значение  выражения целое число, переменная является вещественной, то происходит автоматическое преобразование целого типа в вещественный. Если же значение выражения вещественное число, а переменная целого типа, то возникает ошибка.

С помощью оператора присваивания  переменной дается соответствующее значение.

Графически оператор присваивания изображается функциональным или арифметическим блоком (прямоугольником), в который входит одна стрелка и выходит одна стрелка. Внутри блока записывается оператор присваивания.

Пример. Написать программу вычисления площади прямоугольника, у которого длина A=6.7, ширина B =3.2.

Обозначим вычисляемую площадь  именем S . Тогда можно записать следующую программу.

Program Plosh;

Var  A, B, S : Real;

Begin

A := 6.7;

B := 3.2;

S := A * B;

Writeln(‘Площадь прямоугольника = ’, S);

End.

В операторе Writeln выводится текстовая константа, значение которой заключено в апострофы, далее стоит запятая, далее имя переменной, числовое значение которой необходимо вывести на экран. Таким образом, список процедуры Writeln состоит из текстовой константы и имени переменной, которые друг от друга отделены запятой. После работы этой процедуры на экране компьютера появится текст текстовой константы, затем числовое значение переменной S.

Числовые значения переменных целого типа занимает 10 позиций и выводится, начиная с первой не занятой позиции. Значение вещественной переменной может иметь 14 знаков после запятой.

5.Форматы вывода числовых значений переменных.

Чтобы сократить количество знаков после запятой, в языке программирования Pascal используются форматы вывода числовых значений переменных.

 Форматы вывода  числовых значений переменных  записываются непосредственно в  программе. Для  значений переменных  целого типа используется следующий  формат:

Имя целой переменной : Целая константа

Целая константа показывает, сколько позиций отводится для вывода значения целой переменной. Само число размещается в последних отведенных позициях, причем в каждой позиции может стоять только один символ.

Например,  пусть в  задаче значение у получилось равным 927. Тогда оператор Writeln(‘y=’,y:5); выведет на экран следующее:

y

=

9

2

7

Не занятые цифрами  позиции заполняются пробелами.

Для значений переменных вещественного типа используется следующий  формат:

Имя переменной : Целая константа 1 : Целая константа 2

Целая константа 1 показывает, сколько  позиций отводится на целую часть числа, целая константа 2 показывает, сколько позиций отводится в этом числе для знаков после десятичной точки.

Например, пусть в задаче значение х получилось равным – 345.12630456. Тогда оператор Writeln(‘x=’, x:4:5); выведет на экран следующее:

х

=

-

3

4

5

.

1

2

6

3

0

Если количество знаков в целой части числа меньше количества отведенных позиций, то первые не занятые позиции заполняются пробелами. Если количество знаков в целой части числа больше количества отведенных позиций, то формат игнорируется.

Форматы применяются  только для вывода значений на экран. В памяти компьютера при этом сохраняются  все знаки числа.

 

6. Технология программирования.

После исправления ошибок на экране появляется результат выполнения программы. Задача программиста состоит в том, чтобы убедиться, что ответ получен при решении задачи правильный. Для этого производят тестирование задачи.

Тест – это совокупность исходных данных и ожидаемых результатов. Тест составляется до, а не во время или после разработки программы. Готовится не один тест, а их совокупность – набор тестов, который должен охватить максимум ситуаций для данной задачи. Удачно подобранные тесты позволяют устранить логические ошибки, допущенные при разработке алгоритма решения задачи.

После того, как все тесты были просчитаны на компьютере, и ответы тестов совпали с ответами компьютера, программа считается отлаженной. Текст программы сохраняют и при использовании данной программы стараются не вносить изменений в сам текст программы.

 

7. Процедура ввода.

С помощью оператора присваивания переменным даются числовые значения. Таким образом, исходная информация (т.е. то, что дано в задаче) вводится в компьютер. Однако в этом способе  есть существенный недостаток. Например, составлена программа для исходных данных а=2, в=3. Чтобы исполнить программу при других значениях а и в, необходимо вносить исправления в саму программу, что может привести к новым синтаксическим ошибкам. Чтобы исправить этот недостаток, в языке программирования Pascal существует специальная процедура ввода исходной информации в компьютер.

Формат записи процедуры ввода  следующий:

Readln ( список ) ;

В этой процедуре Readln – служебное слово (в переводе обозначает «читать»), список может содержать только имена переменных, разделенных запятой.

Компьютер, дойдя при выполнении программы до процедуры Readln,  приостанавливает дальнейшее выполнение и на экране появляется окно ввода данных

Компьютер ожидает, пока на месте курсора не будут с помощью клавиатуры набраны числовые значения для тех переменных, которые находятся в списке. Числовые значения можно перечислять через пробел и через нажатие клавиши Enter. Компьютер читает эти числовые значения и автоматически присваивает их тем переменным, которые записаны в списке, в порядке их записи в процедуре. Исходя из этого, при вводе числовых значений необходимо выполнять следующие правила:

1. Числовое значение и переменная, которой это значение присваивается  должны быть одного типа.

2. Числовые значения должны идти  в том же порядке, что и соответственные им  переменные в списке.

Процедура ввода графически изображается блоком обмена информацией (параллелограммом), внутри которого записывают информацию, вводимую в компьютер. Из этого блока  выходит одна стрелка и в этот блок входит одна стрелка.

Обычно, перед процедурой ввода  записывают процедуру вывода на экран  поясняющего текста, т.е. выводят, какую  информацию в данный момент необходимо ввести в компьютер.

Пример. Пусть имеется a км b м. Перевести эту величину в м.

Program a2;

Var   a, b, c : Integer;

{a – количество исходных км, b—количество исходных метров}

{c – полученное количество метров}

Begin

   Writeln(‘Ввести количество км и м’);

   Readln(a, b);

   с:= a*1000 + b;

   Writeln(a, ‘км  и’, b, ‘м=’, c, ’м’ );

End.

Для теста возьмем  следующие исходные данные: а = 5 км, b = 367 м, с=5367 м.

Запустим программу  на выполнение. Выполнение начинается со строки Var. Здесь происходит объявление переменных a, b, c – что это значит. В памяти компьютера отводится место для хранения значений переменных a, b, c, кроме этого компьютер помнит, что в данные переменные должны поступить целые числа.