Помощь по Теле2, тарифы, вопросы

Линейные программы

Линейные программы представляют собой, как уже отмечалось, последовательность операторов, циклов и условных переходов нет. Структурная схема такой программы включает блок ввода данных, блок вычислений и блок вывода результатов.

Для ввода данных используются операторы LET, DATA, READ, RESTORE, INPUT, LINE INPUT, функция INPUT$.

Оператор LET . Служит для присвоения значений переменным. Формат оператора: LET <имя переменной> = <выражение>

Оператор LET может быть опущен, поэтому выражения

LET A=exp(x)+ sin(x) и A=exp(x)+ sin(x)

эквивалентны.

Операторы DATA и READ позволяют вводить данные из программы. Оператор DATA заносит данные в специальную область оперативной памяти компьютера, а оператор READ считывает эти данные из оперативной памяти и присваивает их переменным. Эта область данных содержит специальный указатель. При запуске программы указатель устанавливается в начале области данных. При считывании данных из области памяти он также перемещается. Если число переменных в операторе READ больше числа значений в операторе DATA , то указатель выходит за область данных и будет выдано сообщение об ошибке.

Типы данных в операторах DATA и READ должны соответствовать друг другу. Эти операторы могут располагаться в любом месте программы. Строковые переменные записываются без кавычек, если в них нет пробелов, и заключаются в кавычки, если содержат пробелы.

Форматы операторов:

DATA <список данных>

READ <список переменных>

Пример 9.4.1. Использование операторов DATA, READ

DATA 125, 34.78, 1.24E-5, БРЕСТ, “МИНСК - СТОЛИЦА”

READ A,B,D,C$,C1$

Переменным A, B и D будут присвоены, соответственно, числовые значения 125, 34.78 и 0.0000124, переменным C$ и C1$ - “БРЕСТ” и “МИНСК - СТОЛИЦА”.

Для повторного использования данных используется оператор RESTORE . Формат оператора: RESTORE [<метка>].

Если метка в операторе RESTORE не указана, то указатель устанавливается в начало области данных, иначе указатель устанавливается на соответствующую метку в области данных.

Пример 9.4.2. Использование операторов DATA, READ, RESTORE

10 REM ПРИМЕР ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОПЕРАТОРОВ DATA, DEAD, RESTORE

20 DATA 136.75, 18E5,123.45,1978,.9875

25 DATA .5439,1.567,4.65,12.23,48.56

30 READ A1,A2,A3,A4,А5: REM чтение данных из строки 20

150 READ B1,B2: REM чтение данных из строки 25

250 RESTORE 25: REM перевод указателя данных на метку 25

260 INPUT "Введите размерность массива N, не более 5",N

270 FOR i=1 TO N

280 READ D2(i) : REM чтение данных из строки 25 в одномерный массив

Оператор INPUT служит для ввода данных с клавиатуры в режиме диалога с пользователем. Формат оператора:

INPUT [;] “текстовое выражение”[;/,]<список переменных>

Здесь [;] – необязательный параметр, оставляет курсор в текущей строке; [;/,] - означает, что в качестве разделителя может использоваться один из указанных знаков ";" или ",".

При выполнении оператора INPUT на экран выдается запрос на ввод данных. Если в качестве разделителя используется “;”, то запрос сопровождается выводом на экран вопросительного знака, при использовании в качестве разделителя “,” вопросительный знак на экран не выводится. Текстовое сообщение позволяет сделать запрос понятным пользователю. В списке переменных данные разделяются запятыми или пробелами (предпочтительнее разделять данные запятыми). С помощью оператора INPUT можно вводить как числовые, так и символьные переменные. Если символьная переменная не содержит пробелов и других разделителей, то при вводе данных заключать ее в кавычки не обязательно.

Не используйте оператор INPUT без текстового комментария.

Пример 9.4.3. Использование оператора Input

INPUT “Введите переменные А и B”; A,B

INPUT “Введите Ваш год рождения”, GR$

Здесь A и B - числовые переменные, GR$ - символьная переменная.

Оператор LINE INPUT служит для ввода одной символьной переменной. При вводе значение символьной переменной в кавычки не заключается, в ней допускается наличие пробелов и других разделителей. Конец строки определяется символом возврата каретки - нажатие клавиши ENTER. Формат оператора LINE INPUT аналогичен формату оператора INPUT.

Функция INPUT$ служит для ввода символов, не отображаемых на экране, например пароля. Формат функции: с1$ = INPUT$(n [,[#]nf])

Здесь n - число вводимых символов, # - номер канала при вводе данных из файла, nf - имя файла.

Пример 9.4.4. Использование оператора LINE INPUT и функции INPUT$

LINE INPUT "Введите фамилию, имя и отчество ",FIO$

Символьной переменной B$ присваивается код из пяти символов, при выдаче запроса вводимые символы отображаться на экране не будут. Когда в программе встречается оператор INPUT$(n), программа останавливается и ожидает ввода данных. Поэтому данный оператор в формате B$= Input$(1) может быть использован для остановки программы до нажатия любой клавиши.

Функция Input$(1) может быть использована для остановки программы до нажатия любой клавиши.

Для ввода данных в языке Турбо Паскаль предусмотрены стандартные операторы (процедуры) – READ и READLN , которые предназначены для чтения данных, как с клавиатуры, так и из файла. В данном разделе рассматривается ввод данных только с клавиатуры. Добавление к оператору READ символов LN обеспечивает автоматический переход курсора после ввода данных на новую строку.

Формат оператора:

READ (a1,a2,a3,...,an);

Здесь a1,a2,a3,...,an – переменные, которым последовательно присваиваются значения. Если в тексте программы встречается оператор READ , компьютер приостанавливает работу и ожидает ввода значений переменных с клавиатуры. Когда все значения переменных, перечисленных в операторе ввода, введены, процесс выполнения программы продолжается.

READLN;

который выполняет переход на новую строку при вводе данных.

При вводе данных с помощью оператора READ нужно иметь в виду следующие основные правила:

• логические данные в Турбо Паскале вводить не разрешается;
• при вводе числовых данных, числа разделяются пробелом или символом окончания ввода (клавиша ENTER). Ввод всегда заканчивается нажатием клавиши ввода – ENTER;
• пробелы перед числом и между числами игнорируются, поэтому их можно ставить в любом количестве;
• если переменная описана как Integer , ее значение вводится как целое число, т.е. не допускается использование точки после числа;
• если переменная описана как вещественная (Real), а ее значение является целым числом, то можно вводить число как целое (т.е. без точки) и как вещественное число – с точкой. Преобразование целого числа к вещественному числу будет выполнено автоматически;
• ввод символьных данных имеет особенности. Поскольку пробел является символом, как и любой другой символ языка Турбо Паскаль, то символьные данные необходимо вводить сплошной строкой;
• одной символьной переменной можно присвоить значение только одного символа;
• нажатие клавиши ENTER воспринимается как символ, поэтому для правильного ввода символьных данных рекомендуется перед каждым оператором ввода символьных данных ставить оператор перехода на новую строку READLN , чтобы их ввод осуществлялся с новой строки.

ЗАДАЧА. Ввод данных.

Program a4; Var a,b,c:integer; {Переменные целого типа} x,y,z:real; {Переменные вещественного типа} s1,s2,s3:char; {Переменные символьного типа} Begin Write(‘Введите а,b,с:’); Readln(a,b,c); {Ввод целых: при вводе недопустима точка, но допустимо любое количество пробелов. Нажатие Enter после ввода значения переменной с, закачивает работу оператора READLN.} Write(‘Введитеx,y,z:’); Readln(x,y,z); {Ввод вещественных чисел} Writeln(‘Введите s1,s2,s3:’); Readln(s1,s2,s3);{Ввод значений символьных переменных. Ввод должен производится сплошной строкой.} End.

Введем в программу следующие исходные данные:

x=44.4, y=47.5, z=76

s1=’A’,s2=’B’,s3=’C’

Обозначим символом пробел при вводе. При вводе числа будем разделять пробелом. Между числами допускается любое количество пробелов. Тогда экран монитора при вводе данных может выглядеть следующим образом:

Введите a, b, c:23 {между числами}

Введите x, y, z:44.447.576 {допускается любое количество пробелов}

Введите s1,s2,s3:A B C

Вывод данных

Для вывода данных из памяти компьютера на экран монитора предназначен оператор Write .

Формат оператора:

Write(a1,a2,a3,...,an);

Здесь a1,a2,a3,...,an могут быть либо переменными, либо строкой символов, заключенной в апострофы. Все элементы перечисляются через запятую. Добавление к оператору WRITE символов LN обеспечивает автоматический переход курсора после вывода данных на новую строку.

Допускается использование оператора ввода без параметров

WRITELN;

который выполняет переход на новую строку, поэтому последующий оператор вывода с параметрами будет выводить данные с новой строки. Оператор вывода без параметров часто используется для формирования пустых строк.

Параметрами оператора WRITE могут быть данные целого, вещественного, логического, символьного, а также типа string .

Расположение данных на экране монитора может быть задано параметрами оператора WRITE , тогда вывод называется выводом с форматами данных. Если в операторе WRITE форматы не используются, вывод называется бесформатным выводом или стандартной формой вывода.

Бесформатный вывод . Форма представления выводимых данных зависит от типа данных:

• значения логического типа выводятся в виде логических значений TRUE и FALSE ;
• значения символьных переменных выводятся в виде соответствующих символов;
• символьная константа выводится в том виде, как она записана, но без апострофов;
• значения величин целого типа выводятся как целые числа;
• значения величин вещественного типа выводятся в формате с плавающей точкой.

При бесформатном выводе отводимое количество позиций равно размеру данных. При выводе символа отводится одна позиция, при выводе целого числа – число позиций равно числу значащих цифр плюс одна позиция под знак, если число отрицательное. Это необходимо учитывать при последовательном выводе данных, например чисел, чтобы значения разных переменных не сливались друг с другом.

ПРИМЕР. Рассмотрим фрагмент программы :

var m,n:integer; begin n:=1234; m:=7890; write(n,m); end.

Оператором write(n,m); на экран монитора выводятся целые числа: n=1234 и m=7890 . Поскольку используется вывод без форматов данных, результат будет иметь вид:

Два числа слились. Для того чтобы числа не сливались необходимо использовать разделяющие пробелы или разнесение информации по разным строкам.

write(n,’ ’,m);{между числами поставлен пробел}

Результат:

1234 7890

или

Результат:

1234

Форматный вывод . Для вывода вещественных чисел необходимо указать в операторе WRITE формат представления числа, который имеет вид:

WRITE(<переменная>:m:n);

где: m – целое число, указывающее общее количество позиций отводимое под значение переменной, включая позицию под знак числа, точку и количество цифр дробной части; n – целое число, определяющее количество цифр дробной части.

Выводимая информация выравнивается по левому краю. При этом подавляется печать ведущих нулей, т.е. если для вывода числа было выделено четыре позиции, то на экран монитора будет выведено, например, 6 , а не 0006 .

Пример. Выведем значение переменной A , равное 401.3 оператором write(A:8:2) . На экран монитора будет выведено:

Символом обозначен пробел.

Вывод вещественных чисел выполняется по следующим правилам:

1. Если число имеет меньшую длину, чем m , то оно будет дополнено слева пробелами.
2. Если число имеет большую длину, чем m , то параметр m игнорируется и число будет выведено полностью.
3. Если дробная часть больше, чем параметр n , то число округляется. Округление не изменяет самого значения переменной, меняется только представление числа на мониторе.
4. Если параметр n не указан, то ни дробная часть числа, ни десятичная точка не выводятся. Вывод осуществляется в формате с плавающей запятой.

В качестве примера рассмотрим печать вещественного числа в различных форматах.

program write; var x:real; begin x:=-12345.12345; writeln("Печать вещественного числа":50); writeln("Печать в фиксированном формате"); writeln(x:3:0); writeln(x:3:1); writeln(x:12:5); writeln(x:20:5); writeln; writeln("Печать в плавающем формате"); writeln(x); writeln(x:3); writeln(x:5); writeln(x:15); writeln(x:16); end.

Результат работы программы:

Печать вещественного числа

Печать в фиксированном формате

Печать в плавающем формате

1.2345123450E+04

1.234512345E+04

Для вывода целых чисел необходимо указать в операторе WRITE формат представления числа, который имеет вид:

WRITE(<переменная>:k);

где:

k – целое число, указывающее общее количество позиций, отводимое под значение переменной.

В целых числах отсутствует дробная часть, поэтому нет необходимости указывать в формате число позиций дробной части.

При рассмотрении примера работы оператора присваивания мы столкнулись с необходимостью узнать результат выполнения программы. Мы разобрались с тем, как информацию сохранять (в переменных), как обрабатывать (с использованием выражений), но два фундаментальнейших информационных процесса остались вне нашего внимания: получение информации и передача ее во внешний по отношению к компьютеру мир. Пока наши программы могут использовать лишь информацию, которая находится непосредственно в тексте программы. Узнать, какие значения в данный момент имеют переменные, также не представлялось возможным. Программирование в таких условиях теряет смысл.

Взаимодействие устройств обработки и хранения информации с внешней редой (хотя бы с пользователем) является совершенно необходимым. За такой интерфейс в языке Паскаль отвечают операторы ввода-вывода информации. Эти инструкции позволяют ввести аргументы, параметры расчетов во время выполнения программы (а не на этапе ее написания), осуществить вывод рассчитанных данных в понятном человеку виде.

Операторы ввода (форматы операторов):

Read(<Список ввода>); Readln(<Список ввода>);

В таком формате эти команды позволяют вводить данные в переменные во время выполнения программы с клавиатуры. Элементами списка ввода могут быть имена переменных, которые должны быть заполнены значениями, введенными с клавиатуры. Выполнение операторов ввода происходит так: ход программы приостанавливается, на экран выводится курсор, компьютер ожидает от пользователя набора данных для переменных, имена которых указаны в списке ввода. Пользователь с клавиатуры вводит необходимые значения в том порядке, в котором они требуются списком ввода, нажимает Enter. После этого набранные данные попадают в соответствующие им переменные и выполнение программы продолжается.

Примечание: данные при вводе разделяются пробелами.

Разница между работой процедур Read и Readln (от Read line) состоит в следующем: после выполнения Read значение следующего данного считывается с этой же строчки, а после выполнения Readln - с новой строки.

Для вывода информации в Паскале также есть две команды:

Write(<Список вывода>); Writeln(<Список вывода>);

Такой формат использования Write и Writeln позволяет выводить на экран монитора данные из списка вывода. Элементами списка вывода могут являться имена переменных, выражения, константы. Прежде чем вывести на экран компьютер значения выражений сначала вычислит. Элементы списка, также как и в операторах ввода, разделяются запятыми. Различие между двумя операторами вывода таково: после выполнения оператора Writeln (от Write line) происходит переход на новую строчку, а после выполнения инструкции Write, переход на новую строчку не происходит и печать по последующим командам вывода Write или Writeln будет происходить на той же строчке. При вызове оператора Writeln без параметров просто происходит переход на новую строчку.

Приведем пример использования операторов ввода и вывода:

Program Inteface;

Write("Введите радиус круга "); {Печать на экране просьбы о вводе}

Readln(R); {Ввод значения в

переменную R с клавиатуры}

S:=4*ARCTAN(1)*SQR(R); {Вычисление площади круга (pR2)}

Writeln("Площадь круга радиусом ",R," равна ",S)

Эта программа запрашивает у пользователя значение радиуса круга, обеспечивает возможность ввести его значение, рассчитывает и выводит на экран величину площади круга с таким радиусом. Таким образом, появляется возможность, не внося изменений в текст программы, вводить различные значения радиуса и получать, соответствующие им значения площади круга. Для этого достаточно несколько раз запустить программу. Также эта программа демонстрирует следующее правило: выдача результатов должна быть прокомментирована так, чтобы был ясен смысл напечатанных чисел. Действительно, ведь можно было бы ограничиться Writeln(S), но значение выведенного программой числа в этом случае было бы ясно только тому, кто эту программу написал.

Для того, чтобы просмотреть результат работы этой программы, ее необходимо сначала откомпилировать. Сделать это в Паскале можно, нажав сочетание клавиш Ctrl+F9. Программа будет проверена на ошибки (если они найдутся, то вам будет выдано сообщение вверху экрана и курсор встанет на место ошибки). Если ошибок не нашлось, то результат будет выдан и просмотреть его можно, если нажать сочетание клавиш Alt+F5.

Набор программы на Паскале похож на набор обычного текстового файла, только для этого используется среда ТурбоПаскаль. Запустить ее можно с Вашего Рабочего стола.

Пример . Определить объём и площадь боковой поверхности цилиндра с заданными радиусом основания R и высотой H.

Program Cylinder;

R, {радиус основания цилиндра}

H, {высота цилиндра }

V, {объем цилиндра }

S: Real; {площадь боковой поверхности цилиндра}

Write("Введите высоту цилиндра: "); ReadLn(H);

Write("Введите радиус основания: "); ReadLn(R);

V:= Pi * R * R * H;

S:= 2 * Pi * R * H; WriteLn;

WriteLn("Объем цилиндра = ", V: 5: 2); {Здесь 5 – общее количество позиций, занимаемых переменной V при выводе, а 2 - количество позиций в дробной части значения V}

WriteLn("Площадь боковой поверхности = ",);

1. Вычислить длину окружности, площадь круга и объём шара одного и того же заданного радиуса.

2. Вычислить значение функции y = 3x 2 + 4(sin(x)- x 3)

Дальнейшее рассмотрение операторов языков программирования высокого уровня будем вести на примере языка Паскаль. Данный выбор обусловлен простотой языка и строгим синтаксисом.

Операторы присваивания

В языке Паскаль оператор присваивания обозначается двумя символами «:=», между которыми не ставится пробел. В левой части данного оператора должна стоять переменная, а в правой части - выражение, значение которого будет присвоено переменной.

Очень часто в Паскале можно увидеть конструкцию вида p:=p+1. Данная запись не содержит ошибки. Внутри компьютера данный оператор выполняется следующим образом: сначала берется исходное значение переменной, к которому прибавляется единица. После этих действий результат вычислений помещается в переменную p. Таким образом в языке Паскаль реализуется инкремент переменной.

Очень важно следить, чтобы все переменные, которые участвуют в правой части оператора присваивания, были определены к моменту его исполнения. В качестве правых частей для вычисления численных переменных операторы присваивания используют арифметические выражения, состоящие из переменных, констант, знаков операций, скобок и вызовов функций. В общем случае правила построения выражений аналогичны математической записи. Бинарные операции, применимые к целочисленным данным приведены в таблице 1 .

Для примера реализации операции присваивания рассмотрим задачу вычисления гипотенузы треугольника по двум известным катетам. Согласно теореме Пифагора, гипотенуза будет рассчитываться по формуле:

Таблица 1 - Бинарные арифметические операции над типом integer

Исходный код программы:

Program Op_prisv;

c:=sqrt(a*a+b*b);

В данной программе использованы только операторы присваивания. При этом в двух случаях переменным просто присваивается начальное значение - это катеты треугольника. А в третьем случае происходит вычисление выражения, определяющего корень из суммы квадратов катетов.

В результате выполнения данного кода программа вычислит значение гипотенузы треугольника со сторонамиa, b, и занесет это значение в переменную c.

Операторы ввода-вывода

Ввод и вывод необходимы для связи программы с внешним миром - таким образом можно получать входные данные от пользователя и выводить полученные результаты на экран. Очевидно, программа без вывода не имеет смысла. В предыдущем примере было рассмотрено вычисление гипотенузы прямоугольного треугольника, однако, без использования оператора вывода нельзя узнать результат, полученный при исполнении программы.

В языке Паскаль операторы ввода-вывода правильнее называть процедурами. Они служат для обмена данными между программой и внешними устройствами. Так, например, можно ввести данные с клавиатуры, из файла, вывести данные на экран или в файл.

Для ввода с клавиатуры в языке Паскаль существует два оператора: Readи Readln. Для вывода на экран - Writeи Writeln. Дополнение «ln» произошло от английского слова «line» - строка, линия. Операторы, заканчивающиеся на «ln» в результате своих действий переводят курсор на новую строку. Так, например, при работе оператора Write курсор останется на следующей позиции после последнего выведенного символа. А в случае оператора Read очередные данные будут считываться из той же строки, где стоит курсор.

Традиционная запись данных операторов содержит параметры, однако, их может и не быть. В таком случае оператор Writeln будет реализовывать просто переход на новую строку, а оператор Readlnбудет ждать ввода любой клавиши.

Кроме стандартного вывода данных в языке Паскаль предусмотрен и форматированный вывод, который существует для того, чтобы сделать отображение на экране более понятным. Форматированный вывод содержит количество позиций, которые при выводе необходимо отвести под значение переменной .

В качестве примера использования операторов ввода-вывода модифицируем задачу определения гипотенузы прямоугольного треугольника следующим образом:

Program Op_vvod_vyvod;

write("Катет a = ");

write("Катет b = ");

c:=sqrt(a*a+b*b);

writeln("Гипотенуза = ",c:3:2);

writeln("Для завершения нажмите любую клавишу...");

В данной программе используются операторы ввода исходных данных - катетов прямоугольного треугольника. Для вывода результата на экран используется форматированный вывод. Результаты работы программы приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Пример работы с операторами ввода-вывода

Кроме того, в программе используется оператор Readln без параметров, который подтверждает завершение программы. Так, после нажатия любой клавиши программа выдаст сообщение о том, что ее работа завершена (см. рисунок 10).

Рисунок 10 - Пример работы оператора ввода без параметров