Файл: 1. Лекции Паскаль (Часть 1).doc

Добавлен: 19.10.2018

Просмотров: 4418

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Оглавление

1.Стандартные типы данных

1.1.Структура программы

1.2.Описание стандартных типов данных

Целый тип

Вещественный тип

Символьный тип

Булевский тип

Перечисляемый тип

1.3.Выражения

Лабораторная работа №1

Вычисление выражений с использованием стандартных функций

Лабораторная работа № 1.

Вычисление выражений с использованием стандартных функций.

Постановка задачи

Описание используемых стандартных функций.

Программы № 15.а

Программы № 15.б

Варианты заданий

2. Операторы языка.

2.1. Составной и пустой операторы.

2.2.Условный оператор.

2.3.Операторы повторений.

2.4.Оператор выбора

2.5.Практические задания.

Лабораторная работа № 2

Решение уравнений и неравенств с использованием условного оператора.

Лабораторная работа № 2, вариант № 8.

Решение уравнений и неравенств с использованием условного оператора.

Варианты заданий

Лабораторная работа № 3.

Построение таблиц функций.

Лабораторная работа № 3, вариант № 8.

Построение таблиц функций.

Варианты заданий

Лабораторная работа № 4.

Организация циклов в программе.

Лабораторная работа № 4, вариант № 8.

Организация циклов в программе.

Варианты заданий

3.Численные методы.

3.1.Метод итераций

3.2.Метод Ньютона

3.3. Метод половинного деления.

Лабораторная работа № 5

Решение нелинейных уравнений.

Лабораторная работа № 5, вариант № 3.

Решение нелинейных уравнений методом итераций.

Описание метода итераций:

Текст программы.

Распечатка результатов работы программы в следующем виде:

Лабораторная работа № 5, вариант № 3.

Решение нелинейных уравнений методом Ньютона.

Описание метода Ньютона:

Блок-схема метода Ньютона:

Текст программы.

Распечатка результатов работы программы в следующем виде:

Лабораторная работа № 5, вариант № 3.

Решение нелинейных уравнений методом половинного деления.

Описание метода половинного деления:

Блок-схема метода половинного деления:

Текст программы.

Распечатка результатов работы программы в следующем виде:

Метод Монте-Карло (метод статистических испытаний)

5. Массивы.

5.1. Процедуры и функции.

5.2. Одномерные массивы.

5.2.1. Описание массивов.

5.2.2. Классы задач по обработке массивов.

5.2.2.1. Однотипная обработка всех или указанных элементов массивов.

5.2.2.2. Задачи, в результате решения которых изменяется структура массива.

5.2.2.3. Обработка нескольких массивов одновременно.

5.2.2.4. Поисковые задачи для массивов.

5.2.2.5. Сортировка массивов.

5.2.2.5.1. Сортировка вставкой

5.2.2.5.2. Сортировка выбором

5.2.2.5.3. Сортировка обменом («пузырьковая сортировка»)

5.2.2.5.4. Сортировка фон Неймана (слиянием)

5.2.2.5.5. Шейкер-сортировка

5.3. Двумерные массивы.

5.3.1. Описание двумерных массивов.

5.3.2. Сортировка двумерных массивов

Лабораторная работа № 4.

Работа с массивами чисел.

Образец выполнения задания.

Лабораторная работа № 4.

Работа с массивами чисел.

Варианты заданий.

6. Обработка строк.

6.1. Функции обработки строк.

6.2. Процедуры обработки строк.

Лабораторная работа № 7.

Обработка строк.

Лабораторная работа № 7, вариант № 8.

Обработка строк.

7. Комбинированные типы. Оператор присоединения

7.1. Записи

7.2. Оператор присоединения

Лабораторная работа № 8.

Работа с комбинированными типами данных.

Лабораторная работа № 8, вариант № 8.

Работа с комбинированными типами данных.

8. Множественные типы данных.

8.1. Множества.

Лабораторная работа № 9.

Работа с множественными типами данных.

Лабораторная работа № 9, вариант № 3.

Работа с множественными типами данных.

Варианты заданий.

Лабораторная работа № 10.

Операции над множествами.

Лабораторная работа № 10.

Операции над множествами.

Варианты заданий.

L = J





J = J + 1

I = I + 1







Программа реализующая метод выбора, будет иметь следующий вид:

Program Selection Sort;

Uses Crt;

const

n=20; { длина массива}

typc

TVector = array 1…n of Real;

Var

Vector : TVector;

Min : Real;

Imin, S: Integer;

i : Integer;

Begin

Clr Srt:

Writeln (‘введите элементы массива:’);

for i: = 1 to n do Read (Vector i); Readln;

{ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - }

for S:=1 to n-1 do

begin

{поиск минимального элемента в диапазоне от }

{S-го элемента до n-го}

Min: = Vector S;

I min: = S;

For i: = S+1 to n do

If Vector i Min then

begin

Min: = Vector i;

I min: = I;

End;

{обмен местами минимального и S-го элемента}

Vector Imin: = Vector S;

Vector S: = Min;

End;

{ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - }

Writeln (‘Отсортированный массив:’);

For i: = 1 to n do Write (Vector i: 8 : 2);

Writeln;

End.


Результат работы :

Bведите элементы массива :

7654098321

Отсортированный массив :

0123456789



5.2.2.5.3. Сортировка обменом («пузырьковая сортировка»)


Слева направо поочередно сравниваются два соседних элемента, и если их взаиморасположение не соответствует заданному условию упорядоченности, то они меняются. Далее берутся два следующих соседних элемента и так далее до конца массива. После одного такого прохода на последний n-ой позиции массива будет стоять максимальный элемент («всплыл первый пузырек»). Поскольку максимальный элемент уже стоит на своей последней позиции, то второй проход обменов выполняется до n-1 элемента. И так далее. Всего требуется n-1 проход.



1 шаг:

5

11

3

7

1

4

2

9

3 11

7 11 2 11 9 11

2 шаг: 1 11 4 11

5

3

7

1

4

2

9

11

3 5 1 7

4 7

3 шаг: 2 7

3

5

1

4

2

7

9

11

1 5

4 5

4 шаг: 2 5

3

1

4

2

5

7

9

11

1 3 2 4

5 шаг:

1

3

2

4

5

7

9

11

2 3

6 шаг:

1

2

3

4

5

7

9

11


7 шаг:

1

2

3

4

5

7

9

11


Р езультат:

1

2

3

4

5

7

9

11





Б ЛОК – СХЕМА

I = 2






1



K = M




 1


I = I + 1

1

R = A(K-1)

A(K-1)=A(K)

A(K) = R




K = K-1







Программа реализирующая метод обмена («пузырька»), будет иметь следующий вид:

Program Duddle Sort;

Uses Crt;

Const

N = 20; { длина массива}

Type

TVector = array 1…n of Real;

Var

Vector : Tvector;

B : Real;

i, K : Integer;

begin

ClrScr;

Writeln (‘введите элементы массива:’);

for i: = 1 to n do Read (Vector [i]); Readln;

{- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - }

for K: = n downto 2 do

{“всплывание” очередного максимального элемента}

{на К-ю позицию}

for i: = 1 to K-1 do

if Vector [i] > Vector [i+1] then

begin

B: = Vector [i];

Vector [i]: = Vector [i+1];

Vector [i+1]: = B;

End;

{- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - }

Writeln (‘отсортированный массив:’);

For i: = 1 to n do Write (‘Vector [i]: 8 : 2’);

Writeln;

End.


Результат работы:

Bведите элементы массива:

7654098321

Отсортированный массив:

0123456789



5.2.2.5.4. Сортировка фон Неймана (слиянием)


Заданы два упорядоченных по возрастанию элементов одномерных массива: а размерности n и b размерности m. Требуется получить третий массив с размерности n+m, который содержал бы все элементы исходных массивов, упорядоченных по возрастанию.

Алгоритм решения этой задачи известен как «сортировка фон Неймана» или сортировка слиянием. Идея алгоритма состоит в следующем. Сначала анализируются первые элементы обоих массивов. Меньший элемент переписывается в новый массив. Оставшийся элемент последовательно сравнивается с элементами из другого массива. В новый массив после каждого сравнения попадает меньший элемент. Процесс продолжается до исчерпания элементов одного из массивов. Затем остаток другого массива дописывается в новый массив. Полученный новый массив упорядочен таким же образом, как исходные.



Программа, реализующая метод Фон-Неймана, имеет следующий вид:




БЛОКСХЕМА



I = 1

J = 1

K = 1




1

1


1

1



[(K)=B(J)]

J = J+1

K = K+1

[(K)=A(I)]

I = I+1

K = K+1

K=N+M+1


[(K)=B(J)]

J = J+1

K = K+1

[(K)=A(I)]

I = I+1

K = K+1








program confluence;

const n = 10;

m = 20;

l = n + m;

var x: array [1..n] of integer;

y: array [1..m] of integer;

z: array [1..l] of integer;

k, i, j: integer;

begin

for i: = 1 to n do

read (x[i]); {формирование первого упорядоченного массива}

for i: = 1 to m do

read (y[i]); {формирование второго упорядоченного массива}

I:= 1; j:=1; l:=1 {i-индекс первого массива, j-индекс второго


массива, l-индекс результирующего массива}

while (i<=n) and (j<=m) do {пока не закончились элементы в одном из массивов}

if x[i] < y[i] then {переписываем элементы из первого массива}

begin

z[k]: = x[i];

i: = i + 1; k: = k + 1;

end

else {переписываем элемент из второго массива}

begin

z[k]: = y[j];

j: = j + 1; k: = k + 1;

end;

while i < = n do {если не закончились элементы в первом массиве,}

begin {переписываем их в результирующий массив}

z[k]: = x[i]; i: = i + 1; k: = k+1;

end;

while j < = m do {если не закончились элементы во втором массиве}

begin {переписываем их в результирующий массив}

z[k]: = y[j]; j: = j + 1; k: = k+ 1;

end;

for i: = 1 to l do {вывод на экран упорядоченного массива,}

writeln (z[i]); {полученного слиянием}

End.

Результаты работы:

0123456789

0123456789

00112233445566778899



5.2.2.5.5. Шейкер-сортировка

Шейкер — сортировка является модификацией сортировки методом пузырька. Здесь, как и в методе пузырька проводят попарное сравнение элементов и обменов в паре. Если имеется необходимость, но первый проход осуществляют снизу вверх, второй – сверху вниз и т.д. Иными словами меняется направление прохода.

program sheyker;

uses crt;

const n=30;

var a:array[1..n]of integer;

x,j,i,u:integer;

h:boolean;

begin

clrscr;

writeln('Массив до сортировки:');

for i:=1 to n do

begin

a[i]:=round(random*999);

write(a[i],'-');

end;

writeln;

writeln('Массив после сортировки:');

h:=true;u:=n;i:=2;

repeat

if h then begin

for j:=u downto i do

if a[j-1]>a[j] then begin

x:=a[j-1];

a[j-1]:=a[j];

a[j]:=x;

h:=false;

end;

u:=u-1;

end

else begin

for j:=i to u do

if a[j+1]<a[j] then begin

x:=a[j+1];

a[j+1]:=a[j];

a[j]:=x;

h:=true;

end;

i:=i+1;

end;

until u=i;

for i:=1 to n do

write(a[i],'-');

readln;

end.


Результаты выполнения программы:

Массив до сортировки:

0-31-860-202-273-671-318-162-372-425-82-474-70-840-60-293-916-368-774-328-697-84

3-717-306-162-329-466-246-825-279-

Массив после сортировки:

0-31-60-70-82-162-162-202-246-273-279-293-306-318-328-329-368-372-425-466-474-67

1-697-717-774-825-840-843-860-916-


5.3. Двумерные массивы.

5.3.1. Описание двумерных массивов.

Двумерный массив можно рассматривать как одномерный массив, каждый элемент которого сам является одномерным массивом. Поэтому для работы с элементами двумерного массива нужно организовать два цикла. Каждый из них отвечает за перебор значений соответствующего индекса. Для двумерного массива можно использовать те же схемы перебора, что и для одномерного, но комбинаций здесь будет в два раза больше.

Рассмотрим один из способов ввода элементов двумерного массива. Будем использовать схему перебора по одному от начала массива к концу. Считаем что массив имеет размерность n * m

For i : = 1 to n do {перебираем строки двумерного массива}

For j: = 1 to m do {перебираем столбцы двумерного массива}

Read (a [i,j]).

Транспонирование двумерного массива, значит переставить местами его стоки и столбцы. Например для исходного массива:


2 3 получить: 1 4 7

4 5 6 2 5 8

7 8 9 3 6 9

Из приведенного примера хорошо видно, что диагональные элементы в результате обмена остаются на своих местах, обмениваются местами элементы, расположенные симметрично относительно главной диагонали.

For i: = 1 to n do{перебираем все строки массива}

For j: = 1 to i-1 do {перебираем элементы до главной диагонали}

Begin r: = a [i, j]; a [i, j]: = a [j, i]; a [j,i]: = r ; end.

Нахождение максимального (минимального) элемента двумерного массива. Эта задача совпадает с решением задачи для одномерного массива. Отличие заключается в необходимости для двумерного массива вложенных циклов перебора. Фрагмент программы приведен ниже:

i max: =1; j max: = 1;{предлагаем максимальный первый элемент}

for i: = 1 to n do

for j: = 1 to n do

if a [i max, j max] < a [i, j]

then begin i max: = i; jmax = j; end.


5.3.2. Сортировка двумерных массивов

Отсортировать элементы двумерного массива по элементам второй строки.

Исходный массив. Результат

1 2 3 4 5 5 2 4 3 1

9 3 7 3 1 1 3 3 7 9

6 7 8 9 1 1 7 9 8 6

От сортировки одномерного массива этот случай отличается только тем, что переставлять нужно не два сравниваемых элемента, а два столбца:

for i: = 1 to n – 1 do

for j: = i+1 to n do

if a [2, i] > a [2, j]

then for k: = 1 to n do

begin r: = a [k, i]; a [k, i]; = a[k, j]; a [k, j]: =r

end.

{Сортировка массивов}

{ 1. Вставками }

{ 2. Обменом }

{ 3. Выбором }

{ 4. Фон Неймана (Слияние двух отсортированных массивов)}


program sor1;

uses crt;

const n=4;

var mas:array[1..n,1..n]of integer;

buf,l,i,j,a,c,nextmas:integer;

quit:boolean;

procedure print;

begin

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to n do

write(' ',mas[i,j],' ');

writeln;

end;

writeln;writeln('Ќ ¦¬ЁвҐ Enter ¤«п Їа®¤®«¦Ґ­Ёп !');

readln;

end;

procedure next;

begin

j:=j+1;

if j=n+1 then begin j:=1;i:=i+1;end;

end;

procedure last;

begin

j:=j-1;

if j=0 then begin j:=n;i:=i-1;end;

end;

begin

clrscr;

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

mas[i,j]:=round(random*(9));

print;

i:=1;j:=1;

for l:=2 to (n*n) do

begin

next;buf:=mas[i,j];a:=i;c:=j;

last;quit:=true;

while (buf<mas[i,j])and(quit) do

begin

nextmas:=mas[i,j];

mas[i,j]:=buf;

next;mas[i,j]:=nextmas;last;last;

if j=0 then quit:=false;

end;

i:=a;j:=c;

end;

print;

end.

Результаты работы:

0 0 8 2

2 6 3 1

3 4 1 4

1 8 1 3


Нажмите Enter для продолжения !


0 0 1 1

1 1 2 2

3 3 3 4

4 6 8 8


Нажмите Enter для продолжения !




program sor2;

uses crt;

const n=4;

var mas:array[1..n,1..n]of integer;

buf,l,units,i,j,nextmas:integer;

quit:boolean;

procedure print;

begin

for i:=1 to n do

begin

for j:=1 to n do

write(' ',mas[i,j],' ');

writeln;

end;

writeln;writeln('Ќ ¦¬ЁвҐ Enter ¤«п Їа®¤®«¦Ґ­Ёп !');

readln;

end;

procedure next;

begin

j:=j+1;

if j=n+1 then begin j:=1;i:=i+1;end;

end;

procedure last;

begin

j:=j-1;

if j=0 then begin j:=n;i:=i-1;end;

end;

begin

clrscr;

units:=n*n;

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

mas[i,j]:=round(random*9);

print;

repeat

i:=1;j:=1;

quit:=true;

units:=units-1;

for l:=1 to units do

begin

next;nextmas:=mas[i,j];last;

if mas[i,j]>nextmas

then begin buf:=mas[i,j];mas[i,j]:=nextmas;next;mas[i,j]:=buf;quit:=false;end

else next;

end;

until quit or (units=1);

print;

end.

Результаты работы:

0 0 8 2

2 6 3 1

3 4 1 4

1 8 1 3


Нажмите Enter для продолжения !


0 0 1 1

1 1 2 2

3 3 3 4

4 6 8 8


Нажмите Enter для продолжения !




program sor3;