Файл: Курс ПП и ОА - 1-й семестр.docx

Определение программы

Программа = Алгоритм + Данные

Данные – это информация, обрабатываемая на компьютере.

Классификация данных:

1. По классу: а) входные; б) выходные; в) промежуточные.

2. По типу: а) целые; б) вещественные; в) символьные; г) логические.

3. По структуре: а) константы; б) простые переменные; в) массивы;

г) множества; д) записи; е) списки.

Алгоритмы:

Алгоритм – это последовательность действий вычислительного процесса, приводящая к вычислению верного результата. Алгоритмы (последовательности действий) могут быть различны, но результат должен быть один и тот же.

Алгоритмы бывают:

1. Последовательные;

2. Разветвлённые;

3. Циклические.

Последовательный алгоритм – это строгая последовательность операторов ввода/вывода и операторов действия.

Пример: определить y=Ax²+B

Разветвлённый алгоритм – обязательное использование как минимум одного условного оператора.

Циклический алгоритм – в языке блок-схем нет оператора цикла (повторений). Для отображения оператора цикла используется сочетание оператора действия и условного оператора.

Пример: определить сумму n чисел: S=x₁+x₂+x₃+ … +x_n=∑x_i

_начало

---

Ввод N

S=0

I=1

Ввод Xi

S=S+Xi

I=I+1

I>N Вывод S конец

Лекция № 4

Типы данных

Программа = Алгоритм + Данные

В компьютере все данные выглядят как огромные массивы ячеек (разрядов) памяти, а человеку более привычны математические понятия: числа, множества, последовательности (а лучше: тексты и изображения).

В языках программирования существует принцип, что любая константа, переменная, выражение или функция относится к некоторому типу данных. Фактически тип данных характеризует множество значений данных. Поэтому используется правило, по которому тип явно указывается в описании константы, переменной или функции. Число различных значений, входящих в тип Т, называется мощностью Т. Мощность задаёт размер памяти, необходимой для размещения переменной x типа Т. Принадлежность к типу обозначается x:T.

Существуют простые типы данных и составные. К простым типам данных относятся:

1. Перечислимый TYPE T=(c₁,c₂, …, c_n) например: TYPE BOOLEAN=(FALSE, TRUE)

2. Целые числа – INTEGER

3. Вещественные (дробные) числа – REAL

4. Символьный тип – CHAR

К составным типам относятся:

1. Массивы

2. Записи

3. Множества

4. Последовательности

Общая схема:

Порядковые Целые

Типы Простые Вещественные

---

Структурированные Логический

Массивы

Указатели Записи Символьный

Строки Множества Перечисляемый

Процедурные Файлы Тип-диапазон

Объекты

Элементы языка Pascal:

1. Идентификаторы

2. Константы

3. Выражения

4. Операции

Идентификатор – это имя константы, переменной, метки, типа, объекта, процедуры, функции, модуля, программы, поля в записи. Идентификатор (имя) – это последовательность букв и цифр, начиная с буквы. Длина идентификатора до 63 символов. Пробел и специальные символы не могут входить в идентификатор (вместо пробела используют символ подчёркивания). Зарезервированные слова языка Pascal не могут быть использованы в качестве идентификатора. Зарезервированные слова – это названия операторов, операций и т.п. Примеры: a, ALPHA, beta.

Константа – это величина, значение которой постоянно. Константы бывают:

- числовые (целые и вещественные);

- символьные;

- строковые;

- логические;

- множественные;

- адресные.

Целые числа записываются со знаком и без него по обычным правилам. 0 – тоже целое число.

Длина в байтах	Описание	Диапазон	Примечание
2	Integer	|N| <=32767	±215-1
1	Shortint	|N| <= 127	±27-1
1	Byte	N >= 0	0<=N<=255(28-1)
2	Word	0<=N<=65535	216-1
4	Longint	|N|<=2147483647	±232-1

Вещественные числа записываются со знаком или без него с использованием десятичной точки и/или экспоненциальной части (с помощью мантиссы и порядка). Вместо числа 10 записывается буква Е, например: 3.14Е5 = 3.14 умноженное на 10 в 5 степени (3.14 – мантисса, 5 – порядок). С десятичной точкой: 2.5, -3.75

Длина в байтах	Описание	Диапазон 10n порядка	Количество значащих цифр в мантиссе
6	Real	-39:+38	11:12
4	Single	-45:+38	7:8
8	Double	-324:+308	15:16
10	Extended	-4951:+4932	19:20
8	comp	-263+1:263-1

---

Пример:

S – integer

S:=25786*3+0.5 даст ERROR, так как выражение вещественное.

Символьная константа ‘A’ – char 1 байт A

Строковая константа ‘ABC’ – string 3ABC

Логическая константа – Boolean – true или false (1- true, 0- false).

Константы объявляются в разделе констант:

Const <идентификатор>=<значение>; … - нетипизированная константа

Const <идентификатор>:<тип>=<значение>; … - типизированная константа (это уже переменная).

Переменные задаются идентификатором и типом данных в разделе VAR:

Var <идентификатор>:<тип>; …

Выражения

Выражение – это правило получения нового значения из имеющихся констант, переменных и обращений к функциям с помощью знаков операций и скобок. Выражения бывают арифметические, логические, строковые.

Пример арифметического выражения: A+B + - операция, A,B – операнды.

Арифметические операции: +,-,*,/.

№ приоритета	Операции
0	( )
1	not
2	and
3	Or / xor
4	+, - одноместные
5	*, /
6	+, - двуместные

Пример:

=> 2.5*sin((a+b)/2)/(3*cos(1.5*x*y))

Лекция № 5

Логические выражения. Данные типа Boolean.

True – 1

False – 0

A	B	A and B	A or B	Not A	Not B	A xor B
0	0	0	0	1	1	0
0	1	0	1	1	0	1
1	0	0	1	0	1	1
1	1	1	1	0	0	0

---

Операции отношения: =, <>, >, >=, <, <= (равно, не равно, больше, больше либо равно, меньше, меньше либо равно).

В логических выражениях можно использовать логические операции (and, or, not, xor), операции отношения, логические переменные и логические функции.

В математике: A<=x<=B (отрезок) В Pascal: (x>=A) and (x<=B)

В математике: x²+y²<=R² (окружность – 3-я четверть: x<0 и y<0)

В Pascal: (sqr(x)+sqr(y) <= sqr(R)) and (not((x>0) and (y>0)))

Структура программы на Pascal

[program <имя>;]

{Раздел описаний}

Begin

{Раздел описаний}

End.

Это короткая структура, а более полная:

[program <имя>;]

[uses <имя>, …;] {подключение модулей}

[label <имя>, …;] {описание меток}

[const <имя>=<значение>; …] {описание констант}

[type <имя>=<значение>; … ] { описание типов данных}

[var <имя>, …:<тип>; …] {описание переменных, массивов и др.}

[procedure <имя> …;

Begin {описание подпрограмм-процедур}

…

End; ]

[function <имя> …: <тип>;

Begin {описание подпрограмм-функций}

…

End;

Begin

{раздел операторов}

End.

Комментарием является любой текст, заключённый в круглые скобки:

{текст} или /* текст */

Операторы языка Pascal перечислены в лекции № 3.

При рассмотрении операторов мы будем использовать два понятия: синтаксис оператора и семантика оператора.

Синтаксис оператора – это правила правописания оператора (как пишется оператор). Семантика оператора – это смысл оператора (как работает оператор). Семантику мы будем описывать с помощью языка блок-схем.

Пустой оператор.

; или ;

Пример: m1:; m2:; - после метки (переход на метку и ничего не делать). Перед end “;” можно и не ставить.

Оператор присваивания.

:= или ЛЧ:=ПЧ;

ЛЧ – левая часть, ПЧ – правая часть.

Обычно в качестве ЛЧ записывается переменная (простая или с индексом). В качестве ПЧ записывается выражение.

Примеры:

1. VAR S,a,b: real;

…

S:=a+b;

2. VAR b:Boolean;

C,d,x,y:real;

…

B:=(x>=y) and not (c-d>0);

В операторе «присвоить значение» первым вычисляется выражение, стоящее справа (с учётом типа); полученное выражение преобразуется к типу переменной, стоящей слева; Эта переменная получает вычисленное и преобразованное значение.

Оператор перехода

Синтаксис: GOTO <метка>;

Метка – это идентификатор или целое число без знака. Пример:

Label m1, 999, KON;

Семантика: меняет естественную последовательность действий. Пример:

---