Уроки 21 - 22
Программирование линейных алгоритмов
Практикум
Практическая работа № 3.1
"Программирование линейных алгоритмов"

Содержание урока

Элементы языка Паскаль и типы данных

Операции, функции, выражения

Оператор присваивания, ввод и вывод данных

Работа 3.1. Программирование линейных алгоритмов

Оператор присваивания, ввод и вывод данных

Присваивание — это действие, в результате которого переменная величина получает определенное значение. В программе на Паскале существуют три способа присваивания значения переменной:

1) оператор присваивания;
2) оператор ввода;
3) передача значения через параметры подпрограммы.

Оператор присваивания имеет следующий формат:

<переменная>:=<выражение>

Сначала вычисляется выражение, затем полученное значение присваивается переменной. В первом примере приведен арифметический оператор присваивания. Здесь х — переменная вещественного типа. Во втором примере — логический оператор присваивания. Здесь b — переменная типа Boolean.

Типы переменной и выражения должны совпадать. Из этого правила есть одно исключение: переменной вещественного типа можно присваивать значение целочисленного выражения. В таком случае значение целого числа преобразуется к формату с плавающей запятой и присвоится вещественной переменной.

Ввод и вывод данных

Под вводом понимается передача данных с внешнего устройства компьютера в оперативную память. При выводе данные передаются из оперативной памяти на внешнее устройство (рис. 3.11).

Операция ввода называется чтением и выполняется с помощью оператора Read. Вывод называется записью, и для его выполнения используется оператор Write.

К внешним устройствам относятся устройства ввода и вывода (клавиатура, монитор, принтер и др.) и устройства внешней памяти (магнитные и оптические диски, флеш-память и др.). Данные на внешних устройствах организованы в файлы.

Для внешних запоминающих устройств (ВЗУ) файл — это поименованная область памяти этого устройства. В файлы на ВЗУ можно записывать данные по команде Write и можно читать данные из файлов по команде Read. На одном устройстве ВЗУ может храниться множество файлов одновременно. Правила именования файлов на ВЗУ определяются операционной системой. Имена для файлов, создаваемых пользователем, задает сам пользователь.

Устройства ввода с клавиатуры и вывода на экран монитора являются однофайловыми устройствами. Считается, что с клавиатурой связан один системный файл с именем INPUT. Поэтому ввод с клавиатуры равнозначен чтению из файла INPUT. С монитором связан системный файл, который называется OUTPUT. Вывод на экран — это запись данных в файл OUTPUT .

Ввод с клавиатуры производится путем обращения к стандартной процедуре Read в следующем формате:

Read(<список ввода>)

Чтение происходит из системного файла INPUT, всегда доступного для любой программы. Элементами списка ввода могут быть переменные символьного типа, числовых типов и строковые переменные.

Например:

Read(a, b, с, d)

При выполнении этого оператора происходит прерывание исполнения программы, после чего пользователь должен набрать на клавиатуре значения переменных а, Ъ, с, d, отделяя их друг от друга пробелами. При этом вводимые значения высвечиваются на экране. В конце нажимается клавиша Enter. Значения следует вводить в строгом соответствии с синтаксисом Паскаля.

Если в программе имеется несколько подряд идущих операторов Read, то данные для них можно вводить последовательно (на экране отражаются в одной строке) и лишь в конце ввода нужно нажать клавишу Enter.

Здесь слово «ReadLn» означает read line — «читать строку». Нажатие клавиши Enter в процессе ввода вырабатывает признак «конец строки», и данные при выполнении следующего оператора ввода будут отражаться на экране с начала новой строки. Если в предыдущем примере заменить операторы Read на ReadLn:

ReadLn(А, В); ReadLn(С, D) ;

то ввод значений будет происходить из двух строк, отраженных на экране:

18758 34 [Enter]

2.62Е-02 1.54Е+01 [Enter]

Вывод на экран производится по оператору обращения к стандартной процедуре:

Write(<список вывода>)

Здесь элементами списка вывода могут быть выражения различных типов (в частности, константы и переменные).

Например: Write ('Сумма А, ' + ', В, ' = ', А+В)

Если, например, А = 5 и В = 7, то на экране получим:

Сумма 5+7=12

При выводе на экран нескольких значений в строку они не отделяются друг от друга пробелами. Программист сам должен позаботиться о таком разделении. В приведенном примере предусмотрен пробел после слова «Сумма».

Второй вариант процедуры вывода на экран:

WriteLn(<список вывода>)

Write line — «писать строку». Его действие отличается от оператора Write тем, что после вывода последнего в списке значения происходит перевод курсора к началу следующей строки. Оператор WriteLn, записанный без параметров, вызывает перевод строки.

В списке вывода могут присутствовать указатели форматов вывода (форматы). Формат определяет представление выводимого значения на экране. Формат отделяется от соответствующего ему элемента двоеточием. Если указатель формата отсутствует, то машина выводит значение по определенному правилу, предусмотренному по умолчанию.

Линейная программа. Следование — простейшая алгоритмическая структура. Программа, реализующая следование, называется линейной программой. В линейной программе могут присутствовать только операторы присваивания, ввода, вывода и обращения к процедурам. Заметим, что операторы Read и Write являются обращениями к стандартным процедурам Паскаля.

Одним из обязательных условий хорошего стиля программирования является организация диалога между компьютером и пользователем. Такое диалоговое взаимодействие называется интерактивным интерфейсом.

Пример 1. Составим линейную программу, по которой в диалоге будут вводиться два целых числа и вычисляться их произведение.

Тестирование этой программы отразится на экране следующим образом.

А= 13

В= 28

13*28=364

Числа 13 и 28 вводятся пользователем с клавиатуры, всё остальное автоматически выводится по программе.

Пример 2. Дано натуральное трехзначное число. Требуется вычислить сумму его цифр. Например, если дано число 325, то в результате должно получиться: 3 + 2 + 5 = 10.

Сначала составим программу, а потом ее прокомментируем.

В этой программе использованы две операции целочисленной арифметики: div — целочисленное деление и mod — остаток от целочисленного деления (см. табл. 3.3). Остаток от деления на 10 (mod) выделяет младшую цифру числа, а целочисленное деление на 10 (div) отбрасывает младшую цифру.

Чтобы лучше понять работу программы, выполним ее трассировку. В курсе 9 класса вам уже приходилось строить трассировочные таблицы. Для программы SumCifr таблица будет выглядеть следующим образом:

Выполнение программы на компьютере приводит к такому же результату.

Заметим, что эту задачу можно решить с помощью всего одного оператора присваивания:

Sum: =Х mod 10 + X div 10 mod 10 + X div 100

Проверьте самостоятельно.

Вопросы и задания

1. Назовите последовательность действий при выполнении оператора присваивания.

2. Сформулируйте правило соответствия типов для оператора присваивания. Какое существует исключение из этого правила?

3. Если у — вещественная переменная, а n — целая, то какие из следующих операторов присваивания правильные, а какие — нет?

4. Напишите линейную программу, в результате выполнения которой целочисленные переменные х и у обменяются значениями. При этом нельзя использовать дополнительные переменные. Найдя такой алгоритм, определите, в чем его недостаток по сравнению с методом обмена через третью переменную. Можно ли его применять для вещественных чисел?

5. Напишите оператор присваивания, в результате выполнения которого целочисленной переменной h присвоится значение цифры, стоящей в разряде сотен в записи положительного целого числа k (например, если k = 28 796, то h = 7).

6. Напишите линейную программу, в результате выполнения которой в целочисленной переменной S получится перевернутое целое четырехзначное число k. Например: если k = 1357, то S = 7531.

7. Напишите линейную программу перевода любого целого четырехзначного двоичного числа в десятичную систему счисления. Например, дано число в двоичной системе счисления: 1101₂. Перевод в десятичную систему выполняется так: 1 • 2³ + 1 • 2² + 0 • 2¹ + 1 = 13.

Следующая страница Работа 3.1. Программирование линейных алгоритмов