Лабораторная работа №8

Лабораторная работа №8

Тема: Разработка линейного алгоритма (программы).

Цель: знакомство со средой программирования Pascal; изучить структуру программы, стандартные функции, оператор присваивания и процедуры ввода-вывода; научиться создавать программы на языке Pascal с использованием стандартных функций.

Студент должен

знать:

формат линейной алгоритмической структуры;

базовые понятия языка программирования Pascal;

форматы операторов ввода вывода и присваивания;

уметь:

составлять простую программу линейной алгоритмической структуры.

Теоретическое обоснование.

1 Алфавит языка

При записи программ разрешены символы:

- буквы латинского алфавита А-Z (в любом регистре), а также знак подчеркивания _;

- буквы русского алфавита А-Я;

- цифры 0-9;

- специальные символы > < = + - / * [ ] ( ) { } . , : ; ^ @ ’ $ #

- пары символов (их нельзя разделять пробелами) < > <= >= := (* *) (. .)

- пробелы (рассматриваются как ограничители идентификаторов, констант, чисел, зарезервированных слов).

2 Идентификаторы

Неделимые последовательности символов алфавита образуют слова -идентификаторы, используемые для обозначения констант, переменных, процедур, функций и т.д.

Идентификатор должен начинаться с буквы или символа подчеркивания, не должен содержать пробелов и специальных символов.

3. Константы

В качестве констант могут использоваться числа, логические константы, символы и строки символов.

Целые числа записываются со знаком или без него по обычным правилам и могут иметь значение от –2147483648 до +2147483647.

Вещественные числа записываются со знаком или без него с использованием десятичной точки и/или экспоненциальной части. Экспоненциальная часть начинается символом е или Е, за которым могут следовать знаки «+» или «-» и десятичный порядок. Символ е (Е) означает десятичный порядок и смысл «умножить на 10 в степени». Например, запись 3.14Е5 означает 3,14 × 10⁵ ,а запись -17е-2 – это -17× 10^-2.

4. Выражения

Выражение задает порядок выполнения действий над элементами данных и состоит из операндов (констант, переменных, функций, круглых скобок и знаков операций).

Действия в выражении выполняются слева направо с соблюдением старшинства (в порядке убывания):

1) * (умножение), / (деление), div (целочисленное деление), mod (целочисленное деление с остатком по модулю), and (логическая операция “И”);

2) + (сложение), - (вычитание), or (логическая операция “ИЛИ”);

3) операции отношений: = (равно), <> (не равно), < (меньше), > (больше), < = (меньше или равно), > = (больше или равно).

Для изменения порядка выполнения действий используются круглые скобки. Число открывающихся скобок равно числу закрывающихся. Любое выражение в скобках вычисляется раньше, чем выполняется операция, предшествующая скобкам.

В выражение могут входить функции. Наиболее часто употребляемые функции называют стандартными. Для работы с ними не надо ни заказывать библиотеку, ни описывать их предварительно в программе. Примеры стандартных математических функций:

ABS(x) – модуль х ( | x | );

SQR(x) – квадрат числа x (x ²) ;

SQRT(x) – квадратный корень из x ( );

LN(x) – натуральный логарифм от х ( ln x );

LG(X) - LN(x)/ LN(10)

EXP(x) – е в степени х (е^х );

SIN(x) – синус х (sin x);

COS(x) – косинус х (cos x);

EXP(x*ln(k)) – k в степени х (k ^x );

Аргумент этих функций может быть как вещественным, так и целым. Результат – всегда вещественный.

5 Типы данных

Любые данные, т.е. константы, переменные, значения функций или выражения в Турбо Паскале характеризуются своими типами. Тип определяет множество допустимых значений, которые может иметь тот или иной объект, а также множество допустимых операций, которые применимы к нему. Все типы данных разделяются на две группы – простые и составные.

К простым (скалярным) типам относятся:

INTEGER - данные этого типа могут принимать только целые значения (положительные, отрицательные, 0) в диапазоне от –32768 до +32767;

REAL - величины этого типа могут принимать только вещественные значения (числа с дробной частью, целая часть от дробной отделяется точкой);

6. Структура программы

Структура программы должна быть такой:

<Заголовок программы>

{Блок описаний}

BEGIN

{Раздел исполняемых операторов}

END.

7. Заголовок программы

В заголовке указывается имя программы. Общий вид заголовка:

program n;

здесь n –имя программы.

Заголовок программы необязателен, его можно опускать без каких-либо последствий для программы.

Блок описаний

В блоке описаний объявляются идентификаторы типов, констант, переменных, а также метки, процедуры и функции. Блок описаний может состоять из пяти разделов, которые должны следовать в строго определенном порядке:

1) раздел меток (label);

2) раздел констант (const);

3) раздел типов (type);

4) раздел переменных (var);

5) раздел процедур и функций.

Раздел меток (label)

Любой выполняемый оператор может быть снабжен меткой – положительной константой, содержащей не более 4-х цифр. Метка отделяется от оператора двоеточием. Все метки, встречающиеся в программе, должны быть описаны в разделе label. Общий вид:

label l1, l2, l3…;

здесь l1, l2, l3… - метки.

Раздел констант (const)

Если в программе используются константы, имеющие достаточно громоздкую запись (например, число p с 8-ю знаками), либо сменные константы (например, для задания варианта программы), то такие константы обычно обозначаются какими-либо именами и описываются в разделе const. Это делает программу более наглядной и удобной при отладке и внесении изменений.

Общий вид:

const а1 = с1; а2 = с2; …

Здесь а1, а2, … – имя константы, с1, с2, … – значение константы.

Пример.

сonst pi=3.14; c=2.7531;

Раздел переменных (var)

В разделе var вводится имя каждой переменной и указывается, к какому типу эта переменная принадлежит:

var v11, v12, …: type1;

v21, v22, …: type2; …

Здесь v11, v12, …- имена переменных; type1 – тип переменных v11, v12, …; type2 - тип переменных v21, v22, …

Раздел процедур и функций

Те алгоритмы, которые оформляются как подпрограммы (процедуры и функции) помещаются в главной программе после раздела var и перед begin программы.

Раздел действий (операторов).

Эта часть программы начинается с ключевого слова begin и заканчивается словом end, после которого должна стоять точка (end.). Раздел действий - это выполняемая часть программы, состоящая из операторов.

Оператор присваивания

Под операторами в языке Паскаль подразумевают описание действий. Операторы отделяются друг от друга точкой с запятой. Если оператор стоит перед end, until или else, то в этом случае точка с запятой не ставятся.

Общий вид оператора присваивания:

v:=a;

здесь v – переменная, а – выражение, : = операция присваивания. Выражение а может содержать константы, переменные, названия функций, знаки операций и скобки. В операторе v:=a переменная v и выражение а должны иметь один и тот тип.

Примеры.

f:=3*c+2*sin(x);

х:=х+1;

Замечание. Разрешается присваивать переменной типа real выражение типа integer. Но нельзя присваивать переменной типа integer выражение типа real.

Процедура ввода информации

Общий вид:

Read (v1, v2, …,vn);

или

Readln (v1, v2, …,vn);

здесь v1, v2, …,vn – идентификаторы переменных.

Значения переменных вводятся с клавиатуры и должны соответствовать типам переменных. В случае использования процедуры readln, после ввода происходит переход на следующую строку.

Процедура вывода информации на печать

Общий вид оператора:

write(p₁, p₂, …, p_n);

или

writeln(p₁, p₂, …, p_n);

Здесь p₁, p₂, …, p_n-список выражений, значения которых выводятся на печать.

Оператор writeоставляет курсор в конце выведенной строки текста.

В случае использования процедуры writeln, после печати происходит переход на следующую строку.

Кроме значений выражений, на печать можно выводить и произвольный набор символов, заключенный в апострофы, например

writeln(’p=’,p);

Этот оператор выполняется так: сначала выводятся символы, заключенные в апострофы. Затем выводится значение переменной р, например 13.5. На экране в результате работы оператора появится:

р=13.5

Пример 1. Вычислить длину окружности радиуса 5,785.

program t10;

var r=5.785;

var l:real;

begin

l:=2*3.1416*r;

writeln(' l=',l);

end.

Имеется возможность задать ширину поля (число позиций) М для выводимой величины Р:

Write (P1:M1, P2:M2, …PN:MN);

Для вещественных чисел можно задавать поля М и N, где М – общее число позиций, отводимых под все число, N –число позиций под его дробную часть.

Например,

Write (P:10:2);

Здесь под Р отводится 10 позиций, 2 из них под дробную часть.

Пример №2

Вычислить значения , t=x^a и

при a=0,59; z=−4,8; x=2,1

Program pr_1;

var a,z,x,y, p, c, t: real;

begin

a:=0.59; z:=−4.8; x:=2.1;

c:=sin(x*x) /cos (x*x);

y:=a*c*sqr(c)+sqrt(z*z/(a*a+x*x));

p:=(ln(a+x*x))/ln(10)+sqr(sin(z/a)); sin(z/a)* sin(z/a)

t:=Exp(a*ln(x));

writeln('При а=', a: 4:2,' z=', z:4:1,' x=', x: 3:1);

writeln ('p=', p:9:4,' y=', y:9:4,' t=', t: 9:4);

readln;

end.

Результаты вычислений:

При а=0.59 z = − 4.8 x =2.1

p =1.6217 y = 21.6350 t =1.5492

12 3 Следующая ⇒