Алгоритмы и их свойства (стр. 5 )

Программа на языке Паскаль состоит из трех частей

заголовок программы, раздел описаний, раздел операторов,

Эти части располагаются в следующем порядке:

Заголовок программы	PROGRAM <имя программы>;
Раздел описаний	VAR <переменные>; CONST <константы>; LABEL <метки>; TYPE <типы>; PROCEDURE <процедуры>; FUNCTION <функции>;
Раздел операторов	BEGIN оператор 1; оператор 2; … оператор N END.

Разделы отделяются друг от друга точкой с запятой, в конце программы ставится точка. Каждый раздел начинается со своего ключевого слова, в угловых скобках указываются параметры, которые в реальной программе заменяются на конкретные имена, конструкции и т. п.

Идентификаторы

Идентификаторы служат для обозначения констант, типов, переменных, процедур и функций. Идентификатор всегда начинается с латинской буквы, в нем не должно быть пробелов, запятых и точек.

Правильно: A123, JAM, X[1]

Неправильно: 3X, JAM. N, PI 1, ПР(I).

Идентификатор используется также для отражения смыслового значения элемента, поэтому удачно выбранные идентификаторы облегчают понимание программы: MIN, MAX, KVADRAT, DLINA, SUMMA.

Нельзя использовать в качестве идентификаторов служебные слова. Все идентификаторы, кроме стандартных, должны быть описаны в описательной части программы.

Заголовок программы

Заголовок программы имеет вид:

Program <имя программы>;

Имя программы - это любая последовательность латинских букв и цифр, начинающаяся с буквы. Идентификатор имени программы не должен совпадать ни с одним из служебных слов.

Пример:

Program summa;

Program stroka;

Paздел описаний

Принцип повышения надежности программы обусловлен тем, что все используемые в ней конструкции должны быть обязательно описаны в соответствующем разделе описания. Раздел описаний содержит информацию для машины о перечне и свойствах величин, используемых в программе. Этот блок состоит из 6 секций, каждая из которых может отсутствовать:

описание переменных; описание констант; описание меток; описание типов; описание процедур; описание функций.

В каждой конкретной программе могут присутствовать лишь некоторые из указанных описаний.

1. Описание меток

Начинается со служебного слова LABEL.

Содержит перечисленные через запятую метки переходов. Метки не должны повторяться. Могут обозначаться целым числом от 0 до 9999 или символьными конструкциями не более 63 символов.

Пример:

label loop, 1, 123, m1, m2;

2. Описание констант

Начинается со служебного слова CONST.

В Паскале есть возможность дать константе определенное имя и использовать его в тексте программы вместо конкретного значения.

Раздел имеет вид:

CONST <имя 1> = < значение 1>;

<имя 2> = < значение 2>;

..........

<имя N> = <значение N>;

где <имя > - идентификатор; <значение > - константа.

Пример:

const max=191;

name='Иванов';

Константа может быть определена в разделе описания констант через имя другой, ранее определенной константы, например:

const x1=194;

x2=-x1;

В языке Паскаль есть предопределенные константы, значения которых не нужно описывать в разделе CONST. Одной из таких констант является p, обозначается pi.

Присваивание имен константам делает программу более удобной для понимания и внесения исправлений. В дальнейшем в программе изменить значение константы нельзя.

3. Описание типов

Начинается со служебного слова TYPE.

Этот раздел используется для описания новых типов данных, например, при обработке массивов данных.

4. Описание переменных

Начинается со служебного слова VAR.

Любая переменная, используемая в программе, должна быть описана, но только один раз.

Раздел имеет вид:

VAR <имя11>, <имя12>, ..., <имя1n>: <тип>;

<имя21>, <имя22>, ..., <имя2n>: <тип>;

............

<имяm1>,<имяm2>,...,<имяmn>: <тип>;

где <имя> - идентификаторы переменных, <тип> - один из идентификаторов типов данных:

INTEGER (LONGINT, WORD, BYTE) – переменная целого типа;

REAL – вещественная переменная;

STRING (CHAR) – символьная переменная;

BOOLEAN – логическая переменная.

Следует помнить, что нельзя в программе присваивать переменной значение другого типа.

Пример:

var n, k: integer;

max, y: real;

s1, stroka: char;

bool: boolean;

Раздел операторов

Это выполняемый раздел программы – именно здесь задаются те команды, которые должны быть выполнены в данной программе.

Выполнение программы сводится к выполнению раздела операторов, т. е. к выполнению последовательности действий, заключенных в операторные скобки Begin и End.

Пример:

Begin

clrscr;

x:=3; y:=5;

z:=(x*x+3)/(sqrt(y)–2);

writeln(z:6:3);

End.

Комментарии

Одним из способов достижения легкости понимания программы является включение в программу комментариев. Комментарий - это текст, вставленный в программу для пояснения определенных аспектов алгоритма. Компьютер не воспринимает (пропускает при выполнении программы) комментарии, и они не влияют на работу программы.

Комментарии могут заключаться в фигурные скобки { } и в скобки (* *). Они могут записываться в любом месте программы. Однако запрещается вставлять комментарии в середину служебного слова, идентификатора или числа. Если комментарий вставляется внутрь символьной строки, он будет рассматриваться как часть этой строки. Комментарий, расположенный под заголовком программы, может содержать ФИО автора, дату создания, назначение программы. Комментарии могут описывать процесс вычислений, с помощью комментариев можно объяснить структуру построения программы.

Пример:

Program summa;

{Автор: Иванов Иван, дата: 12.12.2005}

{Подсчет учеников в классе}

var x1,x2,x3,x4: real; {число учеников в классе}

k: integer; {общее количество}

Begin

read(x1,x2,x3,x4); (*ввод промежуточных значений*)

k:=x1+x2+x3+x4; (*подсчет общего количества*)

write(k); (*вывод результата*)

End.

Вопросы

1.  Из каких частей состоит структура программы на языке Паскаль?

2.  Как располагаются части программы?

3.  Что такое идентификаторы?

4.  Как записывается заголовок программы?

5.  Из каких частей может состоять раздел описаний?

6.  Охарактеризуйте каждую часть раздела описаний.

7.  Что представляет собой раздел операторов?

8.  Что такое комментарии и для чего они используются?

9.  Опишите следующие переменные: dlina – действительная переменная; к – переменная целого типа; с – действительная переменная; masha – символьная переменная; log – логическая переменная, number – переменная целого типа, fio – строковая переменная.

10.  Написать заголовок программы и раздел описаний для решения задачи вычисления площади круга.

§5. Линейные алгоритмы

В предыдущем параграфе мы рассмотрели составление простейших алгоритмов (программ). Во всех составленных нами алгоритмах команды шли последовательно друг за другом. Такие алгоритмы называются линейными.

Линейный алгоритм – алгоритм, в котором все команды располагаются и выполняются последовательно друг за другом. Этот тип алгоритмов не содержит логических условий, имеют одну ветвь вычислений (одно направление).

Примеры:

1) Распорядок дня ученика

2) Приготовление супа

3) Алгоритм вычисления у по формуле у = (5х-2)*(х+4)

4) Инструкция по сборке велосипеда

Графически линейный алгоритм реализуется линейной структурой, которая называется цепочка (см. рисунок).

Программа линейного вычислительного процесса представляет собой совокупность операторов ввода, присваивания, вывода, а также ряда вспомогательных операторов. Программные строки выполняются последовательно одна за другой. В программе операторы содержатся в разделе операторов, который начинается со служебного слова BEGIN, а заканчивается служебным словом END. Друг от друга операторы отделяются точкой с запятой, после служебных слов точка с запятой не ставится.

Основные операторы линейной структуры

1. Оператор присваивания.

Формат записи: <имя переменной> := <выражение>;

Назначение: задание переменной значения, равного значению выражения.

При выполнении этой команды компьютер заносит в ячейку памяти, соответствующую данной переменной значение выражения, стоящего справа от знака :=. Тип выражения, стоящего справа от знака присваивания должен соответствовать типу переменной, заданному в разделе описания переменных (VAR).

Выражение может быть:

константой: а:=5; max:=-12.56; pi:=3.14; g:=9.8; В ячейку памяти заносится число.

переменной: а:=b; max:=min; c[1]:=d[1]; В ячейку памяти заносится значение переменной.

арифметическим выражением: а:=b+5; max:=sqr(f)+min; pi:=4*arctan(1); s:=s+1; Вычисляется значение выражения, а затем заносится в ячейку памяти.

Оператор	A	B	C
a := 3	3	0	0
b := -2	3	-2	0
c := a – b	3	-2	5
a := a – 2	1	-2	5
b := 3*b + c div 2	1	-4	5

Проследить выполнение операции присваивания можно с помощью трассировочной таблицы. В этой таблице напротив каждого оператора записываются значения переменных, которые получаются после его выполнения. Процесс заполнения такой таблицы называется трассировкой. Трассировка демонстрирует три основных свойства присваивания: