Информатика

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский государственный университет сервиса и экономики

Кафедра «Информатика»

В.М. Пестриков

Г.А. Петров

В.С. Дудкин

Информатика

Учебное пособие для студентов, обучающихся по направлению 080500.62 (521500) «Менеджмент» Санкт-Петербург ББК

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Понятие информатики, системы счисления, кодирование информации. 9

Предмет и задачи информатики, понятие информации. 9

Информационные процессы и технологии. 11

Формы представления информации. 12

Понятие количества информации. 13

Единицы измерения информации. 14

Системы счисления. 14

Типы систем счисления. 14

Двоичная система счисления. 15

Шестнадцатеричная система счисления. 16

Перевод чисел из одной системы счисления в другую.. 16

Основы булевой алгебры.. 17

Кодирование информации в компьютере. 20

Понятие кодирования. 20

Кодирование числовой информации. 21

Представление вещественных чисел. 22

Кодирование текстовой информации. 23

Кодирование графической информации. 24

Кодирование звука. 27

Кодирование команд. 29

Коды, исправляющие ошибки. 29

Тесты.. 30

Глава 2. Основы организация и функционирования компьютеров. 33

Классификация компьютеров. 33

Принципы построения персонального компьютера. 36

Базовая конфигурация ПК.. 37

Системный блок. 37

Системная плата. 38

Центральное процессорное устройство. 41

Шинные интерфейсы и порты системной платы.. 44

Базовая система ввода-вывода. 46

Энергонезависимая память. 47

Система памяти компьютера. 47

Кэш-память. 47

Оперативная память. 48

Накопители на жестких магнитных дисках. 49

Накопители на оптических дисках. 53

Периферийные устройства. 54

Монитор. 54

Видеоплата. 57

Звуковая карта. 58

Клавиатура. 61

2.5.5. Манипулятор «мышь». 61

Принтеры.. 62

Сканеры.. 65

2.5.8. Графи́ческий планшет. 67

Плоттер. 67

Стриммер. 67

Флэш-память. 68

Модем.. 68

Сетевая плата. 69

Тюнер. 70

Тесты.. 70

Глава 3. Программное обеспечение компьютеров. 73

Понятие и классификация программного обеспечения. 73

Назначение и функции операционных систем ПК.. 73

Основные операционные системы.. 76

Файловая система. 79

Операционная система Windows XP. 82

Операционная система Windows Vista. 91

Прикладные программы.. 95

Инструментальные программные системы.. 96

Тесты.. 97

Глава 4. Электронные таблицы Excel 101

Назначение электронных таблиц. 101

Интерфейс пользователя в Excel 102

Основы работы в Excel 104

Ввод данных в ячейки электронной таблицы.. 104

Выравнивание содержимого ячеек. 107

Формулы и функции. 110

Копирование данных, адресация ячеек. 118

Построение диаграмм и графиков в Excel 120

Обработка табличных данных в Excel 122

Группировка данных. 122

Сортировка и фильтрация данных. 123

Объединение электронных таблиц. 127

Анализ данных с помощью сводных таблиц. 127

Решение типовых задач средствами Excel 129

Подбор параметров. 129

Анализ и прогнозирование данных. 132

Вычисление функций и построение графиков. 136

Решение нелинейного уравнения. 142

Решение системы уравнений. 143

Численное интегрирование функций. 144

Решение дифференциальных уравнений. 148

Финансовые вычисления в Excel 149

Тесты.. 153

Глава 5. Компьютерные сети, Интернет. 156

Назначение и классификация компьютерных сетей. 156

Классификация сетей. 157

Сетевые топологии. 158

Модель взаимодействия в компьютерной сети. 162

Среда передачи и сетевое оборудование. 164

Сетевое оборудование. 166

Стандартные сетевые протоколы.. 168

Основы Интернет. 168

Клиенты и серверы.. 170

Передача информации в Интернете. 170

Протоколы Интернета. 171

Адресация в Интернете. 171

Система доменов Интернет. 172

Способы подключения к сети Интернет. 172

Постоянное подключение. 174

Информационные ресурсы Интернет. 175

Программное обеспечение для работы в Интернет. 175

Гипертекстовая система WWW... 177

Средства коммуникации в Интернет. 178

Электронная почта. 178

Антиспам.. 179

Телеконференции Usenet 180

Служба передачи файлов FTP. 180

Форум.. 180

Чат. 181

Блоги. 182

Социальные сети. 182

Интернет-пейджеры.. 183

Skype. 183

Интернет-магазины.. 184

Дистанционное обучение. 184

Поиск информации в Интернет. 185

Защита информации в сетях. 186

Компьютерные вирусы.. 187

Антивирусная защита. 189

Межсетевые экраны.. 190

Тесты.. 193

Глава 6. Основы информационных систем и баз данных. 196

Понятие информационных систем и баз данных. 196

Модели баз данных. 199

Иерархическая модель данных. 200

Сетевая модель. 201

Реляционная модель данных. 201

Основы проектирования информационных систем.. 204

Нормализация БД.. 205

СУБД Microsoft Access. 207

Краткая характеристика Access. 207

Структура и объекты базы данных. 208

Создание таблиц. 212

Создание запросов. 215

Создание форм для ввода данных. 217

Создание и печать отчетов. 220

Основные этапы разработки базы данных. 220

Тесты.. 222

Глава 7. Основы алгоритмизации и программирования на языке Турбо Паскаль 7.0. 224

Основные понятия программирования. 224

Понятие алгоритма. 224

Программа. Языки программирования. 228

Этапы работы над программой. Система программирования. 230

Предварительные сведения о языке Паскаль и системе программирования. 231

Запуск системы Турбо Паскаль. 232

Алфавит языка Паскаль. 236

Структура программы на языке Паскаль. 237

Начинаем программировать на Паскале. 239

Первая программа на Паскале. 239

Цветовое оформление результатов. 241

Программы линейной структуры.. 244

Использование вещественных чисел. 249

Использование возможностей интегрированной среды программирования. 251

Редактирование текста редактором системы Турбо Паскаль. 251

Работа со справочной системой. 253

Работа с окнами. 256

Условные операторы и оператор безусловного перехода. 258

Оператор If 259

Логические переменные. Логические операции. 263

Оператор Case. 267

Безусловный оператор перехода Goto. 269

Операторы цикла. 270

Оператор For. 271

7.6.2. Оператор Repeat … until 273

Оператор While. 274

Работа с символами и строками. 276

Символьные константы и переменные. 276

Строковые переменные. 279

Массивы.. 281

Одномерные массивы.. 281

Двумерные массивы. 283

Функции и процедуры. 285

Функции. 285

Процедуры.. 289

Работа с файлами. 294

Текстовые файлы.. 294

Тесты.. 299

Глава 8. Компьютерное обеспечение презентаций. 303

Средства обеспечения компьютерной презентации. 303

Программные средства. 303

Microsoft PowerPoint 303

Создание новой презентации с помощью Мастера. 304

Автосодержания. 305

Создание презентации с помощью пустых слайдов. 307

Создание презентации на основе существующей. 309

Создание презентации с помощью шаблонов оформления. 310

8.2.5. Использование книжной и альбомной ориентации в одной
и той же презентации. 313

Отображение областей задач и перемещение между ними. 314

Режимы Microsoft PowerPoint 316

Обычный режим.. 316

Режим сортировщика слайдов. 318

Режим просмотра слайдов. 320

Выбор режима по умолчанию.. 320

Добавление нового слайда. 320

Дублирование слайдов в пределах Презентации. 321

Изменение порядка слайдов. 321

Скрытие слайда. 321

Сохранение форматирования слайда при копировании. 322

Копирование и вставка слайдов. 322

Копирование и вставка таблиц и фигур. 323

Копирование и вставка текста. 326

Копирование слайдов с помощью средства поиска слайдов. 327

Отправка слайдов в Microsoft Word. 327

Разрешение вопросов при копировании и вставке. 329

Работа с текстом. 330

Общие сведения о добавлении текста на слайд. 330

Рамки. 330

Автофигуры.. 331

Надписи. 331

Текст WordArt 332

Вставка текста в презентацию.. 333

Вставка текста в формате Microsoft Word или RTF. 333

Вставка текста в формате HTML.. 333

Вставка обычного текста. 335

Автоподбор параметров текста. 335

8.7.5. Текст в области «Структура». 336

Работа средств проверки стиля в презентации. 338

8.7.7. Что входит в проверку стиля?. 339

Оформление презентации. 339

Тесты.. 357

Литература. 359

 

Глава 1. Понятие информатики, системы счисления,

кодирование информации

1.1. Предмет и задачи информатики, понятие информации

 

Вся жизнь и деятельность человека связана с получением, обработкой и накоплением информации. Фундаментальной чертой развития деятельности общества в различных областях науки, техники и других сферах является рост производства, потребления и накопления информации. Увеличение информации и растущий спрос на нее обусловили появление отрасли, связанной с автоматизацией обработки информации – информатики. Термин "информатика" (informatique) происходит от французских слов information (информация) и automatique (автоматика), он дословно означает "информационная автоматика" и определяется как "наука о преобразовании информации". На Международном конгрессе в Японии в 1978 году расширенное определение понятия информатики было сформулировано следующим образом: "Понятие информатики охватывает области, связанные с разработкой, созданием, использованием и материально-техническим обслуживанием систем обработки информации, включая машины, оборудование, математическое обеспечение, организационные аспекты, а также комплекс промышленного, коммерческого, административного, социального и политического воздействия".

В США и многих Европейских странах вместо термина “ информатика” используется термин “Computer Science” – компьютерная наука или наука об использовании компьютера. Инфоpматика - это дисциплина, основанная на использовании компьютерной техники и изучающая структуру, свойства информации, а также методы её создания, хранения, обработки, передачи и применения в различных областях деятельности человека. Чтобы использовать основные результаты исследований в области компьютерных наук, необходимо обладать навыками в таких основных направлениях, как: теория алгоритмов, представление информации, программирование и проектирование систем. Инфоpматика - комплексная научная дисциплина с широчайшими областями применения, основными приоритетными направлениями которой являются следующие:

· pазpаботка вычислительных систем и пpогpаммного обеспечения;

· теоpия инфоpмации, изучающая процессы передачи, приёма, преобразования и хранения информации;

· разработка методов вычислительной математики, искусственного интеллекта ;

· социальная информатика для изучения вопросов, связанных с развитием информатизации общества;

· глобальные сети, системы телекоммуникаций, для объединения всех стран в единую информационную сеть;

· использование средств вычислительной техники в образование, медицине, торговле и других сферах деятельности человека.

Исторически корни информатики лежат в науке «кибернетика», изучающей законы управления в живой природе и технических системах. Это понятие появилось ещё в 19 веке и ввел его французский физик А.Ампер, полагая, что должна существовать наука об искусстве управления. Эту науку он решил назвать кибернетикой, так как с греческого «кибернетикос» переводится как «искусный в управлении». Примерами кибернетических систем являются: автоматические регуляторы в технике, компьютерная система, мозг человека.

Кибернетика занимается разработкой принципов создания систем управления и автоматизации интеллектуальной деятельности человека. Возникновение кибернетики в 1948 как самостоятельной науки связано с созданием в 1940-х годах аналоговых и цифровых вычислительных машин, а развитие кибернетики в теоретических и практических аспектах - с прогрессом средств вычислительной техники. Основателем данного направления является американский математик Н. Винер.

Информатика отдельной наукой была признана лишь в 1970-х годах и с момента своего развития информатика разработала собственные методы и терминологию. В настоящее время бурное развитие средств вычислительной техники, развитие информационных технологий и систем обеспечивают прогресс во всех областях науки, техники, производственной деятельности и т.п. Сегодня факультеты и кафедры информатики имеются в большинстве университетов мира.

 

Понятие информации

Понятие информации является основополагающим понятием информатики, как науки. Несмотря на постоянное использование данного термина, понятие… В настоящее время понятие информации является в значительной степени… Люди обмениваются информацией в форме сообщений. Сообщение - это форма представления информации в виде речи, текстов,…

Универсальный код - Unicode

Unicode включает существующие алфавиты стран мира, а также различные математические, химические и другие символы. Юнико́д является стандартом… Unicode использует 16бит для кодирования символов и общее количество символов,…  

Растровая графика

Растровые графические изображения представляют собой матрицу, состоящую из точек, которые называются пикселами (pixel - picture element). Каждый… Для кодирования монохромного изображения достаточно 1 бита ( значение 1 –… Для цветного дисплея пиксель должен представляться различными цветами и поэтому для кодирования, например 4-цветного…

Векторная графика

Векторное графическое изображение представляет объект, который состоит из элементарных базовых объектов. Положение этих элементарных объектов… Векторное изображение является многослойным по сравнению с растровой графикой.… Объекты в векторной графике по сравнению с растровой графики при изменении своих размеров не теряют качества, тогда…

Фрактальная графика

  Рис. 1.6. Объект фрактальной графики  

Ответы к тестам главы 1

  b b a b c   Глава 2. Основы организация и функционирования компьютеров

Краткая история развития компьютеров

В 1945 г. Американский ученый Джон фон Нейман сформулировал основы организации и функционирования современных компьютеров на основе принципа… В 1946 г. В США была разработана первая электронная цифровая ЭВМ… В 1948 г. в американской фирме Bell Laboratories физики У. Шокли, У. Браттейн и Дж. Бардин создали транзистор, за что…

Ответы к тестам главы 2

  с b d   Глава 3. Программное обеспечение компьютеров

Инструментальные программные системы

Инструментальные программные системы - это интегрированные среды, содержащие комплекс программных средств, которые используются в ходе разработки и… · текстовые экранные редакторы для создания и редактирования текстов… · трансляторы (translator - переводчик) - программы для преобразования исходной программы, написанной на одном из…

Ответы к тестам главы 3

Глава 4. Электронные таблицы Excel   4.1. Назначение электронных таблиц

Примеры вычислений с использованием стандартных функций

Суммирование.Для простейшего суммирования используют функцию СУММ, синтаксис которой СУММ(А), где: А - список от 1 до 30 аргументов. Аргумент может быть ячейкой, диапазоном ячеек, числом или формулой. Ссылки на пустые ячейки, текстовые или логические значения игнорируются. Фактически данная функция заменяет непосредственное суммирование с использованием оператора сложения (+). Формула СУММ(В2:В5), указанная в ячейке В6 (рис. 4.13), соответствует формуле =В2+В3+В4+В5.

 

 

Рис. 4.13. Суммирование с использованием функции СУММ

 

Для выполнения выборочного суммирования столбцов чисел, например требуется сложить только числа в столбцах В и D, а столбец C исключить формула сложения будет иметь вид: =СУММ(В2:В5; D2:D5). Для выполнения суммирования ячеек диапазона, удовлетворяющих заданным условиям, следует использовать функцию СУММЕСЛИ, имеющую следующий синтаксис:

СУММЕСЛИ(диапазон; критерий; диапазон_суммирования), где:

· диапазон - диапазон адресов вычисляемых ячеек;

· критерий - критерий в виде числа, выражения или текста, определяющего суммируемые ячейки. Например, критерий может быть выражен как 24, ">22";

· диапазон_суммирования - фактические ячейки для суммирования.

Ячейки в области диапазон_суммирования суммируются, если соответствующие им ячейки в аргументе «диапазон» удовлетворяют критерию. Если диапазон_суммирования опущен, то суммируются ячейки в аргументе «диапазон». Excel предлагает дополнительные функции, которые можно применять для анализа данных с использованием условий. Например, для подсчета числа появлений текстовой строки или числа в пределах диапазона ячеек, используйте функцию СЧЁТЕСЛИ. Для получения формулы, возвращающей в зависимости от выполнения условия одно из двух значений, например вознаграждение по указанному объему продаж, используйте функцию ЕСЛИ. На рис. 4.14 представлен пример суммирования ставок комиссионных закупаемого оборудования, значения которых превышают 12000.

 

 

 

Рис. 4.14.Суммирование с использованием функции СУММЕСЛИ

 

Можно также суммировать значения, удовлетворяющие определенным условиям, например, в таблице на рис. 4.15 показан пример суммирования только оргтехники, относящейся к принтерам.

Возведение в степень.Для возведения в степень используют функцию СТЕПЕНЬ, синтаксис которой СТЕПЕНЬ(число; степень), где:

· число - основание, которое может быть любым вещественным числом;

· степень - показатель степени, в которую возводится основание.

Вместо функции СТЕПЕНЬ для возведения в степень можно также использовать оператор ^, например 7^2. Отрицательные числа можно возводить в степень, значение которой является целым числом, других ограничений нет.

 

 

 

Рис. 4.15. Выборочное суммирование с использованием функции

"СУММЕСЛИ"

Тригонометрические функции.В Excel можно выполнять как прямые, так и обратные тригонометрические функции. Синтаксис для прямых тригонометрических функций имеет единый вид и, например, для функции SIN синтаксис следующий: SIN(А), где: А - угол в радианах.

Синтаксис для всех обратных тригонометрических функций также имеет одинаковый вид и для функции АSIN синтаксис - АSIN(А), где:

А - число, равное синусу определяемого угла.

Следует обратить внимание, что все тригонометрические вычисления выполняются для углов, представленных в радианах. Для перевода в градусы необходимо использовать функции преобразования или самостоятельно переводить значения, используя функцию ПИ(). Функция ПИ() вставляет значение числа ПИ, функция не имеет аргументов, но скобки необходимо указывать. Например, для вычисления значения синуса угла в градусах, нужно его умножить на ПИ()/180. На рис.4.16. приведен пример вычисления функции SIN(A) для аргументов, заданных в градусах (от 0 до 90 градусов).

Расчет средних значений.В простом случае для расчета среднего арифметического значения используют функцию СРЗНАЧ, имеющую следующий синтаксис:

СРЗНАЧ(А), где:

А - список от 1 до 30 элементов, среднее значение которых требуется найти. Элемент может быть ячейкой, диапазоном ячеек, числом или формулой.

Нахождение экстремальных значений.Для нахождения экстремальных значений (наибольшего или наименьшего) в массиве данных используются функции МАКС и МИН. Синтаксис функции МАКС:

МАКС(А), где:

А - список от 1 до 30 аргументов, среди которых требуется найти наибольшее значение. Элемент может быть ячейкой, диапазоном ячеек, числом или формулой. Функция МИН имеет такой же синтаксис, что и функция МАКС. Функции МАКС и МИН определяют только крайние значения, но не показывают, в какой ячейке эти значения находятся.

 

 

 

Рис. 4.16. Вычисление функции SIN(А)

На рис. 4.17 показан пример определения максимального значения стоимости тура.

 

 

Рис. 4.17. Нахождение максимальной стоимости тура

 

Расчет количества ячеек.Для определения количества ячеек, содержащих числовые значения, можно использовать функциюСЧЕТ,имеющейсинтаксис:

СЧЕТ(А), где:

А - список аргументов от 1 до 30, среди которых требуется определить количество ячеек, содержащих числовые значения. Элемент может быть ячейкой, диапазоном ячеек, числом или формулой. В таблице на рис.4.х приведен пример определение в таблице числовых значений в ячейках А2:А6.

 

 

Рис.4.18. Расчет количества ячеек, содержащих числа, с использованием функции "СЧЕТ"

 

Для определения количества ячеек, содержащих числовые, текстовые, логические значения, следует использовать функцию СЧЕТЗ, синтаксис которой СЧЕТЗ(А), где:

А - список от 1 до 30 элементов, среди которых требуется определить количество ячеек, содержащих любые значения. Элемент может быть ячейкой, диапазоном ячеек, числом или формулой.

Ошибки в формулах Excel.Если формула построена неправильно, Excel формирует соответствующую ошибку, основными причинами появления которых следующие:

· #ЗНАЧ! - используется недопустимый тип аргумента;

· #ДЕЛ/0! - в формуле выполняется деление на ноль;

· #ИМЯ? - Excel не может определить используемое в формуле имя;

· #ССЫЛКА! - используется недопустимая ссылка на ячейку;

· #Н/Д - неопределенные данные, при некорректном определении аргументов функции;

· #ПУСТО! - задано пересечение двух областей, не имеющих общих ячеек.

Возникновение ошибок может объясняться также и рядом других причин, с которыми можно ознакомиться в фирменных материалах.

 

4.3.4. Копирование данных, адресация ячеек

 

Таблицы, как правило, содержат большое количество данных, над которыми необходимо выполнять однотипные, а иногда и одинаковые операции. В таблице, представленной на бумаге, подобные данные необходимо многократно копировать, перемещать, для чего в электронной таблице используются механизмы копирования и перемещения. При этом можно копировать и перемещать данные, форматы данных, формулы. Копируемая и перемещаемая информация может содержаться в отдельных ячейках, в блоке ячеек, в рабочем листе. При копировании в отличие от перемещения, информация в источнике сохраняется.

1. Применение буфера обмена. Буфер обмена – это область оперативной памяти, предназначенная для временного хранения информации. Копируемая или перемещаемая информация помещается в буфер обмена после ее выделения и применения к выделенному боку команд Копировать или Вырезать. Из буфера обмена информация вставляется в помеченное место командой Вставить.

2. Метод перетаскивания. Курсор мыши наводится на рамку текущей ячейки и превращается из креста в стрелку. При нажатой левой клавиши выделенная информация перетаскивается в нужное место, для копирования данный шаг следует выполнять при нажатой клавише Ctrl.

Перетаскивание с помощью правой клавиши мыши обладает большими функциональными возможностями. Действия выполняются как и в предыдущем случае, но необходимо удерживать нажатой правую клавишу мыши, при этом появляется меню, в котором нужно выбрать выполняемую операцию: переместить, копировать данные и форматы и т.п.

При перемещении формул имеющиеся в ней ссылки на ячейки остаются неизменными, а при копировании формулы ссылки на другие ячейки могут оставаться неизменными или автоматически изменяться. Для реализации этого механизма используются относительная и абсолютная ссылки.

Ссылка указывает на ячейку или диапазон ячеек листа и передает в Excel сведения о расположении данных, которые требуется использовать в формуле. При помощи ссылок можно использовать в одной формуле данные, находящиеся в разных частях листа, а также использовать в нескольких формулах значение одной ячейки. Кроме того, можно задавать ссылки на ячейки других листов той же книги и на другие книги. Ссылки на ячейки других книг называются связями.

Относительной называется ссылка, автоматически изменяющаяся при копировании содержащей ее формулы. Изменение происходит таким образом, что сохраняется расстояние по обеим частям адреса между ячейкой, на которую производится ссылка и той ячейкой, откуда она выполняется. Относительная ссылка выглядит как обычный адрес ячейки, состоящий из заголовков столбца и строки, например, А8. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, изменяется и ссылка. При копировании формулы вдоль строк или столбцов ссылка автоматически корректируется. Например, при копировании формулы с относительными ссылками из ячейки С1 в ячейки С2 и С3 ссылка в формуле автоматически изменяется: =A1+В1 на =A2+В2 и =А3+С3 соответственно. На рис.4.19 показан пример копирования формулы с использованием относительной ссылки.

Абсолютной называется ссылка, не изменяющая ссылок при копировании формулы, содержащей их. Запись абсолютной ссылки получается из записи относительной ссылки добавлением знака доллара $ в общем случае как перед заголовком столбца, так и перед заголовком строки, например $A$1. Рассмотрим пример, показывающий использование абсолютных ссылок (Рис.4.20.). При копировании формулы вычисления процента продаж товара отдельно по каждому месяцу необходимо изменять ссылки в числителе формулы и не изменять в знаменателе, что и обеспечивает использование абсолютной адресации.

 

	A	B	C
			=A1+B1	До копирования
			=A2+B2	После копирования
			=A3+B3	После копирования

 

Рис.4.19. Копирование формулы с относительной ссылкой

 

Для января эта доля может быть вычислена по формуле =B1/B4, все ссылки в этой формуле относительные. Поэтому при копировании этой формулы в ячейки С2 и С5 получим ошибку "#ДЕЛ/0!". Это произойдет потому,

 

 

	A	B	C	D
	Месяц	Товар	Процент по месяцам	Примечание
	Январь		= B1/B$4 (32%)	До копирования формулы
	февраль		= B2/B$4 (43%)	После копирования
	Март		= B3/B$4 (25%)	После копирования
	Итого	=B2+B3+B4 (16)	(100%)

 

Рис.4.20. Копирование формулы с абсолютной ссылкой

 

что обе ссылки будут изменены и для ячейки С2 получим: B1/B5, а ячейка В5 не заполнена, то есть содержит значение 0. Чтобы сделать формулу корректной для копирования, ссылка на В4 должна быть абсолютной. Для этого перед номером строки 4 необходимо поместить знак $. Такая ссылка на ячейку называется смешанной, то есть относительной для адреса столбца и абсолютной – для адреса строк таблицы. При необходимости ссылку можно сделать абсолютной как для строк, так и для столбцов таблицы, например $B$4.

Смешанные ссылки.Смешанная ссылка содержит абсолютный столбец и относительную строку или абсолютную строку и относительный столбец. Абсолютная ссылка столбцов имеет вид $A1, $B1 и т.д, а абсолютная ссылка строки имеет вид A$1, B$1 и т. д. При изменении позиции ячейки, содержащей формулу, относительная ссылка изменяется, а абсолютная не изменяется. При копировании формулы вдоль строк и столбцов относительная ссылка автоматически корректируется, а абсолютная ссылка не корректируется. Для быстрого изменения типа ссылки используется клавиша F4. Введите в ячейку А1 любое число, а в ячейку А2 введите формулу =А1. Затем нажимайте клавишу F4 и обратите внимание, что после каждого нажатия клавиши тип ссылки будет изменяться (рис.4.21).

 

 

Рис. 4.21. Изменение типа ссылки

 

4.4. Построение диаграмм и графиков в Excel

 

Диаграммы являются средством наглядного изображения табличных данных и упрощает выполнение сравнения, выявления тенденций изменения результатов вычислений. Например, вместо анализа группы столбцов с данными на листе Excel можно с помощью диаграммы наглядно и быстро увидеть поведение анализируемых данных. Диаграмму можно поместить на отдельный лист или создать как внедренный объект на листе с исходными данными, также диаграмму можно поместить на веб-странице. Чтобы создать диаграмму, необходимо сначала ввести для нее данные на листе, затем, выделив эти данные, следует воспользоваться Мастером диаграмм для пошагового создания диаграммы, при котором выбираются ее тип и различные параметры. Диаграмма связана с данными, на основе которых она создана и обновляется автоматически при изменении данных.

Excel использует заголовки столбцов или строк данных в качестве имен рядов данных. Имена рядов отбора отображаются в легенде, представляющей собой прямоугольник, в котором определяются цвета рядов или категорий данных на диаграмме. Диаграмму можно создать на отдельном листе. Excel поддерживает различные типы диаграмм, позволяя представить данные в виде, наиболее понятном пользователю. Создавая диаграмму с помощью мастера диаграмм легко выбрать нужный тип в списке стандартных или пользовательских типов диаграмм. Диаграмму можно вывести на печать отдельно или вместе с результатами вычислений.

Типы диаграмм.Excel позволяет создавать большой набор различных диаграмм, включающих более 30 типов диаграмм различных разновидностей. Выбор типа диаграммы определяется задачами, решаемыми при ее создании (рис.4.22). Для выбора подходящего варианта диаграммы рекомендуется посмотреть различные типы и виды для каждого задачи и выбрать наилучший вариант. Помимо встроенных типов диаграмм, пользователь может создавать, сохранять, а затем использовать собственные типы диаграмм. Один из типов диаграмм является стандартным, то есть он используется по умолчанию при создании диаграмм. Обычно стандартной диаграммой является плоская гистограмма.

Построение диаграмм.Перед созданием диаграммы следует убедиться, что данные упорядочены по столбцам или строкам. Не обязательно, чтобы столбцы или строки данных были смежными, но несмежные ячейки должны образовывать прямоугольник.

Как правило, данные, используемые для создания диаграммы, не должны существенно различаться по величине. Диаграмму можно сначала создать, а затем изменить и необходимым образом оформить. В этом случае следует выделить ячейки, содержащие данные для диаграммы, щелкнуть по стрелке кнопки Тип диаграммы панели Диаграммы и выбрать тип создаваемой диаграммы.

Если необходимо построить диаграмму для всех данных таблицы, то можно выделить одну любую ячейку, а затем щелкнуть по стрелке кнопки Тип диаграммы панели Диаграммы и выбрать тип создаваемой диаграммы.

Наиболее удобным способом создания диаграммы является использование Мастера диаграмм,вызываемый нажатием кнопки Мастер диаграмм на панели Стандартная, после чего появится диалоговое окно Мастер диаграмм, обеспечивающий построение диаграмм за 4 шага.

1. Выбор типа и вида диаграммы.После вызова Мастера диаграммв диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы следует выбрать тип и вид диаграммы. Диалоговое окно имеет две вкладки: Стандартные и Нестандартные. Во вкладке Стандартные расположены стандартные типы диаграмм Excel и их разновидности. Для просмотра внешнего вида выбранной диаграммы следует нажать и удерживать кнопку Просмотр результата. Выбранный тип и вид диаграммы можно будет изменить в последующем при редактировании и оформлении диаграммы.

2. Выбор источника данных.В диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы необходимо выбрать источник данных для диаграммы (рис.4.22), диалоговое окно имеет две вкладки: Диапазон данных и Ряд.

 

 

Рис. 4.22. Выбор источника данных диаграммы

 

Если перед началом создания диаграммы на листе были выделены ячейки с данными, то во вкладке Диапазон данных в поле Диапазон указан диапазон ячеек листа, для которого создается диаграмма, а на листе этот диапазон обведен «бегущим» пунктиром. При необходимости можно очистить поле Диапазон и, не закрывая диалогового окна, на листе выделить другой диапазон ячеек.

Как правило, независимо от размещения данных на листе, Excel правильно выбирает вариант построения рядов данных (по строкам или по столбцам выделенного диапазона) и устанавливает соответствующий переключатель (на строках или на столбцах), имена рядов данных показываются в легенде.

Содержание вкладки Ряд зависит от типа выбранной диаграммы, а также от выбора варианта построения рядов данных.

По окончании работы с источниками данных диаграммы в диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы следует нажать кнопку Далее.

3. Выбор параметров диаграммы.Выполняется на 3-емшаге вокне Мастер диаграмм (шаг 3 из 4 ): параметры диаграммы. На данном шаге мастером предлагается определить заголовок создаваемой диаграммы, использовать линии сетки, включить легенду в любом месте диаграммы, дать имена осям Х и У, определить подписи данных и щелкнуть Далее для перехода на последний четвертый шаг.

4. Размещение диаграммы. Выполняется в окне Мастер Диаграмм (шаг 4 из 4): размещение диаграммы.На этом шаге пользователь определяет, где поместить диаграмму: на текущем рабочем листе или на отдельном листе книги. После нажатия кнопки Готово Excel создаст диаграмму. Затем пользователь может внести изменения данных в исходной таблице, что автоматически отразится на построенной диаграмме.

4.5. Обработка табличных данных в Excel

4.5.1. Группировка данных

 

При обработке и анализе таблиц большой размерности часто требуется выделять данные, относящиеся к одной группе и это можно реализовать средствами Excel путем создания так называемой структуры. Данная структура позволяет показывать и скрывать строки дополнительных сведений о месячном объеме продаж, что особенно важно при большом значении строк, не умещающихся на одном экране. На рис. 4.23 в верхней таблице строки разбиты на две группы : 1 и 2 кварталы, кнопки “+” и “–“ раскрывают и скрывают группы, а кнопки 1 и 2 – уровни групп. На рис.4.24 ( нижней таблице) данные по 1-му кварталу скрыты, а по 2-му кварталу открыты. Каждая из групп формируется отдельно. В меню Данные выберите команду Группа и структура, а затем - Создание структуры. Выделите строки или столбцы, содержащие сведения.

 

 

 

 

 

Рис.4.23. Группировка данных

 

Строки или столбцы сведений обычно прилегают к строке или столбцу, содержащему итоговые формулы или заголовки. Например, для рассматриваемого примера выделите строки 3- 5 и 7- 9 . В общем случае необходимо продолжать выделение и группировку строк или столбцов сведений и выполнение команды «Группировать» до тех пор, пока не будут созданы все необходимые уровни структуры. Данная структура позволяет показывать и скрывать строки дополнительных сведений о месячном объеме продаж. Если итоговые строки расположены над строками данных или итоговые столбцы расположены слева от столбцов данных, измените параметры расположения.

4.5.2. Сортировка и фильтрация данных

 

Для многих применений Excel таблицы могут содержать большое количество неупорядоченных по выбранным критериям данных, представленных в виде списка. В таком случае эффективным инструментом для анализа и некоторой обработки табличных данных в Excel используются сортировка списков и их фильтрация. Под списком понимают набор строк листа, содержащий однородные данные, например база данных счетов или набор адресов и телефонов клиентов. Первая строка в этом списке содержит заголовки столбцов, список не должен содержать пустых строк или столбцов.

Сортировка данных.Лучше всего, если сортируемый список будет иметь заголовки столбцов. Сортировка или упорядочивание списков значительно облегчает поиск и анализ данных. После сортировки записи отображаются в порядке, определенном значениями столбцов по алфавиту, возрастанию, убыванию и другим критериям . Наиболее просто сортировка выделенных ячеек выполняется при использовании кнопок сортировки по возрастанию и убыванию (рис.4.24).

 

 

 

 

Рис.4.24. Выполнение сортировки

 

Для выполнения сортировки курсор необходимо поместить в столбце, по которому выполняется сортировка. Выбрав на панели инструментов "Сортировка от А до Я", данный список будет отсортирован по первому столбцу, то есть по полю Турфирма. Для выполнения сортировки по нескольким столбцам можно также использовать данные кнопки сортировки, но более эффективным инструментом сортировки является команда Данные> Сортировка.Нарабочем листе появляется диалоговое окно Сортировка,вкотором можно задать три ключа сортировки. Это позволит расставить строки по выбранному критерию сортировки (возрастание или убывание) в столбце В, а внутри групп других столбцов с одинаковыми значениями столбца В расставит по выбранному критерию в столбце С (рис.4.24). Таким образом, выполнение сортировки в общем случае включает следующие этапы:

· необходимо выделить ячейку в списке, который требуется отсортировать;

· в меню Данные выберите команду Сортировка;

· выбор столбцов сортировки в полях Сортировать по и Затем по.

· выберите остальные параметры сортировки и нажмите кнопку OK.

Фильтрация данных.Фильтр - это быстрый и легкий способ поиска подмножества данных и работы с ними в списке. В отфильтрованном списке отображаются только строки, отвечающие условиям. Под условием понимается ограничение, заданное для отбора записей, включаемых в результирующий набор записей запроса или фильтра. для столбца. В Excel доступны две команды для фильтрации списков:

· автофильтр, включая фильтр по выделенному, для простых условий отбора;

· расширенный фильтр для более сложных условий отбора.

В отличие от сортировки, фильтр не меняет порядок записей в списке. При фильтрации временно скрываются строки, которые не требуется отображать. Строки, отобранные при фильтрации в Excel, можно редактировать, форматировать, создавать на их основе диаграммы, выводить их на печать, не изменяя порядок строк и не перемещая их. На рис.4.25 представлены результаты работы группы агентов туристической фирмы, осуществляющей распространение туров в различных городах страны. Для анализа их работы по продаже туров необходимо периодически проводить экспресс-анализ их деятельности за первое полугодие.

Очевидно, что даже такую простую таблицу не просто анализировать и делать прогнозы, не говоря о таблицах, содержащих сотни и тысячи записей.

Для использования Автофильтра необходимо выделить какую-нибудь

ячейку исходной таблицы и выполнить команду Данные-Фильтр-Автофильтр.

 

 

 

 

Рис.4.25. Результаты работы турагентов

В каждой ячейке верхней строки появляются кнопки со стрелками, отражающими наличие какого-нибудь списка (рис. 4.26).

 

 

 

Рис.4.26. Таблица исходных данных

 

Если щелкнуть по кнопке-стрелке в столбце «город», то появляется список со всеми введенными в таблицу городами и можно выбрать интересующий город. Выберем город СПб для анализа деятельности в нем агентов (рис.4.27).

 

 

 

Рис.4.27. Выполнение фильтрации

 

Excel оставил в отфильтрованной таблице только результаты работы агентов данного города. Аналогично можно проанализировать данные по другим городам таблицы или сделать фильтрацию по агентам и т.п. Полученные таблицы можно отформатировать, распечатать или передать по электронной почте.. Для отмены режима фильтрации нужно выполнить команду Данные-Фильтр-Отразить Все.

Для отфильтрованных таблиц можно выполнить обработку данных: вычислить суммы, произведения, так, как будто никаких скрытых строк в таблице нет. Если поместить курсор в свободную ячейку какого-нибудь столбца, выделить нужные ячейки и нажать на кнопку автосуммирования «сигму», то выполнится специальная функция Промежуточные Итоги. Данная функция, например будет суммировать только строки, которые видны, а остальные невидимые пропускает. Если фильтр изменится, то изменятся и промежуточные результаты. Поля, по которым установлен фильтр, отображаются со значком воронки. Если подвести указатель мыши к такой воронке, то будет показано условие фильтрации.

 

4.6. Объединение электронных таблиц

 

Объединение таблиц можно осуществить путем их связывания. Поскольку разные таблицы размещаются на отдельных листах, то можно говорить не о связывании таблиц, а о связывании листов книги.

 

 

 

Рис.4.28. Объединение таблиц

 

Две таблицы называются связанными, когда в ячейках одной из них присутствуют ссылки на ячейки другой. Пусть таблица Прайс-лист содержит цены на продаваемые книги, а таблица Калькуляция – количество и стоимость каждой книги. Обе таблицы принадлежат одной книге и размещены на Лист1 и Лист2 (рис.4.28). Стоимость книг на Лист2 в таблице Калькуляция вычисляется с использованием значения цены на Лист1. Формула для вычисления стоимости книг на Лист2 включает имя Лист1 и адреса ячеек, разделенных восклицательным знаком: =В4*Лист 1!В4. Если ссылка на ячейку осуществляется из другой книги, то в ссылку добавляется полное имя книги, то есть путь к файлу и имя файла. При этом имя книги заключается в квадратные скобки, а полное имя файла в апострофы.

 

4.7. Анализ данных с помощью сводных таблиц

 

Сводные таблицы - это очень мощное и эффективное средство Excel для работы с данными, они предназначены для наглядного просмотра и анализа данных больших таблиц, так как традиционными средствами делать это сложно, а иногда и практически невозможно. Сводными называются таблицы, содержащие данные анализируемой таблицы таким образом, чтобы связи между ними отображались наиболее наглядно. Сводная таблица создается на основе отформатированного списка значений, поэтому, прежде чем создавать сводную таблицу, необходимо подготовить соответствующим образом данные. Сводные таблицы позволяют структурировать данные, представленные в неупорядоченной форме в таблицах, автоматически сформировать любые итоговые результаты по выбранным критериям для полученного документа. В качестве примера построения сводной таблицы, из которого будет понятна технология процесса, рассмотрим преобразование исходной неупорядоченной информации о продаже туров за один квартал тремя турфирмами (рис.4.29).

 

 

 

Рис.4.29. Построение сводной таблицы

 

В приведенном примере можно легко сравнить объем продаж туров за любой квартал и год для любой из фирм или нужных сочетаниях, вычислить окончательные итоги продаж. Также можно менять представления исходных данных для анализа других вариантов, например, количество, среднее значение. В отчете сводной таблицы каждый столбец или поле исходных данных становится полем сводной таблицы, в котором подводятся итоги нескольких строк.

Для создания сводной таблицы выполняется команда Данные - Сводная таблица,в результате чего на экране появляетсяМастер сводных таблиц, реализуемый данную процедуру за три шага:

· на первом шаге выбирается источник данных, для нашего примера они хранятся в базе данных листа Excel и нажимается кнопка Далее;

· на втором шаге определяется диапазон адресов исходных данных и выполняется переход к шагу 3 командой Далее;

· на третьем шаге, являющимся самым главным, осуществляется выбор структуры создаваемой сводной таблицы, шаг начинается с нажатия кнопки Макет (см. рис.4.29), после чего на экране появляется окно, представленное на рис.4.30.

 

 

 

Рис.4.30. Макет сводной таблицы

 

На данном шаге необходимо перетащить четыре кнопки в соответствующие области макета создаваемого отчета сводной таблицы. Смысл отдельных полей следующий:

· страница – поле используется для заголовка страницы сводной таблицы;

· столбец – поле используется в качестве заголовка столбцов сводной таблицы;

· строка – поле используется для заголовков строк сводной таблицы;

· данные – поле, в котором отображается итоговые результаты сводной таблицы.

На рис.4.31 приведена результирующая сводная таблица для рассматриваемого примера. Используя Кнопки в таблице (черные треугольники),

 

 

 

Рис.4.31.Результирующая сводная таблица

 

можно получить отчеты по любым выбранным критериям. Следует отметить, что построенную сводную таблицу можно настраивать на требуемый вид.

4.8. Решение типовых задач средствами Excel

4.8.1.Подбор параметров

Excel включает ряд полезных средств для решения финансовых задач, задач бухгалтерского учета, маркетинга и многих других применений. Подбор параметров состоит в поиске оптимального значения формулы, содержащейся в целевой ячейке. Данная функция выполняет обработку над группой ячеек таблицы, которые прямо или косвенно связанны с формулой, находящейся в целевой ячейке. Для получения требуемого результата на основании формулы, представленной в целевой ячейке, функция должна изменять значения параметра в ячейках, влияющих на результат.

Для сокращения множества значений, которые используются в данной модели, используются ограничения на значения изменяемых ячеек, функционально связанных друг с другом и задаваемых в процессе постановки решаемой задачи. Данные ограничения могут также иметь ссылки на другие ячейки, влияющие на результат. Процесс выполнения поиска решения можно применить для определения значений влияющих ячеек, которые будут соответствовать экстремальному значению функционально зависимой ячейки. Например, изменяя объем спланированного бюджета для рекламы или стоимости тура можно наблюдать на влияние этого изменения на сумму расходов.

Рассмотрим задачу подбора параметра на примере анализа объема продаж туров в соответствии с таблицей на рис.4.32. В ячейке В5 приведена формула расчета прибыли, в которой стоимость тура является переменной, а остальные параметры константами, поэтому нужную прибыль в 11000 у.е. в данном примере будем получать путем подбора стоимости тура (ячейка В2) . Для подбора искомого параметра поместите курсор в ячейку В5 необходимо выполнить командуСервис-Подбор параметра, в результате чего появится окно для подбора параметра (рис 4.32). Введите Значениеприбыли 11000 уе, адрес изменяемой ячейки В2 и нажмите ОК. В результате перечисленных действий получены следующие значения (рис.4.33).

 

 

 

Рис.4.32. Окно подбора параметра

 

 

 

Рис.4.33. Результат подбора параметра

4.8.2.Анализ и прогнозирование данных

 

Довольно часто на практике приходится сталкиваться с анализом и прогнозированием наборов функционально зависимых параметров, полученных экспериментальным путем и требующих дальнейшего аналитического описания для последующего анализа. Как правило, для этих данных нужно подобрать некоторую математическую модель, которая позволяет описывать имеющиеся экспериментальные зависимости и с определенной степенью вероятности строить соответствующие прогнозы.

Для такой постановки задачи ее математическая формулировка может выглядеть следующим образом. Имеется зависимость переменной E от переменной X, полученная путем эксперимента E=F(X). Требуется построить аналитическое описание для функции T =F(X), где T(X) - некоторая функция от X, наилучшим образом описывающая наблюдаемые экспериментальные значения E. Обычно T =F(X) следует выбирать так, чтобы минимизировать сумму квадратов разностей между экспериментальными и теоретическими значениями E и T, т.е. минимизировать некоторый функционал:

 

где n - число наблюдений. При решении такой задачи главной проблемой является выбор некоторой математической функции, позволяющей наиболее достоверно описывать полученные экспериментальные данные и прогнозировать ожидаемые результаты. В Excel существует возможность рассчитывать наиболее подходящую линию, которая с некоторой точностью описывает экспериментальные данные, которую называют линией тренда. Линия тренда - статистический инструмент, представляющий собой линию T, построенную на основе данных диаграммы Е с использованием некоторой аппроксимации. В некоторых случаях этими рассчитанными результатами можно воспользоваться для анализа тенденций рынка сбыта некоторой продукции и краткосрочного прогнозирования.

Построение линии тренда. С помощью Excel можно построить и проводить автоматический анализ тренда на основе диаграмм. Для того, чтобы правильно выбрать линию тренда на диаграмме, следует хорошо разбираться в теоретических основах прогнозирования. Линию тренда можно добавить к ряду данных в том случае, если они представляют собой диаграмму с областями, график, гистограмму. В Excel предлагается выбрать одну из шести типов аппроксимирующих линий тренда или вычисление линии, показывающей скользящее среднее. Скользящее среднее сглаживает флуктуации ряда данных, помещая отдельную точку данных на линии тренда на основании среднего для указанного числа точек данных.

Рассмотрим пример использования линий тренда для решения задачи, не имеющей аналитического описания. Пусть задан набор экспериментальных данных, отражающих закон изменения объема продаж туристических путевок в зависимости от затрат на рекламу. Требуется подобрать аппроксимирующую функцию, наиболее точно описывающую данную экспериментальную зависимость и выполнить прогнозирование продаж туров для дальнейших рекламных вложений.

Вначале на основе таблицы исходных данных строится график функции с использованием мастера функций, а затем, используя команду Данные-Добавить линию трендаполучаем окно линии тренда, в котором выбираем наиболее подходящую аппроксимационную модель описания данной зависимости продажи туров от затрат на рекламу. На рис.4.34 приведена таблица зависимости экспериментальных данных и подобранная логарифмическая зависимость.

 

 

 

Рис.4.34. Подбор линии тренда

 

Затем в окне линия тренда выберете кнопку параметры и задайте прогноз, а также укажите необходимость отображения на графике полученного аналитического уравнения и коэффициента детерминации R². Степень приближения аппроксимирующей функции к экспериментальному закону изменения оценивается посредством коэффициента детерминации R². Чем ближе значение данного коэффициента к 1, чем выше степень близости. Как следует из подобранного математического описания коэффициент R²=0.9846, что соответствует очень хорошему выбору метода аппроксимации, а вид полученного уравнения приведен на графике.

Достаточно актуальной является задача построения аналитических зависимостей для функций от двух и более переменных, Для подобного рода зависимостей аппроксимацию можно выполнить, используя функции из статистической группы: ЛИНЕЙН и ЛГРФПРИБЛ. Функция ЛИНЕЙН выполняет статистическую оценку для ряда с использованием метода наименьших квадратов для вычисления аппроксимирующей зависимости. Функция возвращает массив, описывающий полученную функцию.

 

Использование логических функций в Excel

Функция ЕСЛИ.Функция ЕСЛИпозволяет реализовывать вычисления с использованием проверки логических условий, в качестве которых используются операторы… =ЕСЛИ(условие; значение, если_истина ;значение, если_ложь) Например, выражение =ЕСЛИ(В2>7;5;13) возвращает значение 5, если значение в ячейке В2 больше 7, иначе возвращает…

Функция Комментарий результата

=ИЛИ(A2>A3; A2<A4 - 9 больше ИЛИ меньше 8 (Истина); =НЕ(A2+A3=24) -15 плюс 9 НЕ равно 24? (ЛОЖЬ).  

Вычисление функций одной переменной

 

Рассмотрим построение функции у=2х+1, представляющей собой уравнение линии для значений х= (0; +10) с шагом ∆х=1. Задача построения прямой, как и любой диаграммы в Excel разбивается на несколько этапов в соответствии.

Этап 1. Ввод данных.

Этап 2. Построение графика прямой.

После запуска программы Мастер диаграмм в появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы выбираем тип диаграммы - График, а вид - График с маркерами и нажимаем кнопку Далее в диалоговом окне.

Этап 3. Указание диапазона.

     

Этап 6. Выбор места размещения.

В качестве второго примера рассмотрим построение функции одной переменной у=f(x) на примере уравнения параболы y=x2 для значений х=(-5; +5) с шагом… Задача построения параболы во многом аналогична построению прямой, поэтому…

Этап 1. Ввод данных и вычисление функции.

    Рис.4.39. Вычисление и построение параболы y=x2

Этап 2. Выбор типа диаграммы.

На панели инструментов Стандартная необходимо нажать кнопку Мастер диаграмм. В появившемся диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 1 из 4): тип диаграммы указать тип диаграммы. В рассматриваемом примере выберем тип - График, вид - График с маркерами (левую среднюю диаграмму в правом окне). После чего нажимаем кнопку Далее в диалоговом окне.

Этап 3. Указание диапазона.

Этап 4. Ввод подписей по оси X(горизонтальной). В диалоговом окне Мастер диаграмм (шаг 2 из 4): источник данных диаграммы…

Этап 5. Введение заголовков.

В третьем окне Мастер диаграмм (шаг 3 из 4): параметры диаграммы требуется ввести заголовок диаграммы и названия осей. Для этого необходимо выбрать вкладку Заголовки, щелкнув па ней указателем мыши. Щелкнув в рабочем поле Название диаграммы указателем мыши, ввести с клавиатуры в поле название График параболы. Затем аналогичным образом ввести в рабочие поля Ось X (категорий) и Ось Y (значений) соответствующие названия и после чего нажать кнопку Далее.

Этап 6. Выбор места размещения.

В четвертом окне Мастер диаграмм (шаг 4 из 4): размещение диаграммы необходимо указать место размещения диаграммы. Для этого переключатель Поместить диаграмму на листе установить в нужное положение (на отдельном или текущем листе). В примере устанавливаем переключатель в положение имеющемся (щелчком указателя мыши черную точку устанавливаем слева от слова имеющемся).

Этап 7. Завершение.

Если диаграмма в демонстрационном поле имеет желаемый вид параболы, необходимо нажать кнопку Готово. В противном случае следует нажать кнопку Назад и изменить установки.

 

Вычисление функций двух переменных

(4.1) Такое уравнение описывает эллипсоид, представляющий собой замкнутую овальную… Для построения эллипсоида в Excel каноническое уравнение (4.1) необходимо решить относительно переменной z…

Расчет амортизационных отчислений

Для расчета амортизационных отчислений необходимо знать три основных параметра: · начальная стоимость имущества; · остаточная стоимость имущества - стоимость в конце периода амортизации, иногда называемая остаточной стоимостью…

Расчет процентных платежей

В простейших случаях для расчета процентных платежей можно использовать функцию ПЛТ. Данная функция вычисляет сумму периодического платежа для… ПЛТ(ставка ;кпер; пс; бс; тип), где: · ставка - процентная ставка по ссуде;

Расчет стоимости инвестиции

Для выполнения данного расчета может быть использована функция БС, определяющая стоимость инвестиций в будущем на основе постоянного периодического… БС(ставка ; кпер; плт; пс; тип), где: · ставка- ставка за заданный период;

Расчет продолжительности платежей

В простейших случаях для расчета можно использовать функцию КПЕР. Функция КПЕР вычисляет количество периодических выплат, необходимых для погашения… КПЕР(ставка ;плт; пс; бс; тип), где: · ставка – ставка в процентах;

Ответы к тестам главы 4

  Глава 5. Компьютерные сети, Интернет 5.1. Назначение и классификация компьютерных сетей

Тематическиe сайты

Тематические сайты – это одна из важных служб Интернета, делающего его привлекательным для миллионов пользователей. Практически невозможно создать…  

Порталы

Порталом называются несколько сервисов Интернет, таких как почта, новости, форумы, чаты, каталоги сайтов, объединенных в рамках одного сервиса.…   5.6.9. Блоги

Интернет-переводчики

  5.6.16 Поиск информации в Интернет  

Криптографические средства

Криптография (Cryptos - тайный) - это наука и технология шифрования важной информации для защиты ее от несанкционированного доступа и модификации.… · идентификация объекта или субъекта сети или информационной системы; · аутентификация объекта или субъекта сети;

Ответы на тесты главы 5

  Глава 6. Основы информационных систем и баз данных 6.1. Понятие информационных систем и баз данных

Заказчики

  Первичный ключ  

Заказы Внешний ключ

 

Внешний ключ

Товары

Код	Название	Цена
	Компьютер
	Монитор
	Принтер

 

Первичный ключ

  Рис.6.3. Реляционная модель данных  

Определение цели создания базы данных.

На данном этапе выполняется системный анализ и словесное описание информационных объектов предметной области. Определяется назначение и использование базы данных, выбираются фактические данные, которые нужно хранить в базе данных и по каким темам они должны быть распределены. Темам должны соответствовать таблицы, а данным - поля (столбцы) в этих таблицах.

 

Определение полей в базе данных.

Например, в таблице, содержащей поля «Цена» и «Количество» не следует создавать поле, содержащее произведение значений этих полей.  

Определение таблиц и полей таблиц базы данных.

Каждая таблица должна содержать данные только на одну тему. Список нужных полей покажет, какие требуются таблицы. Каждое поле необходимо включать только в одну таблицу, не надо включать поле в таблицу, если в результате его добавления одни и те же данные будут появляться в нескольких записях этой таблицы.

 

Определение полей с уникальными значениями в записи.

 

Для связывания данных, хранящихся в разных таблицах, каждая таблица должна содержать поля, однозначно определяющих каждую запись. Такое поле называют первичным ключом. Первичный ключ всегда иметь уникальный индекс и используется для связывания таблицы с внешними ключами других таблицах.

 

Определение связей между таблицами

 

После разбиения сведений на таблицы и определения полей первичного ключа необходимо выбрать способ, которым будут связаны сведения. Для этого следует определить связи между таблицами базы данных.

 

Усовершенствование структуры базы данных

После определения и создания требуемых таблиц, полей и связей, пока таблицы не заполнены данными, необходимо проанализировать полученную структуру…  

Ввод данных и создание требуемых объектов базы данных

После коррекции структуры таблиц в соответствии с заданными требованиями выполняется ввод всех данных. Затем создаются все необходимые объекты базы…   6.5.Тесты

Ответы на тесты главы 6

  Глава 7. Основы алгоритмизации и программирования на языке Турбо Паскаль 7.0

Предисловие

 

Алгоритмический язык Паскаль был создан в начале 70-х годов признанным классиком программирования Николаусом Виртом. Этот язык был назван в честь французского ученого Блеза Паскаля (1623-1662). Великий ученый, вошел в историю как изобретатель арифметического калькулятора - первого в мире механического счетного устройства.

В 80-е годы позиции Паскаля еще более упрочились в связи с появлением версий языка, предназначенных для персональных компьютеров. Возникло целое семейство языков Паскаль, и в том числе язык Турбо Паскаль, разработанный программистами американской фирмы Borland. В настоящее время Турбо Паскаль представляет собой мощную систему программирования, включающую универсальную интегрированную среду, в которую «погружен» язык. Эта среда значительно упрощает и облегчает процесс создания программ, и в то же время предоставляет пользователю ряд новых, дополнительных возможностей (использование средств объектно-ориентированного программирования, работа с графикой и звуком и другие). В любой момент времени пользователь может запросить помощь, и на экране компьютера появится информация о режимах работы, командах и операторах языка и т.д.

 

7.1. Основные понятия программирования

 

7.1.1. Понятие алгоритма

Каждому человеку, как в своей профессиональной деятельности, так и в жизни, приходится решать возникающие перед ним задачи. Опыт показывает, что решение возникшей проблемы происходит более успешно, когда у человека есть готовый план решения этой задачи. Такой план может быть выработан человеком самостоятельно на основе собственных знаний и опыта, либо человек может воспользоваться решения проблемы, составленным кем-то ранее, и проверенным на практике. В любом случае использование такого плана при четком и неукоснительном соблюдении его положений должно привести, в конечном счете, к решению задачи.

Такая последовательность действий направленная на решение поставленной задачи называется алгоритмом.

Одним из наиболее простых примеров алгоритма являются правила перехода улицы пешеходом. Их можно свести к нескольким пунктам.

1. Перед началом перехода улицы посмотреть налево и убедиться что в непосредственной близости не находится движущегося транспорта.

2. В случае если вблизи пешехода находится движущийся транспорт, подождать, пока он проедет. Если транспорта нет, начать переход улицы и дойти до середины проезжей части.

3. Дойдя до середины проезжей части, посмотреть направо для проверки наличия или отсутствия в непосредственной близости движущегося транспорта.

4. В случае если вблизи находится движущийся транспорт, подождать, пока он проедет. При отсутствии транспорта можно завершить переход улицы.

Примером более сложного алгоритма является инструкция по пользованию банкоматами, через которые в настоящее время получают зарплату сотрудники предприятий. Такая инструкция состоит из следующих пунктов:

1. Вставить кредитную карточку в банкомат определенным образом (как правило, логотипом банка, изображенным на карточке, от себя).

2. Набрать индивидуальный цифровой код владельца карточки, после чего нажать клавишу «Ввод».

3. Выбрать язык, на котором пользователь дальше будет общаться с банкоматом (как правило, в нашей стране банкоматы запрограммированы на работу с двумя языками – русским и английским), подтвердив выбор нажатием соответствующей клавиши.

4. Выбрать операцию, которую пользователь будет производить с банкоматом, из списка, приведенного на экране банкомата (это может быть получение денег, получение сведений о нескольких последних операциях, произведенных со счетом пользователя, получение информации справочного характера о работе сети банкоматов и т. д.), нажав клавишу, соответствующую выбранной операции.

5. В случае если пользователю необходимо получить деньги со счета, ответить на вопрос, хочет ли он получить также и чек, в котором будет указан размер полученной суммы и остаток денег на счете.

6. Ввести сумму, которую пользователь хочет получить со счета и подтвердить ее правильность нажатием клавиши ввод. В случае если снимаемая пользователем со счета сумма превышает ту сумму, которая находится в данный момент на счете пользователя, ввести другую, меньшую по величине сумму.

7. Подождать несколько секунд, пока банкомат отсчитывает требуемую сумму, а затем, после появления разрешающей надписи на экране банкомата, вынуть из банкомата кредитную карточку, а затем забрать деньги и чек.

Для решения задач из различных областей науки и техники также необходимо составить свою последовательность действий. В качестве простого примера приведем алгоритм нахождения среднего арифметического ряда, состоящего из нескольких чисел. Такой алгоритм состоит всего из двух пунктов.

1. Сложить все числа ряда.

2. Разделить полученную сумму на число членов ряда. Полученное частное и будет средним арифметическим.

Все три вышеприведенных алгоритма относятся к разным сферам человеческой деятельности, но есть некоторые свойства, которыми должен обладать любой работоспособный алгоритм.

1. Понятность — тот, кто выполняет алгоритм, должен понимать, как на основе алгоритма и имеющихся исходных данных можно получить искомый результат.

2. Дискретность. Это свойство означает, что процесс решения задачи можно разбить на несколько этапов (пунктов), каждый из которых представляет собой некоторое законченное действие.

3. Определенность. Это свойство состоит в том, что каждый пункт алгоритма должен быть сформулирован четко и однозначно и не оставлять места для произвольного толкования.

4. Результативность. Заключается в том, что с помощью алгоритма задача должна быть решена за конечное число шагов.

5. Массовость – алгоритм должен быть пригоден для решения целого класса задач, если такие задачи отличаются друг от друга только различными исходными данными.

6. Правильность – решение задачи, полученное посредством использования алгоритма, должно соответствовать действительности.

Важной особенностью правильно составленного алгоритма является то, что он может выполняться не только человеком, но и любым устройством, которое в состоянии механически, не размышляя выполнять указанные в алгоритме действия. В качестве исполнителя алгоритма, в частности, может выступать персональный компьютер. При этом, однако, нужно иметь в виду, что алгоритм, по которому работает компьютер, должен быть задан на понятном ему (компьютеру) языке, что требует иной записи алгоритма, нежели та, которая была использована в приведенных примерах. В данных примерах использовалась словесная форма записи алгоритма, кроме которой используются еще две формы записи: графическая и в виде программы, написанной на каком-либо языке программирования.

Графическая форма записи удобна для наглядного представления последовательности различных действий, из которых состоит алгоритм. Алгоритм изображается в виде последовательности связанных между собой блоков, каждый из которых соответствует выполнению какого – либо действия и изображается в виде определенной геометрической фигуры. Такой способ представления алгоритм называется блок-схемой или (что более правильно, так как соответствует названию, употребляемому в государственном стандарте) графической схемой алгоритма. Наиболее часто употребляемые блоки, входящие в состав графических схем приведены на рис. 7.1.1.

 

 

Начало или конец алгоритма

 

 

Ввод и вывод данных

 

 

Вычисления

 

 

 

 

Проверка условия

 

 

Узел разрыва графической схемы

 

Подпрограмма

 

 

 

Вывод на принтер

 

 

Рис. 7.1.1. Изображения основных блоков, используемых при составлении графических схем

.

Поясним назначение этих блоков. Блоки «начало» и «конец» используются для обозначения начала и конца алгоритма. Внутри обозначающей их фигуры пишется слово «начало» или «конец». Ввод и вывод соответственно используются для ввода исходных величин, необходимых для решения задачи, или вывода полученных результатов. Соответствующие величины указываются внутри параллелограмма, обозначающего ввод или вывод. Обработка данных (как правило, это – какие-либо вычисления) изображается в виде прямоугольника. Внутри прямоугольника записывается содержание этих вычислений. Проверка определенного условия изображается в виде ромба. Само условие записывается внутри ромба. В результате проверки условия осуществляется выбор одного из двух возможных путей дальнейшего выполнения алгоритма.

Запишем в виде графической схемы алгоритма процесс вычисления среднего арифметического (рис. 7.1.2).

Начало

Ввод n,a1,a2,..an-1,an

s=a1+a2+…+an

as=s/n

Вывод as

Конец

 

 

Рис. 7.1.2. Графическая схема нахождения среднего арифметического

 

После блока означающего начало алгоритма находится блок ввода исходных данных, к которым в этом случае относятся n – число членов ряда и значения членов этого ряда a₁, a₂ и так далее вплоть до последнего члена ряда a_n. Эти блоки, как и все входящие в состав графической схемы объединяются друг с другом прямыми линиями. Следующий прямоугольный блок представляет собой процесс вычисления - нахождение величины s, являющейся суммой членов ряда. Следующий блок также относится к разряду блоков обработки информации. На этот раз в нем производится операция деления, которая позволяет найти величину a_s – искомое среднее арифметическое членов ряда. В предпоследнем блоке осуществляется вывод полученного результата. Последний блок представляет собой конец алгоритма, о чем оповещает соответствующая надпись внутри него.

 

7.1.2. Программа. Языки программирования

 

Можно дать такое определение компьютерной программе - это алгоритм, понятный компьютеру Процесс обработки информации, осуществляемый компьютером, требует наличия как технических средств (называемых часто англоязычным словосочетанием «hardware» или русскоязычным словом «железо»), так и программного обеспечения (называемого «software» или «софт»). Программированием называется процесс создания компьютерной программы.

Единственным языком, который непосредственно понимает процессор компьютера, является язык машинных кодов, который представляет собой последовательность двоичных чисел, изображаемых нулями и единицами. Эта особенность языка машинных кодов объясняется тем, что технически гораздо легче построить компьютер на базе элементов, каждый из которых может находиться в одном из двух устойчивых состояний, одно из которых соответствует нулю, а другое единице. Когда в 40-е годы XX века были созданы первые компьютеры, то машинный код был единственным языком, на котором составлялись компьютерные программы. Естественно, что составление программ на таком языке является для человека утомительным процессом, чреватым к тому же многочисленными ошибками. Еще одним существенным недостатком машинных языков является то, что они привязаны к компьютерам определенной модели, конструкции. Созданные для компьютера одной конструкции программы в машинных кодах нельзя переносить без переработки на компьютеры другой конструкции.

Уже через несколько лет после появления первых компьютеров для облегчения и упрощения работы программистов был создан язык Ассемблера, в котором команды машинных кодов заменялись более понятными для человека. Такими командами в основном были сокращенные слова английского языка. Эти команды более удобные для запоминания называют мнемоническими или символьными командами языка Ассемблера. Ассемблер это программа, преобразующая исходную программу на символьном языке в программу на машинном языке. Язык Ассемблера до сих пор используется для составления программ в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к компактности программ. Программы, написанные на языке Ассемблера, требуют минимального объема памяти и времени выполнения. Однако этот язык сохранил ряд существенных недостатков своего предшественника – языка машинных кодов. Это, во-первых, достаточно жесткая привязка языка к компьютерам определенной конструкции. Во-вторых, как и в случае с машинными кодами, язык Ассемблера требует очень высокой квалификации программиста, но и знания устройства компьютера, особенно в том, что касается архитектуры его центрального процессора. Поэтому язык Ассемблера называют машинно-ориентированным языком. По отношению к машинным кодам и языку Ассемблера употребляют термин «языки низкого уровня», так как они максимально приближены к уровню технических устройств компьютера.

Следующим шагом в развитии программирования стало создание языков высокого уровня. Такие языки еще удобнее для понимания, чем команды языка Ассемблера, так как они включают себя обычные слова человеческого языка и общепринятые обозначения математических операций. Команды языков высокого уровня (называемые также операторами) зачастую напоминают фразы, составленные на английском языке. Кроме того языки высокого уровня стали машинно-независимыми, то есть программы, написанные на таких языках можно без труда переносить с одного компьютера на другой. Первым широко распространенным во всем мире языком программирования высокого уровня стал язык Фортран, созданный в первую очередь для решения различных научно-технических задач. Название этого языка представляет сокращение английского словосочетания «formula translation», что означает «перевод формул», то есть имеется в виду перевод различных математических формул на язык понятный компьютеру. За ним последовали такие языки высокого уровня, как Кобол, Алгол (на основе которого был впоследствии разработан язык Паскаль), Бейсик, Си и многие другие.

Говоря о достоинствах языков программирования высокого уровня, надо иметь в виду, что процессор компьютера не может воспринимать эти языки непосредственно. Для того чтобы компьютер мог выполнять программы, написанные на этих языках, ему требуется перевод их в машинные коды. Такой перевод осуществляется с помощью специальных программ, называемых трансляторами. Ассемблер – это транслятор с языка Ассемблера. Трансляторы делятся на две основных категории. В одних случаях транслятор непосредственно переводит строка за строкой команды языка высокого уровня в машинные коды, которые немедленно выполняются. Такой способ трансляции называется интерпретацией и используется, например, для перевода в машинные коды программ, составленных на языке Бейсик. Для большинства других языков высокого уровня, включая язык Паскаль, используется другой способ трансляции, который заключается в том, что исходная программа обрабатывается целиком, а затем на ее основе создается исполняемая программа в машинных кодах. Такой способ обработки программ называется компиляцией.

Каждый из этих способов трансляции имеет свои достоинства и недостатки. Составление программ на интерпретируемых языках часто бывает легче для программиста, так как многие ошибки в программе выявляются уже на стадии ввода ее текста в компьютер. После ввода очередной строки текста программы интерпретатор сразу выдает сообщение об ошибках (естественно, при наличии таковых). Такая программа работает медленнее, чем программа, переведенная в машинные коды посредством компилятора. В большинстве случаев для создания программ, используются трансляторы компилирующего типа.

 

7.1.3. Этапы работы над программой. Система программирования

Составление программы с помощью современных средств и языков программирования состоит из следующей последовательности этапов.

1. Постановка задачи. Программисту нужно предварительно достаточно четко и конкретно сформулировать задачу, решаемую программой, определить, какие исходные данные необходимы для ее решения и какой требуется получить результат.

2. Создание алгоритма. Необходимо составить план решения задачи, наметить наиболее надежный и эффективный путь ее решения. Целесообразно описать алгоритм решения задачи на бумаге в виде графической схемы, либо изложить в словесном виде основные пункты ее решения.

3. Запись текста программы на языке программирования. Этот процесс часто называют также кодированием программы, то есть происходит реализация алгоритма в код, понятный компьютеру (в случае языков низкого уровня) либо в программу на языке высокого уровня. Для того чтобы набрать текст программы, необходима специальная программа – текстовой редактор. С помощью этой программы, пользователь может осуществлять операции ввода и редактирования текста. Под редактированием текста понимается его правка, исправление обнаруженных в тексте ошибок. Текст программы, уже набранный и откорректированный, находится до определенного момента в оперативной памяти компьютера. Если программа не является «одноразовой», необходимой для получения только один раз некоторых результатов, то ее следует сохранить на жестком диске компьютера в виде отдельного файла. Файлом называется область на диске компьютера, имеющая свое собственное имя и служащая для хранения программ и данных. В противном случае (если не сохранить программу в файле) сразу после выключения компьютера содержимое его оперативной памяти очистится, а вместе с ним пропадет и набранный пользователем текст программы.

4. Проверка программы. Этот этап начинается с того, что программа запускается на трансляцию. Транслятор проверяет исходный текст программы (называемый также исходным кодом) на правильность с точки зрения синтаксиса языка программирования, на котором составлен текст данной программы. При обнаружении таких ошибок транслятор выдает об этом соответствующее сообщение. Пользователь должен внести в программу соответствующие изменения, а затем снова запустить ее на трансляцию. В том случае, если в тексте программы транслятором не было обнаружено синтаксических ошибок, на основе исходного кода программы транслятор создает текст программы на языке машины, называемый объектным модулем. Этот объектный модуль еще не является программой готовой к выполнению на компьютере. Дело в том, что ни одна компьютерная программа не обходится без использования некоторых вспомогательных программ, разработанных ранее другими программистами. Такие вспомогательные программы называются стандартными подпрограммами и объединяются в специальные библиотеки. Подключение же этих библиотек производится с помощью специальной программы, называемой редактором связей. После подключения необходимых стандартных подпрограмм и создается готовая к выполнению программа, называемая исполняемым модулем.

5. Отладка программы.Обычно возникает ситуация когда в программе отсутствуют синтаксические ошибки, но тем не менее программа не выдает правильного результата. Это говорит о том, что в программе имеются семантические (смысловые) ошибки. Для исправления таких ошибок требуется наличие четкой логики мышления, знание эффективных методов выявления ошибок и определенный опыт в отладке программ. Начинающий программист должен научиться выполнять, так называемую, “прокрутку” программы. Эта прокрутка состоит в последовательном выполнении операторов программы “вручную” самим программистом с одновременным заполнением таблицы, содержащей значения переменных программы.

Для облегчения процесса создания программ на языке высокого уровня существуют вспомогательные программы, которые составляют комплекс, называемый интегрированной системой или средой программирования. Данный комплекс должен включать в себя следующие основные элементы:

1. Встроенный текстовый редактор. Использование такого редактора гораздо удобнее, нежели подключение какого-либо внешнего. Ему можно, в частности поручить такую задачу как отмена одного или нескольких последних действий пользователя в том случае, если они были ошибочными.

2. Компилятор. Это основное ядро системы программирования. Компилятор может создавать как исполняемые модули в рамках самой системы программирования, так и модули, которые будучи созданы в данной системе, могут работать независимо от нее.

3. Редактор связей. Подключает требуемые стандартные библиотеки.

4. Программа-отладчик. Позволяет автоматизировать процесс “прокрутки” программы, контролировать ход пошагового выполнения программы при решении тестовых задач и таким образом выявлять семантические ошибки.

5. Справочная система. Содержит различную информацию как об основных структурах языка и правилах их использования с примерами программ, так и необходимую информацию о самой системе программирования.

Для того чтобы успешно создавать программы на Паскале следует предварительно освоить созданную для него систему программирования, получить некоторые навыки работы с ней.

 

 

7.2. Предварительные сведения о языке
Паскаль и системе программирования

7.2.1. Запуск системы Турбо Паскаль

 

Система программирования Турбо Паскаль представляет собой комплекс, файлов, в котором содержится головной файл turbo.exe, запускающий систему. Файлы системы программирования Турбо Паскаль находятся на жестком диске компьютера в каталоге с именем tp7, который содержит подкаталог bin,в которомнаходится файл turbo.exe.

Запуск Турбо Паскаля из операционной системы Windows на выполнение можно осуществить несколькими способами.

а) Открыть папку, содержащую файл turbo.exe, и запустить файл на выполнение двойным щелчком мыши.

б) Если система программирования Турбо Паскаль “прописана” в главном меню, открыть меню нажатием кнопки “Пуск”, найти в меню соответствующий пункт и один раз щелкнуть его мышью.

в) Если на рабочем столе Windowsдля файла turbo.exe создан ярлык, для запуска файла достаточно дважды щелкнуть ярлык мышью.

После успешного запуска системы программирования Вы увидите на экране компьютера исходный экран системы. Под управлением ОС Windows система программирования может работать либо в полноэкранном режиме, либо в оконном, занимая только часть экрана компьютера. Для того чтобы выбрать удобный для пользователя режим работы следует отредактировать ярлык файлаturbo.exe.

Для редактирования ярлыка нужно щелкнуть его правой кнопкой мыши и в открывшемся контекстном меню выбрать пункт «Свойства», щелкнув по нему мышью. В открывшемся диалоговом окне на вкладке «Программа» установим флажок «Закрывать окно по завершении сеанса работы». Тогда, при выходе из системы программирования ее окно будет закрываться автоматически. Затем щелкнем на той же вкладке экранную кнопку «Дополнительно» и в окне дополнительных настроек программы уберем флажок «Режим MS DOS», после чего можно будет работать в Турбо Паскале, не выходя из Windows. Наконец, перейдем на вкладку «Экран» и устанавливаем переключатель в положение «Полноэкранный» или «Оконный» в зависимости от того, в каком режиме удобно работать.

На экране системы программирования можно выделить три основные части: верхнюю строку, основную часть экрана и нижнюю строку (рис. 7.2.1). Верхняя строка исходного экрана системы программирования называется строкой меню и содержит десять разделов.

 

 

 

Рис. 7.2.1. Исходный экран системы программирования

 

 

 

 

Рис. 7.2.1. Верхняя и нижняя строка исходного экран системы программирования

 

Для того чтобы активизировать строку меню (т.е. привести ее в рабочее состояние) необходимо нажать клавиши F10.После этого один из разделов меню будет подсвечен (как правило, зеленым цветом). Перемещаться по строке меню можно клавишами ¬ («стрелка влево») и ®(«стрелка вправо»). После нажатия клавиши Enterподсвеченный раздел меню будет раскрыт, то есть появиться локальное ниспадающее меню. То же самое можно сделать, щелкнув строку меню мышью. После щелчка мышью или нажатия Enter в ниспадающем меню будут видны все пункты выделенного раздела. Серым цветом закрашены пункты, которые в данный момент времени недоступны. Те же команды, которые можно выполнить, закрашены черным цветом. Справа от некоторых команд указываются названия клавиш или сочетаний клавиш, с помощью которых можно быстро выполнить данные команды, не открывая меню. Всего основное меню системы Турбо Паскаль содержит десять разделов. Ниже приведены названия разделов и краткая информация по каждому из них:

File –операции с файлами;

Edit– редактирование исходного текста программы;

Search– поиск и замена группы символов в тексте программы;

Run – компиляция программы с запуском ее на выполнение;

Compile – компиляция программы без запуска на выполнение;

Debug – отладка программы (поиск ошибок в программе и просмотр хо да ее выполнения);

Tools– работа с внешними по отношению к системе программирования программами;

Options – настройка параметров системы программирования;

Windows – операции с окнами, открытыми в текущем сеансе работы;

Help– получение справочной информации по работе с системой про граммирования.

На рис. 7.2.2 изображен экран системы Турбо Паскаль после активизации меню (раскрыт раздел File). Данный раздел содержит команды, используемые для операций с файлами и команда для выхода из системы программирования. Например, выход из системы программирования по завершении сеанса работы в Турбо Паскале осуществляется командой File→Exit. Это означает, что для выполнения данной команды нужно произвести следующие действия: открыть раздел меню File, стрелкой выбрать нужный пункт в разделе и затем нажать клавишу Enter, либо щелкнуть данный пункт мышью. После выполнения этой команды Вы вернетесь в среду той операционной системы, либо файловой оболочки, из которой был запущен Турбо Паскаль.

Под строкой меню (рис. 7.2.1) расположена основная рабочая область системы программирования, в которую будем вводить текст программы. В нижней части экрана находится строка состояния (у нее есть и другое название – строка статуса). В этой строке перечислены названия тех команд меню, которые чаще всего используются в текущем режиме работы, и соответствующих им клавиш или комбинаций клавиш.

 

 

Рис. 7.2.2 . Экран системы программирования с активизированной строкой меню

Названия тех из них, которые можно непосредственно использовать в данный момент, выделены красным цветом.

Сразу после открытия системы программирования можно использовать клавиши F1, F3 и комбинацию клавиш Alt+F10. При изменении режима работы системы программирования меняется и содержимое строки состояния.

Для того чтобы приступить к работе над программой, необходимо предварительно создать новый файл, в котором будет записан текст данной программы. Создание файла производится выполнением команды File → New (для этого нужно щелкнуть мышью пункт New в разделе Fileили установить курсор на этот пункт стрелками клавиатуры и нажать клавишу Enter). После этого на экране появится окно вновь созданного файла, в котором можно вводить текст программы на языке Паскаль.

Так как вышеуказанные имена файлов не несут информации о содержании записанных в них программ (словосочетание Noname в переводе с английского означает “без имени”), то желательно давать файлам какие–либо осмысленные имена. Например, файл, содержащий программу, складывающую два числа, можно назвать Summa2.pas. Имена файлов могут содержать буквы латинского алфавита и цифры. В именах файлов не следует использовать буквы русского алфавита, имена файлов не должны содержать пробел, а также следующие символы:

* = + [ ] ; : , . < > / ?

 

Так как система Турбо Паскаль возникла как приложение операционной системы MS DOS, то необходимо помнить еще об одном ограничении: имена файлов с программами на Паскале (как и все прочие имена файлов в MS DOS) не могут содержать более 8 символов (не считая 3 символов, зарезервированных для расширения имени). Всего имя файла, таким образом, может содержать не более 11 символов.

Файл, создаваемый в системе программирования Турбо Паскаль должен иметь расширение имени .pas. Для этого нужно вначале настроить ярлык файла turbo.exe, находящийся в каталоге bin так, как это было описано выше. Затем нужно выделить любой файл, содержащий исходный текст программы на Паскале, и дважды щелкнуть его мышью. При этом появится диалоговое окно, содержащее список имеющихся на Вашем компьютере приложений Windows, с помощью которых можно открывать различные файлы. Так как Турбо Паскаль не является приложением Windows, то нужно в диалоговом окне щелкнуть экранную кнопку «Другая». После щелчка на этой кнопке Вы увидите диалоговое окно, позволяющее разыскать на компьютере файл turbo.exe. Найдя и выделив этот файл, следует щелкнуть экранную кнопку «Открыть», а затем подтвердить произведенные настройки, нажав в диалоговом окне кнопку «Ok». После вышеуказанных операций выбранный файл будет открыт в системе программирования Турбо Паскаль. В этой же системе будут теперь автоматически открываться и все другие файлы с программами на Паскале.

Как уже было сказано выше для того, чтобы файл не оставался безымянным необходимо его переименовать. Переименование программы производится с помощью команды File→Save as … (Файл → Сохранить как). С помощью этого пункта меню задается также каталог, в котором будет сохранен данный файл. При этом открывается диалоговое окно следующего вида (рис. 7.2.3). Вообще, если команда меню в Турбо Паскале заканчивается многоточием, то при ее выполнении открывается диалоговое окно(см. рис. 7.2.3).

Диалоговое окно сохранения файла содержит следующие элементы:

1. Текстовое поле, в которое можно вводить новое имя файла. Это поле находится в верхней части диалогового окна и выделено синим цветом. Само диалоговое окно имеет светло-серый цвет.

2. Окно, содержащее список файлов с программами на Паскале, находящихся в том каталоге, куда по умолчанию записывается файл. Это окно занимает центральную часть диалогового окна и выделено бирюзовым цветом. Если имена всех файлов, находящихся в каталоге не помещаются в окне списка, то в нижней части этого окна появляется полоса прокрутки, которая позволяет перемещаться по списку файлов.

3. Стандартные экранные кнопки OK(подтверждение операции), Cancel(отмена операции) и Help(получение помощи). Экранные кнопки находятся в правой части диалогового окна и выделены зеленым цветом.

4. Информационная строка, содержащая сведения о текущем каталоге и о выделенном файле (один файл в каталоге всегда выделен другим цветом).

Строка расположена в нижней части диалогового окна и выделена синим цветом. Для каталога в информационной строке указывается путь к нему, начиная с имени диска, на котором он находится. Для файла помимо его имени указывается его размер в байтах, а также дата и время его создания или последнего изменения.

Перемещение между элементами диалогового окна можно производить с помощью клавиши Tab или с помощью мыши. Перемещение внутри элементов производится с помощью клавиш управления курсором («стрелка влево», «стрелка вправо», «стрелка вверх», «стрелка вниз») или мышью. Если каталог, заданный по умолчанию, устраивает пользователя, то ему необходимо после ввода имени сохраняемого файла только щелкнуть 2 раза мышью кнопку OK или выделить эту кнопку клавишей Tab и нажать Enter, после чего диалоговое окно закроется и файл сохранится в текущем каталоге под указанным именем.

Если же файл нужно сохранить в другом каталоге, то необходимо перейти из текущего каталога в требуемый. Для того чтобы перейти в надкаталог (на один уровень вверх) необходимо выделить в текущем каталоге «..»(признак надкаталога) и нажать Enterили щелкнуть два раза мышью. Для перехода в подкаталог (на один уровень вниз) необходимо выделить в текущем каталоге имя этого подкаталога и нажать Enterили щелкнуть два раза мышью. Затем в текстовом поле вводим имя сохраняемого файла.

Можно сразу ввести имя диска, на котором будет сохранен файл, каталога в котором он будет сохранен и самого файла и непосредственно в текстовом поле. При этом не нужно переходить из каталога в каталог, как было описано выше, но для начинающего пользователя это представляет определенные сложности, т. к. при этом нужно правильно указать путь к каталогу и файлу.

Чтобы отказаться от сохранения и закрыть диалоговое окно, нужно щелкнуть кнопку Cancel.

 

 

 

Рис. 7.2.3. Диалоговое окно “Сохранение файла”

После закрытия окна сохранения файла правильность выполненных действий можно проконтролировать по верхней части рамки рабочей области, в которой будет указано полное имя сохраненного файла, включающее имя каталога (каталогов), содержащих данный файл. Например, в случае успешного сохранения файла Summa2 в каталоге prog, находящемся в каталоге tp7, который расположен на логическом диске D, вверху рабочей области пользователь увидит следующее полное имя файла: tp7progSumma2.pas.

Сохранить файл в нужном каталоге под нужным именем лучше в самом начале работы над программой, т. к. в дальнейшем при необходимости срочно прервать работу над программой можно быстро сохранить ее текст, выполнив команду File→Save. При этом все изменения будут внесены в файл автоматически.

 

7.2.2. Алфавит языка Паскаль

Любая программа на любом языке программирования записывается в виде последовательности символов, которые образуют свой алфавит. В данном случае алфавит – это набор букв, цифр и других символов, используемых при написании программ.

Алфавит языка Паскаль включает в себя:

1. Буквы латинского алфавита от A до Z. Буквы могут быть как прописными, так и строчными, так как компилятор языка Паскаль при обработке программ не делает различия между теми и другими.

2. Цифры от 0 до 9.

3. Специальные символы. К специальным символам относятся знаки математических операций, знаки пунктуации и некоторые другие. Специальные символы подразделяются на:

а) одиночные

+ - * / = <‘ >

[ ] , ( ) : ;пробел

^ . @ { } $ # _

б) парные

<= >= <> := (* *) (. .)

Наряду с цифрами, буквами и специальными символами Паскаль содержит ряд служебных слов, значения которых заранее определены и не могут изменяться пользователем. К таким зарезервированным словам относятся:

 

and	asm	array
begin	case	const
constructor	destructor	div
do	downto	else
end	exports	file
for	function	goto
if	implementation	in
inherited	inline	interface
label	library	mod
nil	not	object
of	or	packed
procedure	program	record
repeat	set	shl
shr	string	then
to	type	unit
until	uses	var
while	with	xor

Из отдельных символов и служебных слов в Паскале формируются операторы. Оператором называется выражение, обозначающее и описывающее какую-либо операцию, выполняемую в программе.

Использование букв русского алфавита в программе допускается только в комментариях (пояснениях к программе, не влияющих на ход ее выполнения) и в качестве значений строковых констант и переменных. Комментарии отделяются от основного текста программы с помощью фигурных скобок.

 

7.2.3. Структура программы на языке Паскаль

 

Программа, как мы уже знаем, представляет собой последовательность действий, выполняемых в процессе решения поставленной задачи. Эти действия задаются в виде операторов языка Паскаль. При этом операторы работают с различными величинами: постоянными (константами) и переменными.

Константой называется величина, которая в процессе выполнения программы остается неизменной. Константа может быть либо числом (числовая константа), либо некоторым произвольным набором символов (в таком случае она называется текстовой константой).

Переменной называется величина, которая может изменяться в ходе выполнения программы. Каждая переменная и константа должна иметь собственное имя, значение и тип. Имя переменной и имя константы состоят из латинских букв и цифр, причем начинаться имя обязательно должно с буквы. Каждая отдельная переменная может принимать значения только определенного типа. Это могут быть, например целые или вещественные числа. В первом случае переменная называется целочисленной, во втором – переменной вещественного типа. Значениями переменной могут быть не только числа, но и, например, отдельные символы. В таком случае переменная называется символьной. Если же значением переменной является не отдельный символ, а последовательность символов (строка), то соответствующая переменная будет именоваться строковой. Позднее мы познакомимся и с другими типами переменных.

Тип переменной используемой в программе обязательно должен быть описан в соответствующем разделе программы. Тип переменной определяет не только область значений переменной, но и набор операций, в которых она может участвовать. Например, с числовыми переменными можно производить операции умножения и деления, а для строковой переменной существует операция определения ее длины. Под каждую переменную в памяти компьютера отводится некоторая область, в которой хранится ее значение. Это значение сохраняется в неизменном виде до тех пор, пока переменная не получит новое значение. Операция изменения значения переменной называется операцией присваивания.

Операторы программы должны находиться в определенных разделах программы. В общем виде программа на языке Паскаль состоит из следующих разделов, каждый из которых начинается со своего ключевого служебного слова:

1. Заголовок программы. Состоит из служебного слова Programиимени программы. Имя программы может быть произвольным, (рекомендуется давать программе название, совпадающее с именем файла, в котором она хранится). Имя программы формируется по тем же правилам, что и имя переменной.

2. Раздел описания модулей используемых библиотек.Состоит из служебного слова Usesи списка имен модулей разделенных запятыми;

3. Раздел описания меток.Состоит из служебного слова Labelи списка имен меток;

4. Раздел описания констант. Состоит из служебного слова Constи списка констант;

5. Раздел описания типов данных. Состоит из служебного слова Type,имени вновь создаваемого типа и перечня возможных значений для переменных нового типа;

6. Раздел описания переменных. Состоит из служебного слова Var,

списка переменных, относящихся к одному типу;

7. Раздел описания подпрограмм. Состоит из описаний процедур и функций. Описание каждой процедуры начинается со слова Procedure. Описание каждой функции начинается со слова Function.

8. Описание тела программы. Состоит из:

служебного слова begin

списка операторов разделенных точками с запятой;

служебного слова end, которым завершается программа. После end обязательно ставится точка.

В простых программах некоторые разделы могут отсутствовать.

 

 

7.3. Начинаем программировать на Паскале

7.3.1. Первая программа на Паскале

Пусть программа должна будет вывести на экран Вашего компьютера какой-либо осмысленный текст, например, такой: «Моя первая программа». Создадим файл для новой программы командой File→New , дадим ему имя “pervprog.pas” с помощью команды File→Save as.Необходимая для этого последовательность действий подробно описана в разделе 7.2. По умолчанию система программирования обычно сохраняет файлы программ в том же подкаталоге bin, в котором находятся системные файлы. При неправильной работе программы, могут быть повреждены или уничтожены системные файлы. Поэтому лучше создать в каталоге tp7, содержащем файлы системы Турбо Паскаль, специальный подкаталог для вновь создаваемых программ, назвав его, например prog. Создание подкаталога (папки) следует произвести до входа в систему программирования средствами операционной системы Windows.

Далее вводится построчно текст программы с клавиатуры компьютера (рис. 7.3.1). Место, куда пользователь вводит очередной символ, отмечается специальной меткой, называемой курсором и имеющей форму горизонтальной черты. Ввод очередной строки завершается нажатием клавиши Enter. После этого курсор переходит на следующую строку. Если при наборе программы пользователь сделал опечатку, то неверный символ можно удалить, нажав клавишу Backspace, стирающую символ находящийся слева от курсора, а для удаления символа, на котором установлен курсор в данный момент, нужно нажать клавишу Delete. Следует обратить внимание на следующее: ряд служебных слов (в частности слова program, begin и end) в случае их правильного написания выделяется на синем фоне экрана белым цветом в отличие от остального текста, имеющего желтый цвет.

Текст введенной программы показан на рис.7.3.1. Программа имеет имя – pervprog. Раздел объявлений в данной программе отсутствует, так как в ней не задействована ни одна переменная, а используемая константа не имеет собственного имени. Перед основной частью программы обязательно ставится служебное слово begin (начало). В самой же основной части содержится единственный оператор. Это оператор вывода, который состоит из служебного слова writeln и выводимой на экран компьютера информации, заключенной в скобки. Эта информация в данном случае состоит из одного элемента – текста, расположенного между апострофами (одиночными кавычками).

Такие тексты в Паскале называются строковыми константами или просто строками. Строка может содержать любые символы (включая буквы русского алфавита) кроме апострофа. При выполнении оператора writeln эта строка выводится на экран компьютера, причем ограничивающие ее апострофы не выводятся, а затем курсор перемещается на следующую строку. Программа обязательно заканчивается служебным словом end (конец), после которого ставится точка – признак конца программы.

Когда ввод текста программы завершен и программа записана в долговременную память компьютера, ее можно запускать на выполнение. Это действие можно произвести двумя способами. Первый - вначале с помощью команды Compile(компиляция), находящейся в одноименном разделе меню, создается исполняемый файл с расширением exe. Затем он запускается на выполнение штатными средствами операционной системы Windows. Второй - воспользоваться для запуска программы командой Run в одноименном разделе меню. Эта команда осуществляет компиляцию файла и затем сразу запускает его на выполнение. Ту же самую операцию можно выполнить, нажав сочетание клавиш Ctrl+F9.

В том случае, если при компиляции в исходном тексте программы были обнаружены ошибки, то на экране появится красная строка с сообщением о номере и характере сделанной ошибки. Например, если Вы забыли заключить текстовую строку в апострофы, то на экране будет следующее сообщение:

Error 5: Syntax error(это означает просто «синтаксическая ошибка»)

Если же Вы забыли поставить заключительную точку после служебного слова end, то на экране компьютера можно будет прочитать следующее сообщение:

Error 10: Unexpected end of file (неправильный конец файла)

После устранения ошибок произойдет следующее: экран компьютера "моргнет" и вернется в исходное состояние, то есть результатов проделанной работы нельзя увидеть.

Для просмотра результатов следует воспользоваться командой Output(Вывод) из раздела меню Debug. Слово Debug в переводе на русский язык означает «отладка», но этот раздел содержит не только команды связанные непосредственно с отладкой программы, но и команды просмотра полученных результатов. При выполнении команды Output на экране компьютера ниже текста программы появится дополнительное окно с результатами работы (рис. 7.3.). В верхней правой части окна видна цифра 2 – порядковый номер этого окна. Номер 1 имеет окно с исходным текстом программы. Итак, мы вывели требуемый текст на экран компьютера.

Если результаты необходимо просмотреть в полноэкранном режиме, а не в окне вывода, то необходимо выполнить команду User screen (экран пользователя) из того же раздела меню Debugлибо нажать сочетание клавиш Alt + F5. Можно развернуть во весь экран и окно, выводимое командой Output, щелкнув мышью стрелку в верхнем правом углу данного окна. Для того чтобы от экрана с результатами вернуться к экрану с исходным текстом программы следует нажать любую алфавитно-цифровую клавишу.

Рис. 7.3.1. Первая программа на Паскале и результаты ее работы

 

Наряду с оператором Writeln для вывода информации на экран компьютера можно использовать также другой оператор вывода – Write. Этот оператор действует подобно оператору Writeln, но особенность оператора Writeзаключается в том, что после его выполнения курсор не перемещается на следующую строку, а остается в той же строке, в которой выводилась информация. Информация, заключенная в операторах Write или Writeln в скобках называется списком вывода. Такой список может включать в себя один или несколько элементов, которые могут быть как константами подобно тексту в нашей программе, так и переменными. Элементы списка вывода внутри скобок отделяются друг от друга запятыми и выводятся при выполнении оператора на экран в той последовательности, в которой они перечислены в самом операторе.

 

7.3.2. Цветовое оформление результатов

Окно с результатами работы программы необязательно должно быть “черно-белым”. Текст может выводиться различными цветами. Цветным может быть и фон, на котором выводится текст. Для этого необходимо использовать модуль Crt, входящий в состав системы программирования. Модулем называется блок, входящий в состав стандартной библиотеки системы Турбо Паскаль и обеспечивающий дополнительные возможности системы при создании программ. По умолчанию при запуске системы в оперативную память загружается только модуль System. Для подключения других модулей необходимо дать специальную команду. В частности, для подключения модуля Crt первой командой программы, находящейся сразу после заголовка, должна быть команда Uses Crt. Цвет символов задается с помощью команды TextColor. После служебного слова TextColor в скобках указывается цвет символов. Всего в Турбо Паскале используется 16 стандартных цветов. Вот их названия:

Black – черный Blue - синий

Green– зеленый Cyan - бирюзовый

Red - красный Magenta- фиолетовый

Brown – коричневый LightGray– светло-серый

DarkGray – темно-серый LightBlue - голубой

LightGreen – светло-зеленый LightCyan – светло-бирюзовый

LightRed – светло-красный LightMagenta – светло-фиолетовый

Yellow– желтый White – белый

 

Для задания цвета фона используется команда TextBackground. Формат ее аналогичен команде TextColor, но эта команда позволяет использовать только 8 цветов:

Black Red Blue Magenta

Green Brown Cyan LightGray

0 – черный 6 – коричневый 12 – светло-красный 1 – синий 7 – светло-серый 13 – светло-фиолетовый 2 – зеленый 8 – темно-серый 14 – желтый

Textcolor(lightgreen);

Textcolor(10); если же мы используем команду Textcolor(10+128);

Типы данных

Byte- диапазон от 0 до 255; Shortint - диапазон от -128 до 127; Integer- диапазон от -32768 до 32767;

Оператор присваивания

Общий вид оператора присваивания в языке Паскаль имеет вид: <имя_переменной >:=< присваиваемая величина>;

Присваиваемая величина, может быть числом, переменной или арифметическим выражением. При выполнении оператора присваивания вначале вычисляется арифметическое выражение, и полученное значение присваивается переменной, стоящей в левой части оператора.

После выполнения операции присваивания в ячейках компьютерной памяти, отведенных под переменную, будет занесено вычисленное значение выражения, стоящего в правой части оператора. Это значение будет оставаться в неизменном виде вплоть до выполнения в программе следующей операции присваивания.

В операторе присваивания после имени переменной обязательно должно стоять двоеточие. Если пропустить в записи оператора двоеточие, то получится не оператор присваивания, а операция сравнения. ( Операции сравнения мы будем изучать позже в разделе «Условные операторы»). Запись x:=x+5 в Паскале является правильной. Эта запись означает, что переменной xприсваивается новое значение, которое больше чем старое значение этой же переменной на 5. Например, если до выполнения операции присваивания значение xбыло равно 3, то после ее выполнения значение xстанет равным 8.

В нашей программе мы присваиваем переменным a и b конкретные числовые значения – 5 и 10. Далее мы присвоим переменной с значение выражения a+b, то есть в переменной c будет соответствовать значение суммы двух чисел. Теперь осталось вывести это значение на экран компьютера, что мы сделаем с помощью уже знакомого нам оператора Writeln. Следует, однако, учесть, что в этом случае оператор Writeln используется иначе, чем при выводе текста. Во-первых, имя переменной в отличие от текстовой строки не заключается в апострофы (хотя скобки нужно обязательно ставить и в этом случае). Во-вторых, при выполнении оператора вывода на экране мы увидим не имя переменной, а ее текущее значение. Оператор вывода в программе будет записан следующим образом:

Writeln(c);

Эта программа (как и предыдущие) состоит из операторов, которые выполняются последовательно друг за другом. Такие программы называются программами… Изменим программу таким образом, чтобы она складывала любые два произвольных…

Readln(a);

Readln(b);

Такая программа будет вполне работоспособна, но неудобна для пользователя, так как после ее запуска неопытному пользователю при виде «черного»… Writeln ('введите 2 числа'); Writeln ('после ввода каждого числа нажимайте клавишу Enter');

Арифметические выражения и операции

В вышеописанной программе использовалась только одна арифметическая операция – сложение. Но в языке Паскаль, естественно, используются и другие арифметические операции. Вот их перечень:

+ сложение; - вычитание; * умножение; / деление;

div - целочисленное деление; mod - нахождение остатка от целочисленного деления.

Первые четыре операции выполняются так же, как в обычной арифметике. Единственное, на что следует обратить внимание: знаки умножения и деления отличаются по написанию (вместо принятых в математике знаков. Кроме того, знак умножения между сомножителями нельзя опускать, как это часто делается в математике. Запись ab, которая в математике может обозначать произведение двух чисел aи b, компилятором языка Паскаль будет воспринята как имя переменной, состоящее из двух букв, что приведет к ошибке в работе программы. Что же касается целочисленного деления, то оно выполняется как обычное, но затем отбрасывается дробная часть получившегося при делении числа. Операции div и mod выполняются только над переменными и константами целого типа.

Пример использования действий div и mod:

значение выражения 91 div 8 равно 11;

значение выражения 91 mod 8 равно 3.

При вычислении значения арифметического выражения вначале выполняются действия, обладающие более высоким приоритетом. Слово «приоритет» в переводе с латыни означает первенство и, применительно к программированию, имеется в виду первенство при выполнении математических операций. Умножение, деление, целочисленное деление и нахождение остатка как раз и относятся к действиям с высоким приоритетом. Сложение и вычитание имеют более низкий приоритет. Если в выражении имеются действия с одинаковым приоритетом, то они выполняются слева направо по ходу выражения. Если необходимо изменить порядок действий в выражении, то следует использовать круглые скобки. Действия, заключенные в скобки обладают наиболее высоким приоритетом, то есть выполняются в первую очередь.

Для лучшего понимания того, как действуют приоритеты, приведем следующий пример. Пусть в программе требуется вычислить значение арифметического выражения, записанного таким образом:

5 + 3*(7+2) – 40 div 4

Прежде всего, вычисляется выражение, находящееся в скобках – его значение равно 9. Затем слева направо выполняются следующие действия: умножение выражения в скобках на 3 (получаем 27) и целочисленное деление (получаем 10). На завершающем этапе складываем 5 и 27 и вычитаем из суммы 10. В итоге получаем конечный результат – 22.

Говоря об арифметических выражениях, необходимо отметить также следующее: хорошо знакомый нам оператор Writeln может выводить не только тексты и значения переменных, но и значения арифметических выражений, в которые могут входить переменные и константы. Эти выражения в операторе Writeln записываются подобно именам переменных в скобках, но без кавычек. Компьютер вначале подсчитает значение выражения, а затем покажет получившийся результат на экране. Например, если мы в какой-либо программе присвоим переменным x и y значения 20 и 30, а затем оператором Writeln выведем на экран компьютера выражение x+y:

X:=20;

у:=30;

writeln(x+y);

то в результате выполнения этого фрагмента программы компьютер вначале сложит значения двух переменных, а затем выведет получившуюся сумму на экран компьютера, то есть в данном случае на экране мы увидим число 50.

Для лучшего понимания программы ее можно снабдить комментариями. Комментарии представляют собой пояснения к тексту программы и являются неотъемлемой частью любой достаточно большой по объему и сложной программы. Они могут располагаться в любом месте программы и занимать отдельную строку или несколько строк в программе. При запуске программы на выполнение компилятор игнорирует комментарии. Любой комментарий должен быть обязательно ограничен фигурными скобками или символами (* и *) с обеих сторон. При просмотре текста ранее составленной программы комментарии легко определить визуально, так как в отличие от основного текста программы они выделены серым цветом.

7.3.4. Использование вещественных чисел

Для того чтобы можно было использовать переменные, которые могут принимать вещественные значения (то есть значения в виде десятичных дробей), следует в разделе описания переменных описать их с помощью типа Real (вещественный).

Вещественные числа в Паскале можно записывать двумя способами – в виде с фиксированной точкой и в виде с плавающей точкой. Запись с фиксированной точкой похожа на обычную запись десятичной дроби в математике, только целая часть от дробной отделяется не запятой, а точкой. Например, число 10,23 в виде с фиксированной точкой записывается как 10.23.

Другим способом представления вещественных чисел является запись с плавающей точкой. В этом случае число представляется как произведение двух сомножителей - m·10ⁿ , где m– мантисса числа, а n – порядок числа. Мантисса – это целое число или вещественное число с фиксированной точкой, которое может принимать значение в диапазоне от 1 до 10. Показатель может быть только целым числом. Именно в таком виде по умолчанию выводятся на экран компьютера вещественные числа, причем запись в виде с плавающей точкой будет выглядеть следующим образом – mEn, где E заменяет собой основание степени – число 10. Перед показателем указывается его знак. Число 125.73 (далее в пособии мы будем использовать именно такую запись десятичных дробей) в виде с плавающей точкой будет записано как 1.2573000000E+02, то есть 1.2573·10², а число 0.00441 будет записано как 4.4100000000E-03, то есть 4.41·10^-3. В качестве примера использования вещественных переменных рассмотрим задачу вычисления объема параллелепипеда, где его высота, длина и ширина – вещественные числа (рис.7.3.5). В программе, написанной для решения данной задачи, используются 4 переменные. Все они описаны как вещественные. Это l – длина параллелепипеда, w – его ширина, h – высота и v – искомый объем. Исходные данные вводятся с помощью операторов Readln. Затем вычисляется произведение этих трех величин и присваивается переменной w, значение которой выводится оператором Writeln. При вводе в компьютер исходных данных не забываем отделять целую часть числа от дробной части числа точкой. При длине параллелепипеда, равной 4.2, ширине – 2.5, и высоте – 1.8 получим следующий результат, показанный на рис. 7.3.5. Как и следовало ожидать, результат выведен в виде с плавающей точкой. Хотелось бы видеть результат вычислений в более привычной для нас форме. На этот случай в языке Паскаль предусмотрена возможность форматированного вывода, то есть программист может сам определять внешний вид выводимого значения вещественной переменной. Для этого в операторе вывода после имени переменной нужно поставить двоеточие. После двоеточия указывается общее количество символов, отводимое под значение данной переменной, далее ставится еще одно двоеточие, а затем указывается количество цифр в дробной части числа. Не нужно забывать при этом, что одну позицию нужно оставить для точки. Например, если мы хотим, чтобы в программе выводимое на экран значение некоторой переменной t, относящейся к вещественному типу, занимало 8 позиций, из которых 3 отводится под дробную часть, 1 – под десятичную точку, а 4 – под целую часть, то мы запишем наши пожелания в операторе вывода следующим образом: Writeln(t: 8:3);

Следует заметить, что если фактически в вещественном числе – значении форматируемой переменной содержится больше цифр после точки, чем указано в операторе вывода после второго двоеточия, то «лишние» цифры отбрасываются, а если число цифр после точки меньше, чем указанное, то недостающие цифры заменяются нулями.

Исходя из вышесказанного, в нашей программе оператор вывода можно изменить следующим образом:

Writeln (‘Объем параллелепипеда равен’, v: 6:2);

то есть под значение переменной будет использовано 6 символов, в том числе 3 символа для целой части, 1 – для точки и 2 для дробной части. Тогда при тех же исходных данных результат будет выведен в следующем виде: Объем параллелепипеда равен 18.90

то есть результат будет представлен в виде, удобном для восприятия человеком.

 

Рис. 7.3.5. Программа вычисления объема параллелепипеда

 

В вышеприведенных программах использовались переменные только вещественного типа или целого типа. Если в арифметических выражениях программы будут использоваться переменные, как вещественного, так и целого типа то полученное в результате вычисления значение будет приводиться к типу переменной, стоящей слева от символа присвоения.

В Паскале имеются специальные процедуры позволяющие преобразовывать один тип данных в другой.

Trunc –преобразует вещественное число в целое путем отбрасывания дробной части. Например: trunc(6.72)=6.

Round - преобразует вещественное число в целое путем округления. Например: round(6.72)=7 и round(-6.72)=-6.

Chr и Ord –преобразуют символьное значение в целое и наоборот.

 

7.4. Использование возможностей интегрированной среды программирования

В предыдущей главе при составлении различных программ мы использовали ряд возможностей, предоставляемых нам интегрированной средой программирования Турбо Паскаля. В частности, при создании новых файлов и их сохранении мы использовали команды из раздела меню File, для запуска программы на выполнение нам нужна была команда из раздела Run, для просмотра результатов работы программ мы обращались к разделу Debug. Рассмотрим более углубленно некоторые возможности системы программирования, которые позволяют быстрее набирать и корректировать текст программы, самостоятельно осваивать материалы, которые содержатся в обширной справочной системе интегрированной среды для того, а также научится одновременно работать в среде с несколькими окнами, что поможет значительно увеличить эффективность процесса программирования.

 

7.4.1. Редактирование текста редактором системы Турбо Паскаль

 

Этот редактор, команды которого находятся в разделе меню Edit, позволяет не только набирать текст программы, но и быстро перемещаться по тексту, а также корректировать текст программы, то есть вносить в него необходимые исправления.

Для начала успешной работы в редакторе разберем основные команды, позволяющие перемещаться по тексту. Перемещение курсора на одну позицию влево или вправо, либо на одну строку вверх или вниз осуществляется нажатием соответствующих клавиш со стрелками на клавиатуре. Для того чтобы переместиться по тексту не на один символ, а сразу на целое слово влево нужно нажать сочетание клавиш Ctrl + «стрелка влево», для перемещения на одно слово вправо – Ctrl+ «стрелка вправо». Если нужно перейти в начало текущей строки, нажимаем клавишу Home, переход в окончание текущей строки производится нажатием клавиши End. Нажатие клавиши Page Up позволяет переместиться по тексту на один экран вверх, клавиши Page Down – на экран вниз. Программы на языке Паскаль могут быть достаточно большими по объему и не помещаться на одном экране. В таком случае для того, чтобы попасть в начало программы нужно нажать комбинацию клавиш Ctrl + Page Up, а для того, чтобы переместиться в конец программы нажать комбинацию Ctrl+Page Down.

Кроме использования вышеперечисленных клавиш и их комбинаций для перемещения по тексту программы в ряде случаев удобно пользоваться мышью. В частности, для того чтобы установить курсор в любое место в пределах текущего экрана, достаточно поместить туда указатель мыши и сделать один щелчок левой кнопкой. Если программа имеет достаточно большой объем, то для просмотра ее содержимого с помощью мыши удобно использовать скроллеры. Скроллером или полосой прокрутки называются полосы (на экране системы Турбо Паскаль они - бирюзового цвета), находящиеся справа или снизу от основной рабочей области экрана. На каждом из скроллеров находится небольшой прямоугольник, называемый лифтом или бегунком. Ухватившись указателем мыши за лифт и перетаскивая его вдоль скроллера, можно быстро прокручивать текст программы, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.

Следующая группа операций, которые мы рассмотрим – это операции редактирования. Процесс редактирования сводится к трем основным операциям. Это – удаление ошибочно набранных символов и строк, перемещение фрагментов текста из одной части программы в другую или даже из одной программы в другую и копирование фрагментов программы. Перед тем как производить ту или иную операцию следует предварительно выделить удаляемый, копируемый или перемещаемый фрагмент текста.

Выделение фрагмента во всех этих случаях производится одинаково. Курсор устанавливается на какой-либо символ, относящийся к выделяемому фрагменту, а затем при нажатой клавише Shift нажимается нужное количество раз клавиша «стрелка влево» или «стрелка вправо». При этом соответственно выделенный фрагмент расширяется влево или вправо. При этом выделенный текст будет отображаться не на синем, а на сером фоне. В случае если выделяемый фрагмент содержит не одну строку или часть строки, а несколько строк следует нажать нужное количество раз клавишу «стрелка вверх» или «стрелка вниз», в результате чего выделенный фрагмент расширится вверх или вниз. Для выделения фрагмента можно использовать и мышь. Для этого следует при нажатой левой кнопке мыши «протащить» указатель мыши по выделяемому фрагменту, а затем, когда выделение завершено, отпустить эту кнопку.

В том случае, если выделенный фрагмент текста необходимо удалить, для этого нужно раскрыть раздел меню Edit и дать команду Clear (очистить) или нажать комбинацию клавиш Ctrl + Del. Если же нужно удалить только одну строку, то для этого достаточно поместить курсор на удаляемую строку и нажать сочетание клавиш Ctrl + Y. При необходимости вставить дополнительную пустую строку перед текущей строкой, следует воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+N.

Если же требуется выделенный фрагмент текста переместить либо скопировать, то пользуются буфером обмена. Буфером называется специальная область оперативной памяти компьютера, используемая для временного хранения различной информации. Принцип работы с буфером заключается в следующем: сначала в него заносится какая–либо информация, в частности фрагмент текста (который должен быть перед этим предварительно выделен). При перемещении фрагмента, он сначала вырезается из того места программы, где он до этого находился. Удаление фрагмента в буфера производится командой Cut, находящейся в разделе Edit(аналогичный результат получим, нажав комбинацию клавиш Shift + Del) . При копировании сам фрагмент остается на месте, а в буфер отправляется лишь его копия. Копирование фрагмента в буфер выполняется командой Copy из того же раздела меню (либо комбинацией клавиш Ctrl + Ins). Затем, по команде вставки, информация, хранящаяся в буфере, вставляется в другое место данной программы или в другую программу, причем вставка производится туда, куда в данный момент установлен курсор. Команда вставки называется Paste(ее аналогом является сочетание клавиш Shift + Ins) и выполняется только в том случае, если буфер обмена не пустой.

При работе с буфером в системе Турбо Паскаль необходимо помнить, что при копировании или перемещении в него какой-либо новой информации, она записывается в конец буфера, вслед за старой информацией, что раньше в нем хранилась. Поэтому, чтобы не запутаться при работе с буфером, перед тем, как что-либо в него записывать, полезно просмотреть его содержимое командой show clipboard (просмотр буфера). При этом на экране компьютера появится окно, с находящимся в буфере текстом. Очистить содержимое буфера можно командой Clear.

Если в процессе редактирования Вы сделали ошибку, то можно отменить последнее изменение в тексте с помощью команды Undo. Если же Вы решили повторить отмененное действие, то это можно сделать командой Redo.

Говоря о редактировании текста встроенным редактором необходимо отметить еще один момент. Ввод текста в данном редакторе может производиться в двух режимах: вставки и замены. По умолчанию используется режим вставки, в котором при вводе какого-либо текста в середину строки текст, расположенный справа от текущей позиции курсора, сдвигается, освобождая место для вставки нового текста. Если при работе в редакторе нажать клавишу Ins, то вместо режима вставки будет установлен режим замены, о чем свидетельствует изменение внешнего вида курсора. Курсор, имевший форму горизонтальной черты, теперь будет выглядеть как прямоугольник. При работе в режиме замены ввод нового текста в середину строки будет сопровождаться автоматическим удалением старого текста, поверх которого появляется новый. Такой режим удобнее использовать при корректировке текста, так как не нужно тратить время на предварительное удаление старого текста. Если необходимо снова вернуться к режиму вставки, то для этого нужно снова нажать ту же клавишу Ins.

 

7.4.2. Работа со справочной системой

Система программирования имеет мощную, обширную и разветвленную справочную систему и может оказать своевременную и эффективную помощь при создании программ.

Единственным недостатком справочной системы для русскоязычного пользователя является то, что она не русифицирована (вся справочная информация выдается только на английском языке)/ Помощь, предоставляемая справочной системой пользователю, может быть оказана несколькими способами. Во-первых, информацию можно получить через системное меню, в котором имеется раздел Help. В этом разделе имеется ряд пунктов, важнейшими из которых являются Contentsи Index. Contentsоткрывает окно, содержащее основное оглавление справочной системы, включающее разделы How to Use Help(Как работать со справочной системой), Menus and HotKeys (Работа с меню и использование функциональных клавиш и комбинаций клавиш), Editor Commands (Справка по работе с текстовым редактором), Functions and Procedures (Функции и процедуры Паскаля), Error messages (расшифровка сообщений об ошибках), Reserved words (список зарезервированных слов с описанием их значений и применения) и другие. При открытии каждого из этих разделов выводится подробная текстовая информация по соответствующей теме.

При активизации пункта Indexпользователь получает доступ к окну с алфавитным списком терминов, используемых в системе программирования. Этот список похож на предметный указатель, расположенный в конце книги, но он имеет некоторые отличительные особенности. Во-первых, для того, чтобы найти интересующий Вас термин не обязательно прокручивать весь список. Достаточно набрать на клавиатуре начальные буквы интересующего Вас слова. Во-вторых, данный список является гипертекстовым. Гипертекстом называется текст, имеющий ссылки на другие тексты. Так, если два раза щелкнуть мышью на любом из имеющихся в списке терминов или навести на этот термин курсорную рамку и нажать клавишу Enter,то в диалоговом окне системы Helpпоявится подробная справочная статья о нем. Кроме того, в большинстве случаев будет приведен список разделов, связанных по содержанию с данной темой, и образцы программ, в которых этот термин используется.

Например, если мы хотим получить справку по работе с оператором Read, нужно щелкнуть в разделе меню Helpмышью пункт Index, затем достаточно набрать первые буквы – Re, чтобы курсорная рамка установилась на слово Read и нажать Enter. В результате появляется текстовое окно, в котором подробно описывается использование оператора Read(в частности из статьи можно узнать, что Read – это не просто оператор, а стандартная процедура Паскаля), приводится список «родственных» данной теме статей справочной системы (ReadKey, Readln, Write, Writeln) и указывается, что в справочной системе имеется пример программы (по-английски – sample code), где используется оператор Read.

 

Рис.7.4.1. Окно содержания справочной системы и окно контекстной помощи

 

Для оператора Read пример такой программы содержится в файле Eof.pas. Чтобы просмотреть его текст достаточно два раза щелкнуть мышью ее название.

Помимо вышеописанного способа получение информации через системное меню существует еще один (в ряде случаев он является более быстрым и удобным) – использование контекстной подсказки. Прилагательное «контекстная» означает - относящаяся к данному случаю, к данной ситуации.

Нажав клавишу F1, Вы можете получить справку по тому режиму работы (работа в текстовом редакторе, открытие файла, сохранение файла) который установлен в данный момент. Например, если мы сталкиваемся с какими-либо трудностями в процессе сохранения файла, то достаточно, находясь в окне сохранения файла, нажать F1, чтобы получить справку именно по данному вопросу (рис.7.4.1).

Наконец, если Вы столкнулись с проблемой при использовании какого-либо служебного слова, то нужно установить на него курсор и нажать комбинацию клавиш Ctrl+F1. В результате Вы увидите справочную статью, посвященную использованию данного слова. Например, если у пользователя в ходе составления программы возникли затруднения при использовании оператора Readln, то достаточно набрать в тексте программы слово Readln и нажать Ctrl+F1для того, чтобы на экране появилось окно справки с соответствующей статьей. Такая статья помимо основного текста содержит также ссылку на файл Readln.pas, где содержится образец программы с использованием данного оператора.

 

7.4.3. Работа с окнами

Все операции, которые мы производим в системе программирования, выполняются в одном из открытых окон. Окном называется прямоугольная область, используемая для вывода информации. Окна могут быть развернуты во весь экран или занимать его часть. Размеры окон можно изменять (исключение составляют диалоговые окна, размеры которых фиксированы).

Система программирования Турбо Паскаль позволяет в течение одного сеанса работать с несколькими файлами. Если во время сеанса работы в системе Вы создаете новый файл или открываете уже существующий, то при этом открывается соответствующее данному файлу новое окно. Одно из окон является активным и находится на переднем плане. Такое окно имеет два управляющих элемента, один из которых позволяет закрыть окно (квадратик в левой верхней части окна), а другой – развернуть окно во весь экран (стрелка в правой верхней части окна). Если окно уже развернуто во весь экран, то разворачивающий элемент сменяется восстанавливающим, который позволяет вернуться к исходному размеру окна. Этот элемент тоже имеет форму стрелки, но двунаправленной. Для каждого окна с программой или результатами работы в правом верхнем углу указывается его порядковый номер.

 

 

 

 

Рис.7.4.2. Расположение окон на экране каскадом (вверху) и черепицей (внизу)

Диалоговые окна, в отличие от окон программ, имеют только закрывающий элемент и не имеют порядкового номера.

Для управления расположением окон на экране, их размерами, перехода между окнами используются команды раздела меню Window. Команды этого меню позволяют располагать окна на экране двумя различными способами: каскадом (команда Cascade) и черепицей (команда Tile). При расположении окон каскадом одно (активное) окно находится на переднем плане, а для других окон выводятся только их заголовки (рис.7.4.2). Этот способ расположения окон применяется по умолчанию. Если во время сеанса работы в системе программирования необходимо сделать активным другое окно, то следует щелкнуть мышью его заголовок, в результате чего это окно станет активным, а от предыдущего активного окна будет виден только заголовок, хотя оно и не будет закрыто.

Если нужно сделать активным предыдущее по порядковому номеру окно, то используется команда Previous, если активным должно быть следующее по порядку окно, то – команда Next(здесь имеется в виду порядок открытия окон в ходе текущего сеанса работы в системе).Если активное окно больше не нужно, то его можно закрыть командой Close.

Для того чтобы просмотреть список всех открытых окон, применяется команда List.По этой команде на передний план выводится диалоговое окно, в котором перечислены все окна, причем первым в списке идет окно, которое было открыто последним. Если какое-либо из имеющихся в списке окон нужно закрыть, то для этого его нужно выделить курсорной рамкой и щелкнуть экранную кнопку Delete,в результате чего окно будет удалено из списка и закрыто.

Для расположения нескольких окон таким образом, чтобы они не перекрывали друг друга, используется команда Tile(рис.7.4.2). В этом режиме пользователю будут видны все открытые в данный момент окна, каждое из которых при этом будет занимать только часть экрана. Одно из окон является активным. Его можно определить по наличию в нем управляющих элементов и скроллеров. Другое окно можно сделать активным щелчком по его заголовку (как и при расположении окон каскадом), но при этом предыдущее активное окно остается на экране и сохраняет свои размеры и местоположение.

Если пользователю необходимо активное окно развернуть во весь экран, то для этого он должен дать команду Zoom. Если же желательно видеть все открытые окна, но при этом пользователь хочет изменить их взаимное расположение либо размеры окон, то следует воспользоваться командой Size/Move. После выполнения этой команды система переходит в специальный режим (о чем свидетельствует изменение цвета заголовка активного окна – из белого он становится зеленым). В этом режиме можно передвигать окна по экрану клавишами «Стрелка вверх», «Стрелка вниз», «Стрелка вправо», «Стрелка влево». Если нужно увеличить или уменьшить размеры окна, то для этого следует использовать комбинации клавиш Shift+ «Стрелка вверх», Shift + «Стрелка вниз», Shift + «Стрелка вправо», Shift+ «Стрелка влево». Подтверждение сделанных изменений осуществляется нажатием клавиши Enter. Для выхода из режима перемещения и изменения размеров окон нажимаем клавишу Esc.

В случае если пользователь хочет закрыть все открытые во время сеанса работы окна, то он должен воспользоваться командой Close all.

 

7.5. Условные операторы и оператор безусловного перехода

При решении поставленной перед программистом задачи нередко возникает ситуация когда нужно выбирать один из двух или нескольких возможных вариантов дальнейшего хода программы. В этом случае в программе используется структура, называемая ветвлением. В отличие от программ линейной структуры, в которых все операторы выполняются последовательно друг за другом, в программах с ветвлением в зависимости от значений определенных условий может работать одна из двух или нескольких ветвей, вариантов программы. Такая структура реализуется в программе посредством условных операторов. В заголовке условного оператора содержится некоторое логическое выражение и его значение определяет дальнейшую работу программы. Так как программист заранее не знает, какой из вариантов будет выполняться, выбор должен производить сам компьютер. В качестве логических условий, истинность или ложность которых проверяется, могут использоваться знакомые операции сравнения различных величин. В языке Паскаль используется 6 таких операций:

< - меньше, > - больше, = - равно,

< = - меньше или равно, > = - больше или равно, < > - не равно.

Написание последних трех операций отличается от принятого в математике, но так как клавиш с подобными обозначениями нет на клавиатуре компьютера, то используются вышеуказанные сочетания из двух символов.

Начнем рассмотрение условных операторов с более простого случая, когда в случае истинности проверяемого отношения выполняется один вариант действий, а в противном случае другой вариант. Такой выбор дальнейшего хода действий реализуется с помощью условного оператора If.

 

7.5.1. Оператор If

Общий вид оператора ifследующий:

if < условие >then < вариант 1 >else < вариант 2 >.

Служебные слова if, then и elseв переводе с английского означают соответственно если, то, иначе. Оператор действует следующим образом: сначала проверяется, выполняется ли условие, находящееся после слова if. Если это условие выполняется (иначе говоря, является истинным), то осуществляется первый вариант действий, в противном случае, если условие не выполняется (является ложным) – второй, записанный после служебного слова else. В самом простом случае действие, осуществляемое в каждом из вариантов, состоит из одного оператора.

Классическим примером использования оператора if является программа, определяющее большее из двух введенных чисел. Для наглядности решения данной задачи запишем предварительно алгоритм ее решения в виде графической схемы (рис. 7.5.1), а затем реализуем его в виде компьютерной программы. Первоначально вводятся два числа a и b (ввод записан в верхнем параллелограмме), затем проверяется истинность условия a>b (проверка записана в ромбе). Если данное условие истинно, то на экран компьютера выводится число a, которое является большим (выполняется операция, указанная в левом нижнем параллелограмме), если же условие ложно, то на экран выводится являющееся большим число b(осуществляется операция, записанная в правом нижнем параллелограмме).

 

Начало

Ввод a, b

a > b

Вывод a

Вывод b

Конец

Да

Нет

 

Рис. 7.5.1. Графическая схема определения большего из двух чисел

 

Теперь от графической схемы перейдем к программе, изображенной на рис. 7.5.2. В этой программе вначале вводятся значения переменных a и b. Затем с помощью условного оператора if производится проверка условия a>b и выполняется либо оператор вывода writeln, записанный после служебного слова then, либо тот оператор вывода, который находится после служебного слова else. Обратите внимание на то, что хотя конструкция if.. then .. elseрасположена в трех строках она является единым оператором.

Этот вид условного оператора представляет собой полную форму, но такая форма его записи не является единственно возможной. Наряду с ней в языке Паскаль используется и сокращенный условный оператор. Такой оператор имеет следующий общий вид:

if < условие > then < действие >;

Сокращенный условный оператор работает следующим образом. Если условие, содержащееся после служебного слова if, истинно, то выполняется действие, записанное после then, а если условие ложно, то в условном операторе не выполняется никаких действий, и программа переходит к выполнению следующего оператора, расположенного вслед за данным условным оператором.

 

 

Рис. 7.5.2. Программа определения большего из двух чисел и результаты ее работы

 

Как работают сокращенные условные операторы, разберем на примере следующей задачи: нам нужно отыскать наибольшее число на сей раз среди трех введенных с клавиатуры чисел. Исходный текст программы, которая решает данную задачу, и пример ее работы приведены на рис. 7.5.3.

 

 

 

Рис. 7.5.3. Программа определения наибольшего из трех чисел и результаты ее работы

 

В данной программе операторами readln производится ввод исходных данных – трех чисел, которые присваиваются переменным x, yи z.

В результате последовательного выполнения двух сокращенных условных операторов мы получим в переменной max искомую величину – наибольшее из трех чисел. Остается только вывести значение переменной max оператором writeln на экран компьютера – это и будет решение поставленной задачи.

Нередко в ходе разработки программ возникает необходимость разместить в одной или обеих ветвях условного оператора не одно, а целый ряд действий. В таком случае в качестве вариантов действий, находящихся в ветвях условного оператора используют не простые, а составные операторы, которые помещаются в программе после служебных слов then или else.

Составной оператор представляет собой группу операторов, размещенную между служебными словами begin и end.Слова begin и end,называемые в данном случае операторными скобками, обозначают здесь не начало и конец основной части программы, а начало и конец составного оператора. Между ними могут располагаться различные операторы: Количество простых операторов, входящих в составной не ограничено.

Операторы, входящие в составной оператор, отделяются друг от друга точками с запятой. Перед словом end точка с запятой не ставится. Не ставится в данном случае точка с запятой и после слова endперед словомelse , так как end обозначает здесь лишь конец одного из вариантов, входящих в состав единого условного оператора. Таким образом, в общем виде структуру условного оператора с составными операторами в его ветвях можно представить следующим образом:

if <условие> then

Begin

<оператор 1>; <оператор 2>; ……….. <оператор m>

End

Else

Begin

<оператор 1>; <оператор 2>; ……….. <оператор n >

End;

Рассмотрим использование составного оператора для решения следующей задачи. Администрация магазина ввела правило, согласно которому каждый покупатель, который приобрел товар на сумму более 1000 рублей имеет право на трехпроцентную скидку от стоимости покупок.. Эта программа должна подсчитывать величину скидки и ту сумму, которую должен оплатить покупатель с учетом скидки. В случае же если стоимость покупок меньше 1000 рублей программа должна выдавать сообщение о том, что покупка должна быть оплачена полностью.

Программа для решения этой задачи приведена на рис. 7.5.4. В этой программе используются три переменных вещественного типа: sum – сумма покупки без учета скидок, skidka – величина трехпроцентной скидки, sumsk – стоимость покупки с учетом скидки.

Для вывода значения каждой переменной результата предусмотрено два разряда в дробной части, соответствующие копейкам, следовательно, цифры перед точкой в каждой из сумм будут соответствовать рублям, а цифры расположенные после точки копейкам.

На рис. 7.5.4 под текстом программы приведены результаты ее работы для обоих возможных случаев (сумма больше 1000 и сумма меньше 1000).

 

Рис. 7.5.4. Программа, определяющая скидку при покупке товаров в магазине и результаты ее работы при различных исходных данных

 

7.5.2. Логические переменные. Логические операции

Результатом операции сравнения двух чисел может быть величина, которая принимает одно из двух возможных значений: «истинно» (если указанное соотношение действительно выполняется) и «ложно» (если соотношение не выполняется). По-английски «истинно» и «ложно» пишется соответственно True и False. Константы и переменные, значениями которых может быть только эти две величины (True или False) называются логическими или булевскими константами и переменными. Название это дано в честь английского математика XIX века Джона Буля. Для описания таких переменных в языке Паскаль существует специальный тип – boolean. Пример описания логической переменной flag:

var flag:Boolean.

Логическим переменным им можно присваивать значения операций сравнения подобно тому, как мы присваиваем числовым переменным значения арифметических операций. Такая операция присваивания может выглядеть, например, следующим образом:

flag:=x>=15;

то есть переменной логического типа flagмы присваиваем значение операции сравнения x>=15. В случае, если указанное неравенство выполняется, значение переменной будет равно true. В противоположном случае ее значение будет равно false. Имя логической переменной, которой присвоено значение операции сравнения, можно подставлять в условный оператор вместо самой этой операции. Такой прием позволяет сделать программу более компактной в том случае, если одна и та же операция сравнения повторяется в программе несколько раз. Значения логической переменной можно выводить на экран компьютера оператором writeln подобно значениям числовых переменных. Можно присваивать значения true и false логическим переменным и напрямую: flag:=true;

Именно такой способ присваивания значений логической переменной мы и используем в следующей программе. Эта программа проверяет, имеется ли в ряду из трех целых чисел хотя бы одно положительное. Эти числа, как обычно, мы будем вводить с клавиатуры, а сообщение о результатах проверки будет выведено на экран компьютера. В программе, текст которой приведен на рис.7.5.5 используются три переменные целого типаx, y и z для вводимых числовых значений и одна переменная логического типа flag, назначение которой в данной программе мы рассмотрим ниже. Описание переменной или переменных, относящихся к одному типу, составляет отдельную группу, которую от следующей группы отделяет точка с запятой. При этом слово var, открывающее раздел описания переменных ставится только один раз.

В основной части программы переменной flag присваивается начальное значение false. Вслед за оператором присваивания в программе идут три однотипных блока, в каждом из которых обрабатывается одно из вводимых чисел. Каждый такой блок состоит из оператора вывода, предлагающего пользователю ввести число, оператора ввода, присваивающего введенное значение одной из переменных целого типа и сокращенного условного оператора, проверяющего, является ли введенное число положительным или отрицательным. В случае, если число положительное, переменной flag присваивается значение true. В том случае, если число отрицательное, никаких действий не производится.. Если же нет положительных чисел среди введенных, то значение flag останется неизменным, то есть равным false.

 

 

 

Рис. 7.5.5. Программа, определяющая, имеются ли в ряду чисел положительные, и результаты ее работы при различных исходных данных

 

Далее в программе расположен полный условный оператор, который проверяет итоговое значение переменной flag и если она имеет значение true,то выводится сообщение о наличии среди введенных чисел, хотя бы одного положительного, а иначе выводится сообщение о том, что все введенные числа отрицательны. На рис. 7.5.5 под текстом программы показаны результаты ее работы при различных исходных данных.

Над величинами логического типа можно производить логические операции. Результатом логических операций могут быть только логические величины, то есть величины, имеющие значения true и false. Всего в Паскале используется 4 логических операции: not (НЕТ) -логическое отрицание, and (И) – логическое И, or (ИЛИ) – логическое ИЛИ, xor (Исключающее ИЛИ). Эти операции подразделяются на унарные, то есть такие, которые производятся только над одной величиной, и бинарные, то есть те которые производятся сразу над двумя величинами. К первому типу операций относится not, ко второму – все остальные. При выполнении логических операций соблюдается, как и для арифметических операций, определенный приоритет. Наиболее высоким приоритетом обладает операция not, то есть она выполняется в первую очередь. Далее выполняется операция and.

Самый низкий приоритет имеют операции orи xor. Если в выражении необходимо изменить порядок выполнения логических операций, для этого используются скобки, потому что выражение, заключенное в скобки, обладает высшим приоритетом.

Для логических величин существует таблицы, в которой указаны результаты логических операций при различных исходных данных. Такая таблица называется таблицей истинности. Ниже приведена такая таблица для унарных (табл.1) и (табл.2) бинарных операций.

 

Таблица 1. Унарные операции.

 

X	Not(X)
False	True
True	False

 

Из данной таблицы видно, что в результате операции not,производимой над любой величиной, ее значение изменяется на противоположное.

Если рассмотреть результаты, показанные в таблице 2, то можно сделать вывод о том, что для операции and значение будет равно true только тогда, когда обе исходных величины Xи Y, над которыми производится эта операция (такие величины называются операндами) имеют значение true. Во всех остальных случаях результатом операции будет false. Для операции or значение будет true, если хотя бы один из операндов (или X или Y) имеет значение true. Результат операции or будет равен false только тогда, когда оба операнда имеют значение false. Для операции xor значение будет true, если значения операндов не совпадают. Если же значения операндов совпадают (вне зависимости от того, будут ли эти значения равны false или true) то итог операции будет равен false.

 

Таблица 2. Бинарные операции.

 

	Y	X and Y	X or Y	X xor Y
False	False	False	False	False
False	True	False	True	True
True	False	False	True	True
True	True	True	True	False

 

Логические операции используют при составлении программ, в которых требуется проверить сразу несколько условий. Например, если некоторое действие должно выполняться при условии, что значение переменной aнаходится в диапазоне от 5 до 20, то есть a должно быть больше или равно 5 и меньше или равно 20 то это условие можно записать следующим образом:

(a>=5) and (a<=20).

При этом группируемые операции сравнения заключаются в скобки как в вышеприведенном выражении.

 

7.5.3. Оператор Case

При составлении программ часто возникает потребность в структуре, которая обеспечивала бы возможность рассмотреть не два, а большее количество возможных вариантов дальнейших действий. В некоторых случаях для этого используются вложенные условные операторы. В каждый из вложенных условных операторов можно вставить следующий вложенный оператор и так далее. Такой способ создания многовариантного ветвления делает структуру программы чересчур сложной. Поэтому в языке Паскаль предусмотрена другая конструкция, которая позволяет осуществлять выбор из множества возможных вариантов и в то же время является более простой и наглядной, чем вышеописанная. Эта конструкция реализуется с помощью оператора Case.

Общий вид оператора case следующий:

Case < селектор > of

< Значение 1 >: < Вариант1 >;

< Значение 2 >: < Вариант2 >;

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

< Значениеn >: <ВариантN >;

Else < Вариант N+1 >;

End;

где Case, of , Else – служебные слова языка Паскаль. Словосочетание Case ofпереводится на русский как «В случае если». Селектором называется переменная целого или символьного типа (о символьных переменных мы расскажем более подробно в разделе «Работа с символами и строками»). Переменная-селектор может принимать различные значения. После заголовка в операторе идет перечень возможных значений переменной- селектора. Каждому из этих значений соответствует определенный вариант действий, который реализуется в том случае, если в программе селектор принимает это значение. Этот вариант указывается после двоеточия, отделяющего его от значения, и представляет собой простой или составной оператор. Если переменная-селектор не принимает ни одно из перечисленных в операторе case значений, то выполняется альтернативный вариант, который указан после служебного слова else.Обратите внимание на то, что в отличие от условного оператора if в операторе case перед вариантом с else ставится точка с запятой. Эта часть оператора (elseс соответствующим ему вариантом) не является обязательной. Возможен сокращенный вариант оператора без этой части. Заканчивается оператор case служебным словом end, после которого ставится точка с запятой.

Разберем следующий фрагмент программы, в которой использован оператора case:

Case k of

1: x:=x+5;

2: x:=x+10;

3: x:=x+20;

else x:=0

End;

В данном условном операторе в роли переменной-селектора выступает целочисленная переменная k. Если k имеет значение равное 1, то текущее значение другой целочисленной переменной x увеличивается на 5, если k имеет значение равное 2, то текущее значение x увеличивается на 10, если k имеет значение 3, то значение xувеличивается на 20, если же переменная-селектор принимает любое другое значение, то переменная x обнуляется. Каждое из указанных после двоеточия действий производится простым оператором присваивания. Составные операторы внутри данного оператора caseотсутствуют.

Возможности, предоставляемые программисту оператором case, мы используем в программе, которая имитирует работу простейшего электронного калькулятора. По запросу пользователя программа выполняет одно из четырех основных арифметических действий над любыми двумя введенными им с клавиатуры целыми числами. В начале программы-калькулятора пользователю предлагается ввести с клавиатуры два целых числа, над которыми будет произведена одна из арифметических операций. Затем, после ввода чисел операторами readln на экран компьютера операторами writeln выводится текст программного меню. Этот текст сообщает пользователю программы, нажатие какой клавиши соответствует выполнению какой арифметической операции. Например, нажатие клавиши с цифрой 1 производит сложение введенных чисел, 2 – вычитание и т. д.

Каждый из операторов writeln в начале выводит значения операндов, над которыми производится действия, а между ними указывается знак производимой арифметической операции. Затем на экран выводится знак равенства, а в конце указывается само вычисляемое выражение, которое подсчитывается компьютером и выводится на экран.

 

 

Рис. 7.5.6. Программа - калькулятор и результаты ее работы

 

В последнем, четвертом случае мы используем составной оператор, так как в этом случае результат операции будет числом вещественным.

Мы сперва подсчитаем результат деления, присвоим его вещественной переменной d, а затем в списке вывода оператора writeln выведем значение переменной d в отформатированном виде, обеспечив таким образом точность выведенного вещественного числа - результата до третьего знака после запятой. Текст программы и результаты ее работы приведены на рис. 7.5.6.

Рассмотренный нами вариант оператора case является несколько упрощенным. В нем каждому варианту действий соответствует только одно значение переменной-селектора. Возможна и другая форма того же оператора, когда каждому варианту действий соответствует какая – либо группа значений селектора. Эта группа значений, находящаяся в операторе перед двоеточием, может представлять собой как несколько отдельных значений, перечисленных через запятую, так и целый диапазон значений. В последнем случае в соответствующем разделе оператора указывается только начальное и конечное значение диапазона, а между ними ставятся две горизонтальные точки.

Поясним сказанное на следующем примере. Перед нами фрагмент программы с условным оператором case, в котором переменной y присваиваются различные значения, представляющие собой степени x. Какое именно значение будет присвоено переменной y, зависит от значения переменной-селектора n:

case n of:

3,5,7: y:=x*x;

10..20: y:=x*x*x;

30..40: y:=x*x*x*x;

else y:=x

End;

В случае если переменная n принимает значение равное числам 3, 5 или 7, то значение y будет равно квадрату x. Если n примет любое целочисленное значение из диапазона от 10 до 20 (10,11, 12 и так далее до 20 включительно), то y будет присвоено значение равное кубу x. Если же n примет любое значение из диапазона от 30 до 40, то yполучит значение, равное четвертой степени x. Наконец, если n не примет ни одно из вышеуказанных значений, то yбудет равно первой степени x.

 

7.5.4. Безусловный оператор перехода Goto

В программах, рассмотренных нами в предыдущих разделах пособия, операторы либо выполнялись друг за другом последовательно (линейные программы) либо при наличии в программе условного оператора ход выполнения программы зависел от выполнения или невыполнения некоторого условия. Однако бывают и такие ситуации, когда требуется нарушить линейный ход выполнения программы без выполнения какого-либо предварительного условия. Такая ситуация возникает, например, если в определенном месте программы требуется перейти в конец программы для того, чтобы досрочно завершить ее выполнение.

Оператор, который позволяет производить такое действие, называется оператором безусловного перехода. Этот оператор может не только осуществлять переход в начало или конец программы, но и переходить практически в любое место программы и продолжать ее выполнение начиная с любого нужного оператора (или как говорят передавать управление в любую точку программы). Для этого в начале строки, содержащей оператор, на который передается управление, ставится метка. Эта же метка указывается и в самом операторе безусловного перехода.

Общий вид оператора безусловного перехода имеет вид:

goto <имя_метки>;

где goto – служебное слово, означающее в переводе с английского «перейти к», а <имя_метки> – имя метки, ранее описанное в разделе label. Имя метки это идентификатор или целое число без знака.

Описание метки должно находиться в самом начале раздела описаний перед описанием переменных и констант.

В общем виде, описание метки выглядит следующим образом:

label <имя_метки>;

где label– служебное слово, означающее в переводе «метка»,

Строка, содержащая метку должна выглядеть следующим образом:

<имя_метки>: < оператор >;

То есть строка, на которую производится переход, должна обязательно начинаться с имени метки, после которого ставится двоеточие. После двоеточия в строке пишутся оператор или операторы, как и в любой обычной строке программы.

В Паскале разрешается производить ссылки на одну и ту же строку из разных мест программы различными операторами безусловного перехода. Использовать же несколько раз одну и ту же метку для обозначения разных строк или разных операторов недопустимо.

 

7.6. Операторы цикла

В ходе создания программ нередко возникает ситуация, когда программисту нужно повторять выполнение одного и того же оператора или группу операторов, которые аналогичны друг другу и отличаются лишь значениями некоторых переменных или вводимых исходных данных.

Для решения этой задачи надо автоматически повторять группу операторов с соответствующим изменением значений переменной. Для реализации этого будем использовать структуру, которая называется оператором цикла.

В общем виде цикл состоит из двух основных блоков:

1. Заголовок цикла. В заголовке цикла содержится некоторое условие, которое определяет число повторений цикла.

2. Тело цикла. Телом цикла называется простой или составной оператор (составным оператором называется группа операторов, заключенная в операторные скобки), который может многократно повторяться в ходе работы цикла. В теле цикла могут содержаться операторы различных типов. Это могут быть операторы ввода и вывода, операторы присваивания, условные операторы, а также другие операторы цикла. Оператор цикла, находящийся в теле другого циклического оператора, называется вложенным.

Всего в языке Паскаль используется три типов циклов:

Цикл с заранее заданным числом повторений. Его также называют циклом со счетчиком. (цикл for..to);

Цикл с предусловием (цикл while);

Цикл с постусловием (цикл repeat..until).

Каждый из этих видов цикла имеет свои особенности и область применения, которые мы и рассмотрим ниже.

Общим для всех этих операторов является то, что они включают в себя управляющие конструкции (в операторах for..toи while –это строка заголовка, а в операторе repeat..until –строка заголовка и завершающая строка) и тело цикла.

Если количество повторений тела цикла заранее известно, то рекомендуется использовать оператор цикла for..to. В другом случае нужно использовать оператор repeat..until(если для решения поставленной задачи требуется, чтобы тело цикла выполнялось хотя бы один раз), либо оператор while(в этом случае перед выполнением тела цикла проверяется, есть ли вообще необходимость в его выполнении). Рассмотрим подробно каждый из этих видов цикла.

 

7.6.1. Оператор For

Общий вид данного оператора следующий:

for i:= n1 to n2 do

< тело цикла >;

где i –управляющая переменная цикла, называемая также счетчиком цикла, n1 – начальное значение счетчика цикла, n2 – конечное значение счетчика цикла, for, toи do– служебные слова (forв данном случае означает «для», to – «до», do – «делать, выполнять»). Весь текст заголовка можно расшифровать таким образом: для i, изменяющего значение от n1 до n2выполнить. Имеется в виду выполнение тела цикла. При этом конечное значение счетчика цикла должно быть больше, чем начальное. В ходе работы данного оператора значение счетчика при каждом выполнении тела цикла увеличивается на единицу и таким образом принимает все целочисленные значения от n1 до n2, а тело цикла всего выполняется n2-n1+1 раз. Следует обратить внимание на то, что между заголовком цикла и телом цикла не ставится точка с запятой.

Решение задачи по переводу центнеров в килограммы, будет выглядеть следующим образом:

for c:=1 to 50 do

Begin

kg:=c*100;

Writeln(c,kg)

End;

где c– вес в центнерах, а kg– тот же вес в килограммах.

В приведенном фрагменте программы роль счетчика цикла выполняет переменная c. Начальное значение переменной цикла равно 1. Для этого начального значения выполняются действия, указанные в составном операторе, то есть будет вычислено значение kg, равное 50, а затем значения 1 и 50 будут выведены на экран компьютера. Далее будет подсчитано значение kg для с равного 2 и числа 2 и 100 будут выведены на экран в следующей строке и аналогичные действия будут производиться до тех пор, пока не будет выведена последняя строка со значениями cи kg – 50 и 5000. Цикл прекратит свою работу, когда переменная c достигнет конечного значения – 50. Всего действия указанные в теле цикла будут повторены согласно приведенной формуле 50-1+1 раз, то есть 50 раз.

Приведенный вариант цикла forне является единственным. Цикл типа for может иметь и такой общий вид:

for i:= n1 downto n2 do

< тело цикла >;

в этом случае при каждом повторении тела цикла значение счетчика i уменьшается на единицу, и, следовательно, конечное значение счетчика цикла n2 должно быть меньше начального n1.

В качестве примера работы цикла типа forприведем программу, которая составляет таблицу для перевода расстояния, выраженного в милях, в километры (рис. 7.6.1). На экран компьютера должна быть выведена таблица для расстояний от 1 до n миль, где n – целое положительное число, вводимое с клавиатуры пользователем. 1 миля составляет 1,609 километра. Таблица, выводимая на экран компьютер должна иметь заголовок и состоять из двух столбцов. В левом столбце должны быть указаны расстояния в милях, а в правом - соответствующие им расстояния в километрах.

В данной программе для решения задачи используются три переменные. Это, во-первых, переменная целого типа mile, содержащая расстояния в милях, которая одновременно является счетчиком цикла. Во-вторых, – это переменная n, содержащая максимальное число миль, которое нужно перевести в километры. Наконец,km – это переменная вещественного типа, представляющее собой расстояние в километрах.

Для вывода значения целочисленной переменной mile указывается лишь общее количество выводимых на экран символов (в данном случае – 3), а для вещественной переменной km указывается и общее количество символов и их количество в дробной части (в данном случае соответственно 7 и 3). Это делается для того, чтобы выровнять столбцы выводимых чисел. При n=10 получаем результаты работы программы, показанные на рис. 7.6.1.

 

 

 

Рис. 7.6.1. Программа для пересчета расстояний из миль в километры и результаты ее работы.

7.6.2. Оператор Repeat … until

Общий вид оператора следующий:

Repeat

< тело цикла >

until < условие >;

где repeat и until – служебные слова. repeat означает повторять, until– до тех пор.

Цикл работает следующим образом: вначале выполняется оператор или группа операторов, входящая в тело цикла. Затем проверяется, выполняется ли условие, находящееся после until. Если условие истинно, то работа цикла на этом завершается, если условие ложно, то тело цикла выполняется снова. Таким образом, данный цикл будет работать до тех пор, пока условие находящееся после слова until, ложно. Такой цикл называют циклом с постусловием (латинская приставка «пост» означает «после»). Такое название цикла связано с тем, что проверка условия, определяющего работу цикла, производится уже после его выполнения. Если условие вообще никогда не выполняется, то тело цикла будет выполнено хотя бы один раз.

 

Рис. 7.6.2. Программа определения среднего роста и результаты ее работы

 

Цикл такого типа удобно использовать для решения следующей задачи: требуется определить средний рост учеников в классе. Данные о росте каждого ученика вводятся с клавиатуры. Сколько учащихся в классе заранее неизвестно, но признаком окончания ввода исходных данных является ввод нуля (рис. 7.6.2).

Опишем следующие переменные: rost – используется для хранения роста каждого отдельного ученика; n – общее число членов последовательности, которая будет на единицу больше, чем общее число учеников в классе, так как последний член последовательности – это, как мы помним не чей-либо рост, а признак конца; sum –сумма членов последовательности; sred – искомый средний рост учеников в классе (эта величина должна быть вещественной, так как она является результатом деления).

В переменной sum получим сумму ростов всех учеников класса (при последнем выполнении цикла будет введен еще и дополнительный нуль, но он, понятно на общую сумму не повлияет). Для такого подсчета в цикле мы будем использовать счетчик n. Этот счетчик будет увеличиваться на единицу после ввода очередного члена последовательности.

В итоге после окончания работы цикла нам останется только определить средний рост, представляющий собой частное от деления итоговой суммы на число учеников класса величин sred.

7.6.3. Оператор While

Общий вид оператора while следующий:

while< условие > do

< тело цикла >;

где whileи do – служебные слова, while означает «пока», do – «делать, выполнять».

Цикл работает следующим образом: первоначально проверяется условие, находящееся после слова while, если данное условие является ложным, то тело цикла не выполняется и работа оператора цикла на этом завершается. Если условие является истинным, то выполняется оператор или группа операторов, входящая в тело цикла. Затем снова производится проверка условия, содержащегося в строке заголовка и так далее. Таким образом, тело цикла выполняется пока истинно условие, содержащееся в заголовке цикла. Цикл такого типа называют циклом с предусловием. Это объясняется тем, что перед первым же выполнением цикла производится проверка истинности находящегося в заголовке условия. Если условие изначально не выполняется, то тело цикла не будет выполнено ни разу.

В качестве примера использования цикла типа whileприведем программу разложения целого положительного числа на простые множители (рис. 7.6.3). Напомним, что простым называется целое число (кроме единицы), которое делится только на единицу и само на себя. Составным или сложным называется число, которое делится еще и на другие числа. Любое составное число можно представить единственным образом в виде произведения простых чисел, которые и называются простыми множителями.

Алгоритм разложения числа на множители заключается в следующем. Исходное число делится на все числа, начиная с 2. Если число нацело разделилось на делитель, то этот делитель является одним из искомых простых множителей. Тогда мы определяем частное от деления этих двух чисел и делим уже его на все числа, начиная с 2. Если же исходное число или последнее получившееся частное не делится нацело на делитель, то значение делителя увеличиваем на единицу и уже это новое значение используем при дальнейшей работе. Так мы будем действовать до тех пор, пока значение делителя не станет равным частному или самому числу (в том случае, если простых множителей для исходного числа не было найдено). На этом поиск простых множителей завершается.

Опишем переменные программы: c - исходное число, d – делитель.

Поиск простых множителей мы будем производить в цикле. Этот цикл с предусловием будет работать до тех пор, пока значение делителя d будет меньше или равно делимому c. Как только d станет больше c, работа цикла прекратится, так как дальнейший поиск не имеет смысла. Если исходное число является простым, то в результате работы программы на экран будет выведен единственный результат – само исходное число. Если же число является составным, то простых множителей будет как минимум два. Результат работы программы показан также на рис. 7.6.3.

 

 

 

Рис. 7.6.3. Программа разложения числа на простые множители и результаты работы программы.

 

7.7. Работа с символами и строками

 

В языке Паскаль также предусмотрена возможность обработки текстовых данных. Для работы с ними используются типы char и string, которые соответственно применяются для работы с данными символьного и строкового типов.

 

7.7.1. Символьные константы и переменные

В программах написанных на Паскале широко используются символьные константы и переменные. Значениями как тех, так и других являются символы. Символами называются все буквы и цифры, пробел, знаки препинания которые можно вводить с клавиатуры компьютера.

Любая вводимая в компьютер информация другого вида должна быть обязательно преобразована в числовую форму или, как говорят, закодирована.

В качестве единой, общепринятой системы представления символов числовыми кодами используется кодовой таблицы ASCII.

ASCII – это аббревиатура от American Standart Code for Information Interchange, что в переводе означает «американский стандартный код для обмена информацией». Это – используемая во всем мире таблица для кодирования вводимой в компьютер текстовой информации. Данная таблица содержит буквы латинского алфавита (прописные и строчные), цифры от 0 до 9, символы арифметических операций и знаки препинания, а также различные специальные символы. Каждому из имеющихся в таблице символов соответствует свой числовой код. Например, прописной букве «N» латинского алфавита соответствует числовой код 78, строчной букве «n» - код 110 (строчные и прописные буквы имеют разные коды). Цифре «6» соответствует код 54, пробелу – код 32, запятой – код 44 и т.д. Кроме того, кодовая таблица содержит так называемые управляющие символы, которые при вводе не отображаются непосредственно на экране компьютера, но при этом выполняют определенные действия, например, производят перевод курсора на следующую строку при работе с текстом или выдают звуковой сигнал. Каждому из управляющих символов также соответствует числовой код. Всего эта таблица содержит 128 символов. Данная таблица является единой для всех IBM-PC совместимых компьютеров.

К основной таблице ASCIIсуществует дополнение, также содержащее 128 символов. Эта вторая половина таблицы зарезервирована для символов национальных алфавитов. В России во второй половине таблицы содержатся, прописные и строчные буквы гражданского русского алфавита, введенного Петром I и построенного на основе кириллицы. В этой части таблицы содержатся так называемые псеводграфические символы, которые не имеют соответствующих им клавиш на клавиатуре компьютера, но могут быть выведены на экран путем набора их числового кода при нажатой клавише Alt. Содержит эта часть таблицы и некоторые специальные символы, отсутствующие в первой, международной части таблицы. К их числу относится радикал (знак квадратного корня). В этой части таблицы содержатся например коды для прописной буквы «Ж» - 134, строчной буквы «ж» -166, знака √ (радикал) – 251 и другие.

Следовательно, всего расширенная таблица, состоящая из международной и национальной части, содержит 256 символов. Обычно числовой код записывают в привычной всем нам десятичной системе счисления, но в ряде случае для его записи применяют и другую, шестнадцатеричную систему счисления, в которой помимо цифр от 0 до 9 используют также буквы латинского алфавита от «A» до «F», обозначающие числа от 10 до 15. На рис. 7.7.1 приведены символы, входящие в таблицу ASCII и соответствующие каждому из этих символов десятичный и шестнадцатеричный числовой код.

Рис. 7.7.1. Символы кодовой таблицы ASCII.

 

В каждом из столбцов первая запись слева обозначает десятичный код символа, вторая запись – код этого же символа, записанный в шестнадцатеричной системе счисления, широко применяемой в программировании. Справа в столбце изображен сам символ.

Большинство символов, которые не являются псевдографическими и управляющими, можно использовать в программе непосредственно в виде символьных констант. Употребляемые в программе символьные константы записываются так: ‘A’ ‘y’ ‘?’ ‘щ’, то есть запись символьной константы состоит из символа, заключенного в апострофы.

Символьная переменная, она должна быть предварительно указана в разделе описаний подобно числовым переменным. Описание символьной переменной выглядит следующим образом:

< имя_переменной >:char;

где char– служебное слово, обозначающее тип данной переменной. char– это сокращение от английского слова character , означающего в переводе «символ».

Например, если в программе в разделе описания переменных мы видим:

var i,n: integer;

d: real;

sim,bukv: char;

то в данной программе используются две переменных целого типа (i и n), одна – вещественного типа(d), и две – символьного типа (sim и bukv). Если переменной символьного типа присваивается какое-либо значение, то оно также должно быть заключено в апострофы. Например:

sim:=’ш’;

означает что переменной sim было присвоено значение буквы «ш». Возможен в программе и такой оператор присваивания

cfr:=’7’;

наличие в программе такой записи говорит о том, что переменной cfr присваивается значение символа «7» (а не числа «7» как было бы в случае с числовой переменной).

Подобно обычным числам символьные величины можно сравнивать. При этом фактически сравниваются не сами эти величины, а соответствующие им числовые коды. Например, можно записать такую операцию сравнения:

‘л’<’н’

результат этой операции будет истинным (равен true), так как код символа ‘л’ равен 171, а код символа ‘н’ равен 173. А если мы запишем следующее соотношение:

‘к’>’т’

то такое соотношение будет ложным ( false), так как код символа ‘к’ равен 170, а символа ‘т’ – 226. Можно проверять символьные величины также на равенство или неравенство друг другу. Знаки для операций сравнения символьных величин используются те же, что и для числовых величин.

В языке Паскаль для работы с символьными переменными используются специальные стандартные функции chr и ord.

Функция chrпо известному числовому коду символа определяет сам этот символ.

Общий вид функции: chr(k)

где k – десятичный числовой код символа. Например, значение chr(33) будет равно ‘!’, chr(233) – ‘щ’ и т. д.

Действие функции ord противоположно функции chr. Аргументом данной функции является символ, а значением десятичный код данного символа. Общий вид данной функции: ord(‘s’)

где s– символ, код которого мы определяем. Обратите внимание, что обрабатываемый функцией символ должен быть обязательно заключен в кавычки, иначе при компиляции программы с использованием данной функции будет выдано сообщение об ошибке. Поэтому запись функции должна выглядеть в программе следующим образом ord(‘ж’), ord(‘ф’) и так далее. Для символа ‘ж’ функция выдаст код 166, для символа ‘ф’ - 228.

 

 

Рис. 7.7.2. Программа, выводящая символы кодовой таблицы ASCII и результаты ее работы

7.7.2. Строковые переменные

Для эффективной работы с текстом необходимо уметь обрабатывать не только отдельные символы, но и слова, фразы, строки, то есть группы символов. Для обработки таких групп символов в Паскале используется строковый тип данных. Для описания символьных переменных используется служебное слово string. Описание символьной переменной в общем виде выглядит следующим образом:

< имя_переменной >: string[длина];

после слова string указывается длина описываемой переменной, то есть максимальное количество символов, которое может содержать данная переменная. Например, если в разделе описания переменных в программе мы видим:

var i:integer;

x:real;

stroka:string[25];

то это означает, что в данной программе наряду с переменными целого типа iи вещественного типа x используется и переменная строкового типа stroka, которая может содержать до 25 символов. Если же после имени переменной ее длина не указывается, то по умолчанию она считается равной 255 символам. В этом случае описание символьной переменной будет выглядеть так:

stroka:string;

Значения символьных переменных так же, как и уже знакомые нам символьные константы (к текстовым константам относятся, в частности, сообщения, выводимые оператором writeln) должны обязательно заключаться в апострофы. Таким образом, оператор присваивания строковой переменной stroka значения ‘набор_символов’ будет выглядеть следующим образом:

stroka:= ‘набор_символов’;

Подобно числовым переменным, строковые переменные можно «складывать» (присоединять одно слово к концу другого). Результат сложения также можно присваивать какой-либо символьной переменной. Например, если значение переменной slovo1 равно «Турбо », а переменной slovo2 – «Паскаль», то в результате операции:

slovo:=slovo1+slovo2;

значение переменной slovo станет равным словосочетанию «Турбо Паскаль». Можно присоединять к строковой переменной текстовую константу. Например, если в программе имеется следующий оператор:

fraza:=slovo + “версия 7.0”;

то в результате значение строковой переменной fraza станет равным «Турбо Паскаль версия 7.0».

Для работы со строковыми переменными в языке Паскаль используются различные функции, например, функция length. Аргументом данной функции является имя какой-либо символьной переменной, а значением фактическое количество символов, которое содержится в данной переменной (эта величина может быть меньше максимальной длины, заданной при описании переменной). Так значение функции length, аргументом которой является переменная stroka после выполнения вышеуказанного оператора присваивания, будет равно 14, а не 25, как указано в разделе описаний, так как фраза «набор символов» содержит 14 символов.

Если надо работать не со всей переменной целиком, а лишь с отдельным содержащимся в ней символом, то к этому символу можно обратиться непосредственно, указав имя строковой переменной и его порядковый номер в этой переменной, заключенный в квадратные скобки. Например, если мы напишем в основной части программы (а не в разделе описаний) stroka[5], то работать мы будем с буквой «р», которая является пятым по счету символом в данной переменной. При обращении к элементу строковой переменной в скобках после ее имени может указываться не только числовая константа, но и имя переменной целого типа. Например, если индекс iимеетзначение 10, то stroka[i], определяет букву ‘в’, которая является в строковой переменной десятой по счету.

В качестве примера рассмотрим программу, которая для введенной строки символов выводит на экран компьютера последовательность соответствующих им числовых кодов таблицы ASCII рис. 7.7.3).

 

 

 

Рис. 7.7.3. Программа определения числовых кодов для вводимой строки символов и результаты ее работы

 

7.8. Массивы

Массив представляет собой упорядоченную последовательность однотипных элементов. Элементами массива могут быть различные величины, как числовые (целые и вещественные), так и символьные или строковые. В массиве каждый элемент имеет свой порядковый номер, который называется индексом. Элементы массива упорядочены в порядке возрастания значений их индексов. Массивы бывают одномерные и двумерные.

 

7.8.1. Одномерные массивы

В случае использовании массива в программе, он предварительно должен быть описан в разделе описания переменных. В общем виде, описание массива, состоящего из элементов-переменных, выглядит следующим образом:

var < имя массива >: array[a..b] of < тип элементов >;

где var, array и of– служебные слова. Arrayозначает массив, предлог of в данном случае – из, aи b – соответственно нижняя и верхняя границы диапазона массива.

Приведем примеры описания массивов:

var a: array[1..20] of integer;

это – описание массива с именем a, который может содержать до 20 элементов, причем все эти элементы целого типа.

var st: array[1..10] of string[15];

а в данном случае описан массив с именем st из 10 строковых элементов, каждый из которых может содержать до 15 символов.

В программе можно работать не только со всем массивом целиком, но и с отдельными его элементами. Для того, чтобы обратиться в программе к какому-либо элементу массива, нужно указать имя массива и индекс содержащегося в нем элемента. Отметим еще две особенности массивов. Во-первых, элементами массива могут быть не только переменные, но и константы. Во-вторых, нижней границей диапазона массива необязательно должна быть единица. Важно только, чтобы значение нижней границы было меньше, чем верхней.

Рассмотрим программу определения максимальной и минимальной температуры за месяц (рис. 7.8.1). Данные о температуре за каждый день в программе вводятся с клавиатуры и хранятся в массиве. Нижней границей диапазона массива будет 1, а верхней 31 (максимальное число дней, которое может быть в месяце). Переменная v - число дней, которое содержится в месяце. Переменные min и max – результат работы программы определяют соответственно вычисленное минимальное и максимальное значение температуры за месяц.

 

 

 

 

Рис. 7.8.1. Программа определения максимальной и минимальной температур за месяц и результаты ее работы

7.8.2. Двумерные массивы.

Простейшим примером двумерного массива является всем известная таблица умножения, в которой результат умножения двух чисел определяется по номеру строки, соответствующей одному из сомножителей, и номеру столбца, соответствующему другому. Соответственно и в любом двумерном массиве элемент определяется по двум индексам.

В языке Паскаль в общем виде двумерные массивы описываются следующим образом:

var < имя массива >: array[a..b,c..d] of < тип элементов >;

где a и b – соответственно верхняя и нижняя граница диапазона значений для первого индекса; c и d- верхняя и нижняя граница диапазона значений для второго индекса.

Двумерный массив таким образом можно представить в виде таблицы, имеющей b-a+1 строк и c-d+1 столбцов.

Пример описания двумерного массива:

vartabl: array [1..9,1..10] of integer;

таким образом, описан целочисленный массив, содержащий 9 строк и 10 столбцов.

Рассмотрим основные приемы работы с двумерными массивами на примере программы arrsum, составленной для решения следующей задачи: дан двумерный массив размерностью 4*5. Элементами данного массива являются вещественные числа. Требуется: заполнить массив произвольными числами, затем вывести содержимое массива на экран компьютера, подсчитать сумму элементов для каждого столбца, имеющегося в массиве, и сформировать из этих сумм одномерный массив. Ниже приводится текст программы.

Program arrsum;

Uses Crt;

Var

f:array[1..4,1..5] of real;x:array[1..5] of real; i,j:integer;s:real;

Begin

Clrscr;

fori:=1to4do

forj:=1 to5do

Begin

writeln('Введите ',j,' элемент ',i,' строки');

readln(f[i,j])

End;

writeln('элементы двумерного массива');

fori:=1to4do

Begin

forj:=1to5do write (f[i,j]:7:2,' ');

Writeln

End;

writeln('элементы одномерного массива');

forj:= 1to5do

Begin

S:=0;

fori:=1to4do

s:=s+f[i,j];

x[j]:=s;

write(x[j]:7:2,' ')

End;

Readln

End.

В программе arrsum в разделе описания переменных описываются два массива. Первый из них – это двумерный массив f, который в дальнейшем будет заполнен числами вещественного типа. В данном массиве, как видно из описания, имеется 4 строки и 5 столбцов. Второй описанный в разделе массив x является одномерным и в дальнейшем будет заполнен элементами, каждый из которых представляет собой сумму элементов, содержащихся в одном из столбцов двумерного массива. Всего в одномерном массиве x должно быть 5 элементов – по количеству столбцов в двумерном массиве f. Вспомогательная переменная s –используется для подсчета суммы элементов, содержащихся в одном из столбцов

Рис. 7.8.2. Результаты работы программы, заполняющей двумерный массив произвольными элементами, и формирующей на его основе одномерный массив

7.9. Функции и процедуры.

 

7.9.1. Функции

Для выполнения таких как возведение числа в квадрат, извлечение квадратного корня, определение модуля (абсолютной величины) числа, вычисление тригонометрических функций, округление дробного числа до ближайшего целого, определение длины строковой переменной и другие предусмотрены стандартные функции, которые являются неотъемлемой частью языка Паскаль.

Исходные данные называются аргументом функции, а вычисленный результат – ее значением. При обращении к функции аргумент указывается в круглых скобках.

К наиболее широко употребляемым стандартным функциям кроме уже известных нам функций length, ord и char, используемых для работы со строковыми переменными, относятся также следующие:

abs(x) – определяет aбсолютное значение аргумента, которым может быть число или выражение целого или вещественного типа;

arctan(x) – вычисляет арктангенс угла, значение которого выражено в радианах ;

cos(x)– вычисляет косинус угла, значение которого выражено в радианах;

exp(x) – вычисляет экспоненту аргумента (то есть e в степени x);

int(x) – определяет целую часть аргумента. Значением функции является величина вещественного типа;

ln(x) – вычисляет натуральный логарифм аргумента (т. е. логарифм по основанию e);

pi – данная функция не имеет параметров, а значением ее является число 3.1415926…

round(x) – округляет значение аргумента до ближайшего целого числа;

sin(x) - вычисляет cинус угла, значение которого выражено в радианах;

sqr(x) – вычисляет квадрат аргумента, которым может быть число или выражение целого или вещественного типа;

sqrt(x) – вычисляет квадратный корень из аргумента;

trunc(x) – определяет целую часть аргумента. Значением функции является величина целого типа;

copy(x,n,l) – выделяет в строковой переменной x группу символов, начиная с позиции с номером n. Длина группы равна l. Параметры n и l должны быть величинами целого типа;

delete(x,n,l) – удаляет из строковой переменной x группу символов, начиная с позиции с номером n. Количество символов равно l.

 

В качестве примера программы с использованием стандартных функций рассмотрим программу решения квадратного уравнения ax²+bx+c=0 (рис. 7.9.1).

В данной задаче вначале с помощью стандартной функции sqr вычисляется дискриминант уравнения. В зависимости от значения дискриминанта выясняется, имеет ли данное уравнение решение. Если решения нет, то соответствующее сообщение выводится на экран компьютера. В случае же, если решение имеется, оно определяется с помощью стандартной функции sqrt.

При значениях коэффициентов уравнения 2, 7 и 3 получаем решение, изображенное на рис. 7.9.1.

 

 

Рис. 7.9.1. Программа решения квадратного уравнения и результаты его решения.

Набор стандартных функций языка Паскаль не ограничивается вышеприведенным списком, однако в ряде случаев программисту может потребоваться для решения поставленной задачи создать свою собственную функцию. Такая функция должна быть описана в тексте программы после раздела описания констант и переменных и до начала ее основной части (то есть до слова begin).

 

Структура описания создаваемой программистом функции выглядит следующим образом:

< заголовок функции >;

< раздел описания констант и переменных, используемых внутри функции >;

Begin

< операторы функции >

End;

Рассмотрим более подробно элементы этой структуры.

Общий вид заголовка функции следующий:

function < имя_функции > (< параметры функции >): < тип функции >;

где: function – служебное слово, означающее «функция».

< имя_функции > - задается по тем же правилам, что и имена переменных.

< параметры функции> - в скобках указываются аргументы функции, называемые ее формальными параметрами, причем для каждого параметра обязательно должен быть указан его тип. Если параметры относятся к одному типу, то они перечисляются через запятую, а после двоеточия указывается их общий тип, если же параметры относятся к разным типам, то они отделяются друг от друга точкой с запятой.

< тип функции > - после скобок обязательно указывается тип значения самой функции.

Пример заголовка функции:

function beta (x,y:integer; z:real):real;

данная функция имеет имя beta, в ней используются 3 параметра: x и y – целого типа, z – вещественного. Значение самой функции betaявляется вещественным.

За заголовком функции следует описание переменных и констант, используемых в теле функции и называемых локальными переменными, так как они могут использоваться только в теле функции. Далее следует тело функции, которое является составным оператором, начинающимся словом beginи заканчивающимся словом end.

В теле функции обязательно должен быть оператор присваивания, результата вычисления имени функции.

Для выполнения в основной программе операторов, указанные в теле функции и вычисления ее значение необходимо осуществить обращение к функции.

Обращение к функции в основной программе включает в себя имя функции и следующий за ним список параметров, заключенный в скобки. Параметры, указанные при обращении к функции, называются фактическими параметрами. При выполнении обращения к функции происходит замена формальных параметров на фактические и выполнение операторов тела функции. Фактические параметры должны быть того же типа, что и формальные. С обращением к функции можно оперировать в основной программе как с простой переменной.

Например, правая часть оператора присваивания

d:=beta(3,4,7.5)

представляет собой обращение к функции beta, а 3, 4 и 7.5 – фактические параметры данной функции в отличие от формальных параметров х,y и z. В качестве фактических параметров функции могут выступать и константы (как в вышеприведенном примере) и переменные.

Рассмотрим программу определения числа сочетаний из n по m (см. рис.
7.9.2). Это число определяется по следующей формуле:

,

где n!, m! и (n-m)! – соответственно факториалы n, mи (n-m). Факториалом числа nназывается произведение всех натуральных чисел от 1 до n. Так как в программе нам предстоит три раза вычислять факториал различных чисел, то целесообразно вычисление факториала оформить в виде отдельной функции faktor.

 

 

Рис.7.9.2. Программа подсчета числа сочетаний из n по m и результаты ее работы

 

Факториал единицы равен единице. Для определения факториал двух факториал единицы умножаем на два и получаем два. Факториал трех находим путем умножения факториала двух, на число три и получаем шесть. Таким образом, алгоритм нахождения факториала некоторого числа сводится к тому, что мы последовательно умножаем каждое следующее число на факториал предыдущего. Для многократного повторения аналогичных действий удобнее всего использовать циклический алгоритм.

В вычислении факториала используются следующие переменные: переменная k, которой присваивается значение того натурального числа, факториал которого вычисляется, переменная r, которой будет присвоено начальное значение, равное единице, а затем будут поочередно присваиваться значения факториалов всех чисел от единицы до k включительно, а также i – переменная цикла, в котором будут происходить это последовательные присваивания. Переменная k является формальным параметром функции, а переменные rи i являются вспомогательными. В теле функции имеется оператор присваивания конечного значения rимени функция faktor. Так как факториалы даже небольших натуральных чисел представляют собой достаточно большие величины (например, факториал числа 10 равен 3 628 800), то для описания типа функции используется тип longint.

В основной части программы осуществляется ввод исходных данных, затем производятся вычисления по формуле с использованием функции faktor.С помощью этой функции мы находим a –факториал числа n, b – факториал числа m и с – факториал разности этих чисел.Для вычисления этих величин в программе трижды производится обращение к функции faktor с различными фактическими параметрами. После нахождения a, b и c мы вычисляем d – искомое число сочетаний. На рис. 7.9.2 приведен результат работы программы при n = 5 и m = 3.

 

7.9.2. Процедуры

При разработке больших по объему программ ее разбивают на несколько более простых. Такие самостоятельные части программы называются процедурами или подпрограммами.

Процедуры отличаются от функций тем что, если при обращении к функции мы можем получить только один результат – значение данной функции, то результатом работы процедура может быть несколько значений. Существуют стандартные процедуры, которые подобно стандартным функциям, являются частью языка Паскаль. К таким стандартным процедурам относятся уже известные нам команды ClrScr, TextColor и TextBackground.. Наряду с этими стандартными процедурами в языке Паскаль широко используются также следующие:

Delay(i) -осуществляет задержку выполнения программы на i миллисекунд (тысячных долей секунды);

Exit - эта процедура не имеет параметров. Она осуществляет выход из процедуры или функции в основную часть программы (не путать с командой Exit меню системы программирования Турбо Паскаль, которая закрывает систему программирования и производит выход в среду операционной системы) ;

GotoXY(a,b) -переводит курсор в точку экрана с координатами a,b;

Halt - эта процедура не имеет параметров. Она завершает выполнение программы и передает управление операционной системе;

Str(x,s) -производит преобразование числовой величины x в строковую s;

Val(s,x,n) -производит преобразование строки s, изображающей число, в числовую величину x. В процедуре также должен присутствовать параметр n, относящийся к целочисленному типу. Если преобразование было выполнено успешно, то значение nбудет равно нулю. Если преобразование не может быть выполнено, то в переменной n присваивается номер символа, который явился причиной ошибки.

В качестве примера использования стандартных процедур Паскаля приведем программу «обратный отсчет» (рис. 7.9.3). Эта программа создает на экране компьютера «электронное табло», на котором в одном и том же месте последовательно выводятся числа от 10 до 1, то есть производиться обратный отсчет времени, как перед стартом космического корабля, а затем выводится слово «Старт».

 

 

 

Рис. 7.9.3. Программа «обратный отсчет» (исходный текст и программа в действии)

 

Кроме использования стандартных процедур программист может создавать и свои собственные процедуры, которые следует предварительно описать. Описание процедуры, так же как и описание функции, должно содержаться в программе в разделе описаний после описания констант и переменных. Описание включает в себя заголовок процедуры, раздел описаний и раздел операторов. К процедуре можно обращаться из основной части программы, из другой процедуры или из функции. Такое обращение называют также вызовом процедуры.

Общий вид описания процедуры следующий:

< заголовок процедуры >;

< раздел описаний процедуры >;

Begin

< раздел операторов процедуры >

End;

Теперь разберем более подробно составные части данного описания.

Общий вид заголовка процедуры следующий:

procedure< имя_процедуры > (< параметры процедуры >);

где: procedure – служебное слово,

< имя_процедуры > - имя процедуры задается по тем же правилам, что и имена переменных в Паскале,

(< параметры процедуры > - формальные параметры перечисляются в скобках через запятую с указанием их типа.

Формальные параметры бывают двух видов. Если перед именем параметра в заголовке процедуры стоит служебное слово var, то это – параметр-переменная. Если нет, то данный параметр является параметром-значением. При обращении к процедуре формальному параметру-значению присваивается значение соответствующего ему фактического параметра, причем в качестве такого значения может выступать константа, переменная или выражение. Во время работы процедуры параметр-значение не может изменяться даже в том случае, если он является переменной. При обращении же к процедуре, в которой имеются формальные параметры-переменные, соответствующие им фактические параметры могут быть только переменными (не константами и не выражениями). Вызываемая процедура получает доступ к ячейкам памяти, в которых хранятся эти фактические параметры, и может изменять значения этих параметров в ходе своей работы.

Пример заголовка процедуры:

procedure vspomog(a,b:integer; var c,d:real);

где vspomog– имя процедуры, a,b,c,d– имена формальных параметров, причем a и bявляются параметрами-значениями, а c и d – параметрами-переменными.

В разделе описаний процедуры константы и переменные описываются по тем же правилам, что и в основной программе. При этом следует иметь в виду, что эти переменные могут использоваться только внутри данной процедуры. Такие переменные называются локальными. В процедуре могут применяться и переменные, которые описаны в основной части программы. Такие переменные называются глобальными.

Раздел операторов процедуры принципиально не отличается от такого же раздела в основной программе, он может содержать обращения к другим функциям и процедурам, но после служебного слова end ставится не точка, а точка с запятой, так как конец описания процедуры – это не конец программы.

Рассмотрим программу определения наибольшего и наименьшего числа в группе из 4 чисел (рис.7.9.4). Напишем несложную процедуру minmax, которая определяет наибольшее и наименьшее из двух чисел. Затем разобьем введенные числа на пары и в каждой паре с помощью этой процедуры определим большее и меньшее число. Далее с помощью той же процедуры minmax определим наибольшее из двух больших и наименьшее из двух меньших. Это и будет искомый результат.

 

 

 

 

Рис. 7.9.4. Программа определения наименьшего и наибольшего из 4 чисел и результаты ее работы.

 

В заголовке процедуры minmax описаны два формальных параметра-значения x1 и x2, которые используются для ввода в процедуру исходных данных и два параметра-переменные min и max, используемые для вывода полученных результатов. Внутри процедуры параметры-значения сравниваются между собой и значение меньшего из них присваивается переменной min, а большего - переменной max.

В основной части программы обращение к процедуре minmax встречается 4 раза. В первых двух случаях в качестве фактических параметров выступают введенные с клавиатуры значения переменных aи b при первом вызове процедуры и c и d при втором. Результатами являются соответственно фактические параметры min1 и max1 (меньшее и большее в первой паре чисел) и min2и max2(меньшее и большее во второй паре).

При третьем обращении к процедуре в качестве исходных данных используются 2 найденных меньших числа, а результатом ее работы является минимальное из этих 2 значений, передаваемое в переменную lit.Вспомогательная переменная lв принципе для решения данной задачи не нужна, но вводится, так как число фактических параметров в обращении должно соответствовать числу формальных параметров в описании. Аналогично при четвертом обращении к процедуре находится наибольшее из двух больших чисел big, а переменная m играет подобно переменной lтолько вспомогательную роль.

Искомые наибольшее и наименьшее значения выводятся на экран с помощью оператора writeln.

На рис. 7.9.4 приводятся результаты работы данной программы при aравном 65, b – 111, c – 678 и d – 215.

7.10. Работа с файлами

Над файлами средствами языка Паскаль можно производить различные операции, которые можно разделить на две больших группы. Это операции записи информации в файл из оперативной памяти компьютера и считывания информации из файла в оперативную память. При записи информации в файл необходимо выполнить следующие операции: открытие файла для записи, собственно запись информации в файл, закрытие файла. При чтении информации из файла выполняются операции: открытие файла для чтения, собственно чтение файла и закрытие файла.

Существует два способа записи и чтения информации – метод последовательного доступа и метод прямого доступа. Метод последовательного доступа можно сравнить с процессом записи на магнитофонную пленку и воспроизведения ее содержимого. Для того чтобы произвести одну или другую операцию требуется предварительно перемотать пленку до нужного места. Так же и для того, чтобы добраться в файле до интересующей нас информации методом последовательного доступа нужно предварительно «прокрутить» всю предшествующую ей информацию. При считывании информации методом прямого доступа можно непосредственно получить доступ к нужной нам компоненте (т.е. составной части файла) подобно тому, как можно непосредственно проиграть любую запись на лазерном диске.

Файлы, с которыми можно работать средствами языка Паскаль, делятся на три основные разновидности: текстовые файлы, типизированные файлы и нетипизированные файлы. Используемые файлы, подобно переменным, константам и массивам должны быть обязательно описаны, причем для каждого из трех видов файлов существует свой способ описания.

 

7.10.1. Текстовые файлы

Начнем рассмотрение работы с файлами с текстовых файлов. Перед использованием такого файла в программе в разделе описания переменных должна быть обязательно описана связанная с ним переменная. Общий вид описания следующий:

var < имя_переменной >: text;

где: < имя_переменной > – имя переменной, которая связана с файлом;

text – соответствующий тип переменной.

Пример описания:

vark:text;

Текстовые файлы состоят из строк символов. Каждая такая строка заканчивается символами возврата каретки CR (этот символ имеет в таблице ASCII код 13) и перевода строки LF(данный символ имеет в таблице код 10). Вышеупомянутые символы относятся к так называемым управляющим символам, которые при просмотре и редактировании файла не выводятся на экран компьютера. В конце файла находится признак конца файла, который сокращенно обозначается EOF (сокращение от английской фразы end of file – конец файла). Файл такого вида имеет расширение txt. Этот файл можно создавать как с помощью программы, написанной на Паскале, так и с помощью какого-либо текстового редактора самой системы программирования Турбо Паскаль.

При этом следует иметь в виду, что для того, чтобы с файлом в дальнейшем можно было производить какие-либо действия, необходимо выполнить еще две операции. Во-первых – связать имя файла с именем соответствующей ему переменной. Во-вторых – указать направление работы с файлом – запись в него информации или чтение информации.

Общий вид процедуры, связывающей имя файла с именем переменной следующий:

Assign(< имя_переменной >, ‘< имя_ файла >’);

где assign– служебное слово, означающее в переводе «назначить»;

< имя_переменной > – имя соответствующей файлу переменной;

< имя_файла > – полное имя текстового файла, которое должно быть заключено в апострофы. Полное имя файла включает в себя имя диска, на котором находится данный файл, путь к файлу, который включает в себя имена каталога (каталогов), содержащих данный файл, и собственное имя файла с расширением. Если текстовый файл находится на том же диске и в том же каталоге, что и вызывающая его программа, то достаточно указать имя файла.

Пример использования процедуры:

Assign (k,’A:otchet.txt’);

Здесь переменной kставится в соответствие файл otchet.txt,который находится на дискете, содержащейся в дисководе A того компьютера, с которым работает пользователь. Данная процедура устанавливает соответствие между вышеописанной переменной k и текстовым файлом otchet.txt.В дальнейшем во всех операциях с файлом будет указываться только имя соответствующей ему текстовой переменной.

Если содержимое файла необходимо прочитать, то его открытие производится следующей процедурой:

reset (< имя_файловой_переменной >);

Сам процесс чтения информации из файла в программу происходит с помощью операторов readили readln. При этом в скобках после служебного слова readили readln, как правило, указываются имена двух переменных: первой пишется имя переменной, связанной с файлом, а за ней указывается имя какой-либо вспомогательной переменной, в которую и считывается информация. После окончания операции чтения (как и рассматриваемой ниже операции записи) файл следует закрыть с помощью процедуры Close.

Общий вид данной процедуры:

Close(< имя_ файловой_переменной >);

Рассмотрим теперь операцию чтения информации из файла на конкретном примере.

Составим программу, которая считывает информацию из файла, находящегося на логическом диске D компьютера в каталоге obuch(Напомним, что для того, чтобы в Norton Commander создать новый текстовый файл, нужно нажать комбинацию клавиш Shift + F4, а в дальнейшем редактировать уже существующий файл можно выделив его курсорной рамкой и нажав клавишу F4). Файл имеет имя comp.txtи содержит информацию об устройстве компьютера.

Программа называется obrtextи в ней используются две переменные t,которой ставится в соответствие файл comp.txtи ln– вспомогательная переменная строкового типа, в которую строка за строкой будет считываться содержимое текстового файла (рис. 7.10.1). В начале основной части программы между файлом и файловой переменной устанавливается соответствие с помощью процедуры assign.Затем файл открывается для чтения процедурой reset. Сам процесс считывания информации производится в цикле с предусловием типа while. Условием завершения работы цикла является обнаружение признака конца файла eof, то есть цикл будет выполняться при условии, что конец файла в ходе считывания информации еще не найден.

 

Рис. 7.10.1. Программа чтения текстового файла и результаты ее работы.

 

Это условие записывается следующим образом: not eof(t),то есть здесь используется стандартная функция Паскаля, которая также называется eofи относится к логическим функциям, значением которых может быть только false или true.Пока не обнаружен конец файла, функция имеет значение false, а при его обнаружении она меняет значение на true. Аргументом же данной функции является имя файловой переменной. При каждом выполнении тела этого цикла из файла оператором readln считывается очередная строка и передается в строковую переменную ln. Затем содержимое строковой переменной (то есть очередная строка файла) выводится на экран компьютера оператором writeln. По окончании работы цикла файл закрывается процедурой close.

Процесс записи информации в файл также имеет свои особенности. Назначение файлу соответствующей ему файловой переменной производится так же, как и в случае чтения файла, но открытие файла для записи производится либо процедурой rewrite либо процедурой append.Общий вид этих процедур следующий:

rewrite(< имя_файловой_переменной >);

append(< имя_ файловой_переменной >);

то есть он аналогичен виду процедуры reset. Надо помнить, что процедуры rewriteи appendоткрывают файл для записи по-разному. Процедура rewrite при открытие файла очищает его, то есть предыдущее содержимое файла (если таковое было) удаляется и вместо него записывается новый текст. Если же содержимое файла нужно сохранить, то используют процедуру append,которая дополняет текущее содержимое текстового файла новой информацией, дописывая ее в конец данного файла. Сам же процесс записи информации в файл производится либо с помощью оператора write, либо оператором writeln.После служебного слова write или writelnв скобках указывается имя файловой переменной, а затем имя той строковой перменной, из которой осуществляется запись данных в файл.

Рассмотрим использование процедуры appendна следующем примере. Пусть в конец файла comp.txt необходимо дописать следующий текст:

Помимо вышеуказанных компонент, составляющих базовую конфигурацию современного компьютера, к нему могут подключаться различные периферийные устройства. К ним относятся принтер, сканер, плоттер, микрофон, колонки, цифровые фотоаппараты и видеокамеры и другие устройства.

Для того, чтобы выполнить требуемое действие, составим соответствующую программу (рис. 7.10.2). В этой программе помимо тех переменных, которые мы использовали в предыдущей, нам понадобятся еще две n– количество строк, добавляемых в конец файла и i – счетчик цикла. Затем, после открытия файла для записи, указываем количество вводимых строк. Сам процесс ввода происходит в цикле с заранее заданным числом повторений (это число равно количеству вводимых строк; в данном случае оно равно 5). В теле цикла содержатся два оператора. В первом из них каждая вводимая строка оператором readlnсчитывается во вспомогательную переменную ln. Во втором операторе содержимое переменной ln (то есть очередная строка) переписывается в файл с помощью оператора writeln. По окончании операции записи файл закрывается.

Для того чтобы можно было проконтролировать правильность ввода в файл дополнительной информации, после записи данных произведем чтение всего содержимого файла с выводом его на экран компьютера аналогично тому как это было сделано в предыдущей программе. Результат выполненных операций можно наглядно увидеть на рис. 7.10.2.

 

 

Рис. 7.10.2. Программа, добавляющая к текстовому файлу заданное количество строк, и результаты ее работы.

 

7.11. Тесты

 

1 Какого типа выражений нет ни в одном языке программирования?

a. Арифметических

b. Логических

c. Физических

d. Текстовых

2 Какой из следующих языков программирования не являются алгоритмическим языком?

a. Java

b. PHP

c. Prolog

d. Язык Ассемблера

e. С, С++

f. Паскаль

3 Цикл в вычислительном процессе – это:

a. Последовательность действий в вычислительном процессе

b. Последовательность действий в вычислительном процессе, имеющая некоторое имя

c. Многократно повторяющаяся последовательность действий в вычислительном процессе

4 Алгоритм – это?

a. Правила выполнения определённых действий.

b. Ориентированный граф, указывающий порядок выполнения некоторого набора команд.

c. Последовательность действий, направленная на решение поставленной задачи.

d. Набор команд для компьютера.

e. Протокол вычислительной сети.

5 Различают следующие типы алгоритмов

a. Линейные

b. Блочные

c. Разветвляющиеся

d. Циклические

e. Структурные

6 Алгоритм включает в себя ветвление, если:

a. Его выполнение требует многократное повторение одних и тех же действий,

b. Ход его выполнения зависит от истинности логических условий.

c. Его команды выполняются последовательно независимо от каких-либо условий.

d. Он записывается в табличной форме.

7 Алгоритм называется линейным, если:

a. Его выполнение требует многократное повторение одних и тех же действий,

b. Ход его выполнения зависит от истинности логических условий.

c. Его команды выполняются последовательно независимо от каких-либо условий.

d. Он записывается в табличной форме.

 

8 Выберите верное представление на алгоритмическом
языке следующего арифметического выражения :

 

a. х+3у/5ху

b. х+3*у / 5*х*у

c. (х+3у) / 5ху

d. (х+3*у) / (5*х*у)

e. х+3*у / (5*х*у)

9 В результате выполнения операторов переменная Y приняла значение 18.

Y := X + 3
X := 2 * Y
Y := X + Y

Укажите число, которое являлось значением переменной X до начала работы:

a. 7

b. 3

c. 10

d. 5

10 В результате выполнения фрагмента блок схемы алгоритма

 

 

 

 

a и b примут значения:

a. a = 4, b = 2

b. a = 0, b = 0

c. a = 2, b = 2

d. a = 2, b = 4

11 Текст программы является алгоритмом:

a. Если это текст на машинно-ориентированном языке программирования

b. Если программа написана на алгоритмическом языке.

c. Если содержит комментарии

d. Всегда

12 Это языки программирования высокого уровня:

a. C

b. C++

c. Паскаль

d. Язык Ассемблера

e. Бейсик

13 Укажите значок условного перехода на блок-схеме:

a.

b.

c.

14 Элементом одномерного массива является:

a. a(i,j)

b. i

c. a

d. a.i

e. a(i)

15 Данная блок - схема программы

Нет

Да

Начало

Ввести число Х

N=1, Y=0

N<10

Y=Y+X+N-1

N=N+1

Вывести Y

Конец

 

a. Производит сложение 9 подряд идущих натуральных чисел начиная с введенного и выводит результат

b. Возводит введенное число в 10 степень и выводит результат

c. Возводит введенное число в 9 степень и выводит результат

d. Производит сложение 10 подряд идущих натуральных чисел начиная с введенного и выводит результат

e. y=x+(x+1)+(x+2)+…..+(x+8)

16 Способы описания алгоритмов НЕ включают:

a. Псевдокодовые

b. Описательно-словесные

c. Словесные

d. Формульно-словесные

17 Алгоритм, записанный на понятном компьютеру языке программирования, называется:

a. Исполнителем алгоритмов

b. Программой

c. Листингом

d. Текстовкой

e. Протоколом алгоритма.

18 Переменная в программировании полностью характеризуется:

a. Именем;

b. Именем, значением и типом;

c. Именем и типом;

d. Именем и значением;

e. Значением.

19 Массив - это:

a. Совокупность однотипных переменных упорядоченных в порядке возрастания их индексов;

b. Ограниченная двоеточием последовательность любых символов;

c. Совокупность разнородных данных, описываемых и обрабатываемых как единое целое;

d. Именованный набор однотипных данных на диске;

e. Набор переменных, начинающихся с одной буквы.

 

Ответы на тесты главы 7

     

Другие виды шаблонов

Шаблоны с веб-узлов. При создании презентации всегда можно использовать готовые шаблоны с веб-узла. К таким файлам можно обращаться, не выходя из MS… Шаблоны, доступные по адресу Microsoft.com. Можно выбрать дополнительные…  

Применение шаблона оформления

Выполните одно из следующих действий: · Для применения шаблона оформления ко всем слайдам (и образцу слайдов)… · Для применения шаблона к отдельному слайду выберите эскиз этого слайда в области Слайды. В области задач выберите…

Основные советы по перемещению между областями задач

Переключение между наиболее часто используемыми областями задач. Для отображения наиболее часто используемых областей задач щелкните значок со…   Отображение наиболее часто открываемой области задач - В меню Вид выберите пункт Область задач. (Примечание: если эта…

Область задач. Создание презентации

· Отображение - В меню Файл выберите команду Создать.

· Отображение и скрытие области при запуске PowerPoint - В нижней части области задач установите или снимите флажок отображать при запуске.

Область задач Буфер обмена

· Отображение - В меню Правка выберите пункт Буфер обмена Office.

Область задач Обычный поиск

· Отображение - В меню Файл выберите команду Поиск.

Область задач Расширенный поиск

· Отображение - В меню Файл выберите команду Поиск, а затем в области задач Обычный поиск выберите команду Расширенный поиск.

Область задач Макет слайда

· Отображение - В меню Формат выберите команду Разметка слайда.

· Отображение и скрытие при вставке нового слайда - В нижней части области задач установите или снимите флажок Показывать при вставке слайдов.

Область задач Конструктор слайдов

· Отображение - На панели инструментов Форматирование выберите команду Конструктор. Или в меню Формат выберите команду Конструктор слайдов.

· Отображение шаблонов оформления - В верхней части области выберите команду Шаблоны оформления.

· Отображение цветовых схем - В верхней части области выберите команду Цветовые схемы.

· Отображение схем анимации - В верхней части области выберите команду Схемы анимации.

Область задач Настройка анимации

· Отображение - В меню Показ слайдов выберите команду Настройка анимации. Или щелкните правой кнопкой мыши элемент на слайде, к которому добавляется специальная анимация, и в открывшемся меню выберите пункт Настройка анимации.

Область задач Смена слайдов

  8.3. Режимы Microsoft PowerPoint В MS PowerPoint имеются следующие режимы: обычный режим, режим сортировщика слайдов и режим просмотра слайдов. Один из…

Просмотр и распечатка раздаточных материалов

Файл4Предварительный просмотр ò Печатать следующее: ö Выдачи ( 2 слайда на страницу ) ð Печать ðОК(рис. 8.3.2)    

Смарт-теги

В MS PowerPoint имеется несколько таких кнопок смарт-тегов. Они действуют почти одинаково, но могут выглядеть по-разному, и у каждой имеется… Кнопка Параметры автозамены. Отображается после автоматического исправления… Кнопка Параметры вставки. Позволяет более эффективно осуществлять выбор формата вставленного элемента. Кнопка…

X (сбросить) Вывести заметки докладчика

¨ Веб-параметры... 0 Общие

X Добавить панель смены слайдов

X Показывать анимацию слайдов при просмотре

X Вписывать рисунки в окно обозревателя

¨ Изменить... Заголовок страницы : = Microsoft Office XP ¨ ОК

Панель инструментов. Структура

  Кнопка Название команды Описание   Повысить уровень Повышает уровень текста на…   В области структуры презентация будет отображаться в сокращенном виде: только заголовки слайдов и имеющийся текст.…

Изменение фона

Ø Вид Ø Образец Ø Образец слайдов Ø Формат Ø Фон òЗаливка фона Ø Способы заливки

Эффекты x тень

Для вставки даты и времени Ø Вид Ø Колонтитулы... 0 Слайд  

Форматирование цветовой схемы слайда

Ø Формат Ø Фон... Шрифт ö Arial òЗаливка фона Ø Способы заливки

Копирование и вставка

Объект создается в родительском приложении, копируется в Буфер обмена и вставляется в документ PowerPoint . Этот способ обычно применим к относительно простым объектам: текстам, растровой и векторной графике стандартных форматов, таблицам. При необходимости задать особые свойства объекта следует применять пункт Специальная вставка меню Правка, присутствующий во всех приложениях Microsoft Office .

 

Вставка объектов

Прежде всего удалим все объекты, присутствующие на слайде. Воспользуемся специальными средствами PowerPoint, позволяющими размещать объекты не как… Первое средство в списке подобных инструментов – это Линейка. Линейка…  

Отображение сетки

 

Вид Ø Сетка и направляющие... (рис. 8.7.9)

X Привязать к сетке

òШаг ö 8 линий на см

X Показывать сетку

X Показывать направляющие

     

Вставка объекта ClipArt

(Значок ClipArt) 1L Искать текст : = Computer (или Компьютер) ¨ Найти ö [4.1]òОК

Перетаскивание

Объект перемещается (копируется или переносится) между родительскими приложением и PowerPoint методом перетаскивания с помощью мыши. Обе программы должны быть в этот момент открыты.

 

Импорт (экспорт)

  Ø Файл Ø Отправить Ø В Microsoft Word Ниже отражен внешний вид полученного документа (рис. 8.7.11).

Анимация и звук

Под анимацией подразумевается создание иллюзии движения объектов на экране. Применение анимационных эффектов придает презентации динамичность, с… Приложение PowerPoint имеет несколько различных средств анимации. Первым является анимационный эффект при переходе от слайда к слайду. Данный эффект применим как к отдельным переходам,…

ClipArt.

Вставка Ø Фильмы и звук Ø Фильм из файла... òПапка ö <Папка с фильмами> ö Globe.avi ¨ OK ¨ Да { в ответ на задаваемый вопрос }1R Ø Изменить объект- фильм x непрерывное воспроизведение ¨ OK

Действия

При помощи элементов управления PowerPoint «убивает двух зайцев сразу»: пассивность зрителя и относительную инертность автора. Элементы управления… Вставим элемент управления в первый слайд (рис. 8.7.17), добавление остальных…  

Гиперссылка (ярлык)

Этот способ заключается в указании перехода к содержимому файла другого приложения, как правило применяется в документах, рассчитанных на публикацию… Гиперссылка является, прежде всего, средством перехода к другому документу… В качестве примера вставим гиперссылку на скрытый слайд. Слайд презентации можно определить как скрытый слайд с…

Настройка презентации

Диалоговое окно Настройка презентации, посредством которого можно установить ряд параметров отображения и хода презентации. Поскольку просмотр…   Ø Показ слайдов Ø Настройка презентации ... (Рис.8.7.19)

X использовать аппаратное ускорение обработки изображения

 

Для выхода из презентации нажмите клавишу Esc или элемент управления презентацией с названием «Выход».

 

 

 

Рис.8.7.19. Диалоговое окно Настройка презентации

Мастер Упаковки

При переносе презентации с одного компьютера на другой иногда возникает ряд технических трудностей. Для решения этих вопросов PowerPoint предлагает…    

X активную презентацию

¨ Далее >

¤ выберите конечный диск

¨ Обзор

ö < Папка с презентацией >

¨ Далее >

X включить связанные файлы

X внедрить шрифты TrueType

¤ включить PowerPoint Viewer ¨ Далее > ¨ Готово

Ответы на тесты главы 8

  b …    

Пестриков Виктор Михайлович

Петров Геннадий Алексеевич

Дудкин Виктор Степанович

Информатика

  РИО СПбГУСЭ, лицензия ЛР № 040849 Член Издательско-полиграфической Ассоциации университетов России