Встроенные математические функции вТурбо Паскаль.
B110200 «Общественное здравоохранение» B110400 «Медико-профилактическое дело» B130100 «Общая медицина» B130200 «Стоматология»
Предмет Информатика
Курс 1
ИНФОРМАЦИОННО –ДИДАКТИЧЕСКИЙ БЛОК И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ К ПРАКТИЧЕСКМУ ЗАНЯТИЮ Тема № “ Введение программирования. Основы програмирования на языке Turbo Pascal. Типы данных. ”
Составитель старший преподаватель Дихамбеков Ж.К.
Семей, 2011 г. Информационно-дидактический блок и методические указания для студентов к практическому занятию на тему «Введение программирования. Основы програмирования на языке Turbo Pascal.Типы данных.»
обсуждена на заседании кафедры (курса) от 2011 года Протокол №
Ответственный по курсу Буланова Р.К.
1. Тема: Введение программирования. Основы програмирования на языке Turbo Pascal.Типы данных. 2. Количество учебных часов: 3 академических часа (150 минут). 3. Актуальность темы (мотивация): Компьютер может работать только на основе загружаемых в оперативную память программы. Программа есть инструкция компьютеру что и как делать в данный момент. 4. Цель занятия: Научиться создавать простейшие программы арифметических вычислений на языке Турбо Паскаль. 5. Задачи обучения: Изучить основные положения программирования на языке Турбо Паскаль 6. Студент должен знать: Понятия: зарезервированные слова, идентификатор, операторы ввода, операторы присвоения, операторы вывода, правила записи математических выражении в Паскаль. 7. Студент должен уметь: Компилировать набранный текст программы и исправлять ошибки. 8. Вопросы самопроверки: а) по базисным знаниям:
б) по теме занятия: 1) Этапы решения задач на ЭВМ 2) Алгоритм решения задачи и его свойства 3) Программа рещшения задачи и требования к ней 4) Алфавит языка программирования Турбо Паскаль Переменные и типы переменных: Простые, структурированные 6) Порядковые типы (целые, логические, символьные, перечисляемые, тип-диапазон) 7) Вещественные типы 8) Структурированные типы (Массивы, записи, множества, файлы) 9) Константы 10) Встроенные математические функции Турбо Паскаль 11) Понятия: зарезервированные слова, идентификатор, операторы ввода, операторы присвоения, операторы вывода. 12) Организация ввода и вывода данных. Литература
Информационно-дидактический блок (аннотация, пособия) Теоретическая часть Возможности компьютера как технической основы системы обработки данных связаны с используемым программным обеспечением (программами). Программа (program, routine) это упорядоченная последовательность команд (инструкций) компьютера для решения задачи. Программное обеспечение (sowtware) – совокупность программ обработки данных и необходимых для их эксплуатации документов. Процесс решения задачи на ЭВМ можно условно разделить как последовательность 7 этапов: 1) Постановка задачи - это точная формулировка условии и цели задачи, а также общего подхода к решению задачи с описанием входной и выходной информации; 2) Математическая формулировка задачи. Цель этого этапа — создать такую математическую модель решаемой задачи, которая может быть реализована в компьютере. Решение любой задачи производится путем выполнения математических и при необходимости логических действий. 3) Разработка алгоритма решения задачи. Для выполнения на ЭВМ поставленной задачи сначала необходимо разработать алгоритм, т.е. указать порядок выполняемых действии для решения задачи на основе математического описания.
Алгоритмом решения задачи называют любую конечную последовательность математических и логических действий, однозначно определяющих процесс преобразования исходных данных в конечные результаты. 4. Разработка программы. В данном этапе алгоритма решения задачи описывается на языке понятной машине, т.е. командами и операторами языка программирования. Точное и подробное описание алгоритма решения называется программой. Она указывает в какой последовательности и какие операции должна выполнить машина и в какой форме выдать результат. Программа должна обладать следующими качествами: 1. Функциональностью, т.е. полнотой удовлетворения потребностей пользователя; 2. Наглядным, удобным, интуитивно понятным и привычным пользователю интерфейсом (способ общения пользователя с компьютером); 3. Простотой освоения; 4. Надежностью, т.е. устойчивостью ее к ошибкам пользователя, отказам оборудования. Кроме того, к программам предъявляются такие противоречивые требования, как экономное расходование емкости оперативной памяти и в то же время обеспечение быстроты решения поставленной задачи. 5. Ввод программы в ЭВМ. Разработанная программа оператором вводится в ЭВМ путем набора с клавиатуры. 6. Прогон и отладка программы. Введенная в ЭВМ программа тестируется на ошибки и проверяется на конкретном примере. При ошибочном действии программа редактируется и снова проверяется. 7. Запуск процесса решения и анализ результата. Программа запускается в работу вводом данных для решения, поставленной задачи. Как было указано выше, в этапе программирования решения задачи алгоритм описывается на языке понятной машине, т.е. командами и операторами языка программирования. Одним из широко распространенных языков программирования является алгоритмический язык Паскаль, названный в честь французского ученого Блеза Паскаля и разработанный профессором Института информатики Швейцарской высшей политехнической школы Никлаусом Виртом в 1970 году. Алгоритмический язык Паскаль имеет свой алфавит, состоящий из определенных символов. Алфавит языка Паскаль составляютследующие символы 1) буквы латинского алфавита A, B, C…; 2) буквы русского алфавита А, Б, В,…Я (кроме Ъ);
3) цифры 1,2,3,4,5,6,7,8,9; 4) знаки арифметических операций: + - сложение; -- вычитание; * - умножение; / - деление; 5) специальные символы: . – точка; , − запятая; ; − точка с запятой; : − двоеточие; ’ – апостроф; () – круглые скобки; [ ] – квадратные скобки; _ − подчеркивание; − пробел; { }– фигурные скобки; 6) знаки операций: > - больше; < - меньше; >= - больше или равно; <= -меньше или равно; = - равно; <> - не равно; := -присвоить Из символов алфавита строят более сложные конструкции – слова, словосочетания, предложения. В языке Паскаль под словом понимают число, строку, имя. Минимальная конструкция языка, представляющая собой законченную мысль, есть предложение. Предложение либо задает полное описание некоторого действия, которое необходимо выполнить, и называется оператором, либо описывает структуру и организацию данных – объектов языка, над которыми эти действия производятся, и называется описанием. Совокупность описаний и операторов образует программу. Для того, чтобы научиться писать программы, необходимо изучить синтаксис языка (правила записи его конструкций) и его семантику (смысл и правила использования этих конструкций). В языке Паскаль существует некоторый набор служебных слов, назначение которых строго определено (зарезервировано) и которые не могут быть использованы с другой целью. Служебные слова используются, например, для обозначения операторов. В программах производятся определенные действия над некоторыми величинами. Эти величины можно разделить на переменные и постоянные (константы). Переменные Величины, значения которых могут изменяться в процессе выполнения программы, называются переменными. Переменные в программе могут быть представлены только именем. В компьютере для каждой величины отводится определенная область памяти, где хранится ее значение. Имена (идентификаторы) отличаются от служебных слов тем, что выбираются самим программистом. Имя переменной должно состоять из букв или из букв и цифр, но первым символом должна быть буква или подчеркивание. Длина имени не должна превышать 63-х символов. Например:X, Y22M, Gamma, ALFA, R15, PTF3, IndMax.
Переменные могут быть целыми, вещественными и символьными. Тип переменной должен соответствовать типу данных, которые она представляет. Значениями целых переменных всегда являются целые числа, а значениями вещественных – вещественные числа. Значениями символьных переменных являются символы. В программе должно содержаться указание о том, какие значения (целые, вещественные или символьные) будут принимать используемые переменные. Эти значения зависят от типа данных. Простые типы К простым типам относятся порядковые и вещественные типы. Порядковые типы отличаются тем, что каждый из них имеет конечное число возможных значений. Эти значения можно определенным образом упорядочить (отсюда -название типов) и, следовательно, с каждым из них можно сопоставить некоторое целое число - порядковый номер значения. К порядковым типам относятся целые, логический, символьный, перечисляемый и тип-диапазон. Тип целые. Диапазон возможных значений целых типов зависит от их внутреннего представления, которое может занимать один, два или четыре байта. При использовании процедур и функций с целочисленными параметрами следует руководствоваться «вложенностью» типов, т.е. везде, где может использоваться WORD, допускается использование BYTE (но не наоборот), в LONGINT «входит» INTEGER, который, в свою очередь, включает в себя SHORTINT.
Логический тип. Значениями логического типа может быть одна из предварительно объявленных констант FALSE (ложь) или TRUE (истина). Символьный тип. Значением символьного типа является множество всех символов ПК. Для описания переменной символьного типа используется выражение CHAR. Значения переменных символьного типа в программе заключаются в апостроф. Перечисляемый тип. Перечисляемый тип задается перечислением тех значений, которые он может получать. Каждое значение именуется некоторым идентификатором и располагается в списке, обрамленном круглыми скобками, например: TypeMonth=(jan,feb,mar,may,jun,jul,aug,sep,oct,nov,dec); colors =(red, white, blue). Переменные любого перечисляемого типа можно объявлять без предварительного описания этого типа. Вещественные типы. Вещественные типы, строго говоря, тоже имеют конечное число значений, которое определяется форматом внутреннего представления вещественного числа. Однако количество возможных значений вещественных типов настолько велико, что сопоставить с каждым из них целое число (его номер) не представляется возможным.
Для описания переменных вещественного типа могут быть использованы выражения: Real, Double, extended, comp.
Как видим, Турбо Паскаль характеризуется богатой гаммой вещественных типов, однако доступ к типам SINGLE, DOUBLE и EXTENDED возможен только при особых режимах компиляции. Структурированные типы. Любой из структурированных типов характеризуется множественностью образующих этот тип элементов т.е. всегда имеет неcколько компонентов. Массивы. Массивы в Турбо Паскале во многом схожи с аналогичными типами данных в других языках программирования. Отличительная особенность массивов заключается в том, что все их компоненты данные одного типа. Описание типа массива задается следующим образом: <имя типа> = ARRAY [ <сп.инд.типов> ] OF <тип> Записи. Запись - это структура данных, состоящая из фиксированного числа компонентов, называемых полями записи. В отличие от массива, компоненты (поля) записи могут быть различного типа. Чтобы можно было ссылаться на тот или иной компонент записи, поля именуются. Структура объявления типа записи такова: <имя типа> = RECORD <сп.полей> END Множества. Множества - это наборы однотипных логически связанных друг с другом объектов. Количество элементов, входящих в множество, может меняться в пределах от 0 до 256. Именно непостоянством количества своих элементов множества отличаются от массивов и записей. Описание типа множества имеет вид: <имя типа> = SET OF <баз.тип> Строки. Тип STRING (строка) в Турбо Паскале широко используется для обработки текстов. Он во многом похож на одномерный массив символов ARRAY[O..N] OF CHAR, однако, в отличие от последнего, количество символов в строке-переменной может меняться от 0 до N, где N - максимальное количество символов в строке, но не больше 255. Значение N определяется объявлением типа STRING [N]. Совместимость типов При объявлении типов переменных нужно соблюдать проблему совместимости. Например, результат над вещественными числами никак не может быть целым, в то же время результат операции над целыми числами может быть вещественным. Имена файлов. Имя файла - это любое выражение строкового типа, которое строится по правилам определения имен в MS-DOS (операционной системе ПК):
Константы Постоянные величины, значения которых не меняются в процессе выполнения программы, называются константами. Константами бывают двух типов: числовые и символьные. Константы в программе могут быть представлены непосредственно числом, либо именем. Диапазон изменения целых чисел в Паскале ±32767, а вещественных ±1035. Если константа представлена в программе именем, то она должна быть описана в разделе описания констант, который начинается со служебного слова CONST. Если в программе написанной на языке Паскаль имеется следующий фрагмент: const cl = 17; с2 = 3.14; сЗ = 'А'; с4 = '3.14 '; с5 = False; то компилятор будет считать, что эти величины являются константами, так как между именем числа и его значением поставлен оператор присвоения в виде равно (-). Для переменных оператор присвоения принято обозначать в виде двоеточия со знаком равенства (:=). При анализе этого фрагмента программы компилятор отнесет первую константу к типу INTEGER, вторую - к типу REAL, третью - к CHAR, четвертую - к STRING и последнюю - к BOOLEAN. Признаком, позволяющим отнести константу к REAL или к INTEGER, является наличие или отсутствие десятичной точки в ее значении. Разумеется, константы С2 и С4 относятся к разным типам: С2 - к REAL (в константе есть десятичная точка), а С4 - к STRING (константа обрамлена апострофами). Константу СЗ компилятор будет считать относящейся к типу CHAR: одиночный символ в апострофах относится к CHAR, в то время как несколько символов - к STRING. Числа в языке Паскаль имеют запись, близкую к обычной математической, и могут быть целого или действительного типа. Положительный знак числа может опускаться. При записи действительных чисел для отделения целой части от дробной используется точка. Запись числа не может начинаться или заканчиваться десятичной точкой. Действительные числа могут быть записаны в показательной форме, где десятичный порядок числа записывается буквой E. Так, например, одно и то же число – 0,000025 или −0,25∙10-4 на языке Паскаль записывается как –0.25Е-4 или –2.5Е-5. Встроенные математические функции вТурбо Паскаль. Для проведения вычислений как с целыми, так и с вещественными данными могут использоваться встроенные математические функции, представленные в таблице 1. В этой таблице REAL означает любой вещественный тип, INTEGER - любой целый тип. Организация программы Программа, написанная на языке Паскаль, состоит из: - заголовка программы – объявления имени программы, - раздела описания, - раздела исполняемых операторов, - указания конца программы. Каждая программа начинается с зарезервированного слова «Program», которое может быть использовано только для объявления имени программы. За этим словом идет имя программы, которое пишется латинскими буквами и конечно должна выражать сущность программы. Имя программы должна записываться без пробелов. Например: Program delenie (input, output); delenie- имя программы, (input, output) – указывают, что в программе используются элементты ввода и вывода. Этот раздел можно опускать без каких либо последствий для программы. В Паскаль конец оператора или описания должна заканчиваться точкой с запятой. В разделе описании любой нестандартный идентификатор, используемый в исполняемых операторах, должен быть предварительно описан, т.е. указывается тип с учетом диапазона значений. Раздел может иметь части описания постоянных величин (констант) и переменных величин. Описанию типов и объектов должно предшествовать зарезервированное слово TYPE, описанию констант - CONST, переменных - VAR и меток – LABEL. В общем виде описание переменных выглядит следующим образом: VAR V1, V2, V3,... Vn: T; где V1, V2, V3,... Vn – имена переменных, T– тип. После перечисления имен переменных (идентификаторов), соответственно перед наименованием типа ставится двоеточие. Например
В раздел исполняемых операторов вводятся все необходимые для выполнения задачи операторы: ввода данных, вычисления (как математические так и логические, функции и процедуры, модули) и вывода результата. Операторы ввода обеспечивают программу исходными данными, необходимыми для решения задачи, Для ввода данных используются следующие операторы: READ(b1, b2,…bn) и READLN(b1, b2,…bn) где b1, b2, …bn – имена переменных, которым поочередно присваиваются введенные данные. Например, Оператор ввода будет иметь вид: READ(AI, K, M). Необходимо ввести следующие данные: AI=4,3 M=0,38*104 K=5 Исходные данные необходимо набрать с клавиатуры, разделяя их значения пробелом. 4.3 5 0.38E4 В результате выполнения оператора READ переменная A1 получит значение 4.3, а переменные K и M соответственно 5 и 0.38 *104. Оператор READLN(b1,b2..bn); выполняется также как и оператор READ, за исключением того, что по окончании чтения значения для последней переменной списка ввода осуществляется переход к началу новой строки. Например, в фрагменте ввода числовые значения переменных A1, K, M располагаются на одной строке
в фрагменте ввода
Оператор READLN без списка ввода обеспечивает пропуск одной строки и переход к началу новой строки. Для вычисления значений выражения и присваивания его переменной, расположенной слева от символа служит оператор присваивания в виде двоеточия с о знаком равенства (:=). Оператор в общем виде пишется A:= B, где A - имя переменной, B - выражение. Примеры:X:=0.25, - переменной X присваивается значение 0.25; A:=T, - переменная Aполучает значение T; K:=K+ 0.3, - вычисляется новое значение K, изменяя предыдущее на величину 0.3. Выражения в могут состоять из констант, переменных, стандартных функций, разделенных скобками и знаками операций. Приведем примеры арифметических выражений:
Знак умножения ставится обязательно, иначе при записи 3х в виде 3Х, ЭВМ выдаст сообщение об ошибке. Порядок выполнения операций в арифметическом выражении определяется их приоритетом: 1) выражения в скобках; 2) вычисление функций; 3)умножение и деление; 4) сложение и вычитание. Операции одинакового приоритета выполняются в порядке их написания слева направо. В арифметическом выражении кроме констант и переменных можно использовать стандартные функции. Аргументы функций обязательно заключаются в скобки. Таблица №1 Стандартные арифметические функции языка Паскаль
Для возведения переменной x в некоторую степень a, т.е. нахождения x a, используется равенство: xa=ea·lnx. Тогда выражение x a на языке Паскаль имеет вид EXP(A*LN(X)). Например, выражение будет записано следующим образом: EXP(1/3*LN(X+A)). Результат арифметического выражения будет целое число, если все входящие в него операнды (константы, переменные, функции) относятся к целому типу и к ним применены следующие операции: +, -, *, а также DIV – деление нацело (с усечением), т.е. нахождения целой части числа, получаемого от деления двух целых операндов; MOD – выделение остатка от деления двух целых операндов. Операции DIV и MOD имеют тот же приоритет, что и операции /, *. В состав программы могут быть включены комментарии – тексты, поясняющие программу, но не влияющие на ход ее выполнения. Комментарии заключаются в фигурные скобки. Например: a,b:integer; {a,b-вводимые числа } WRITELN(‘Вывод значений переменных ’); Для вывода информации на дисплей используются следующие операторы вывода: WRITE(b1,b2..bn) и WRITELN(b1,b2..bn); где b1,b2..bn – имена переменных, подлежащих выводу. Эти операторы выполняет вывод значений, соответствующих именам переменных в списке вывода. Выводимые значения размещаются в одной строке. WRITELN (b1,b2..bn)отличается от WRITE(b1,b2..bn) тем, что после вывода значений переменных производится переход на новую строку. Например, во фрагменте вывода
во фрагменте вывода
Оператор WRITELN без списка ввода обеспечивает пропуск одной строки и переход к началу новой строки. 1. Если пользователя не устраивает стандартная форма вывода данных, то для управления формой вывода данных можно в операторах вывода указать ширину поля, отводимого под значение переменной. Общий вид записи операторов при выводе значений целого типа имеет вид: WRITE(b:m); WRITELN(b:m); где b- имя выводимой переменной, m- поле, отводимое под запись значения. Например: Вывести переменные D=105 и I=2016. По оператору вывода WRITE(D:4, I:6); Значение переменной D будет размещаться в четырёх позициях, а переменной I- в шести. _ 105 _ _ 2016 Каждое значение переменной занимает крайние правые позиции отведённого поля, а незаполненные позиции образуют пробелы. Если значение переменной не размещается в отведённом поле, то число позиций увеличивается автоматически. При выводе значений действительного типа операторы вывода имеют вид: WRITE(b:m:n); WRITELN(b:m:n); где b- имя выводимой переменной, m- поле, отводимое под запись значения, n- часть поля, отводимого под дробную часть числа. Например: Вывести переменные C=20.385 и R=8.1415. По операторам вывода WRITE(C:6:3); WRITELN(R:8:4); вывод значений переменных будет осуществлён в одной строке, где для переменной C будет отведено шесть позиций, включая число позиций под дробную часть, а переменной R будет отведено восемь позиций. 20.385_ _ 8.1415 Необходимо иметь в виду, что под десятичную точку также отводится позиция. Пример на составление программы Программа вычисления частного двух чисел выглядит следующим образом:
или
Программу следует располагать структурировано: 1) конструкция языка (описания, операторы, блоки) более глубоких уровней вложенности сдвигать от начала строки вправо; 2) конструкции языка одинаковых уровней располагать друг под другом; 3) каждое описание и каждый оператор писать с новой строки; 4) продолжения описаний и операторов на новые строки сдвигать вправо; 5) избегать длинных строк. СОДЕРЖАНИЕ ЗАНЯТИЯ. Самостоятельная работа. Задание 1. Написать математическое выражение на языке Турбо Паскаль
Задание 2. Выражения на языке Турбо Паскаль написать на обычном виде
Задание 3. Запустить Турбо Паскаль (щелкнуть дважды по пиктограмме ТURBO PASCAL и набрать текст программы:
1. Запустить компилятор выполнив: Compile – Compile или Alt+F9, если появится сообщение начинающееся со слов ERROR, значит в тексте программы допущена ошибка. Необходимо найти ее и исправить. Программа показывает, что ошибка находится в строке над строкой с курсором. После исправления снова запустить компилятор, пока не появится диалоговое окно с сообщением “Compile …”. 2. В строке a,b:integer; {a,b - vvodimye chisla} убрать точку с запятой и снова откомпилировать. Результат наблюдения и причину описать в тетради. Поставить точку с запятой на место. 3. В строке a,b:integer; {a,b - vvodimye chisla удалить имя переменной b c убрать точку с запятой и снова откомпилировать. Результат наблюдения и причину описать в тетради. Вписать удаленное. 4. В строке s:real; {s - rezultat} убрать двоеточие и снова откомпилировать. Результат наблюдения и причину описать в тетради. Вписать удаленное.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|