Тема реферата «Организация ввода-вывода. Обработка массивов. Структурированные данные» по дисциплине «Вычислительная техника и основы программирования».

Цель работы – ознакомится с основными понятиями и организацией ввода-вывода, обработкой массивов.

1. ОРГАНИЗАЦИЯ ВВОДА - ВЫВОДА

1.1 Процедуры ввода

Read <список ввода>;

или

Readln <список ввода>;

Различие в выполнении процедур заключается в том, что процедура Readln включает переход на новую строку по окончании ввода. Использование Readln без параметров обеспечивает переход к новой строке.

Список ввода - представляет собой перечисленные через запятую имена переменных, которые в результате ввода получают определенные значения.

Пример:

С процедурой ввода связана стандартная функция Eoln, значение которой имеет тип boolean:

Пример:

Var K,I: integer;

...

Readln; I:=0;

while not Eoln do

{осуществляется ввод целых значений K и подсчитывается

количество чисел до достижения конца строки}

begin

Read(K);

I:=I+1

end;

1.2 Процедуры вывода

Write (<список вывода>);

или

Writeln (<список вывода>);

Различие в выполнении процедур заключается в том, что процедура Writeln по окончании вывода обеспечивает переход на новую строку. Использование Writeln без параметров обеспечивает переход на новую строку.

Список вывода представляет собой перечисленные через запятую имена переменных, функций или выражения, значения которых выводятся на устройства вывода.

Допускается бесформатный и форматный вывод.

1.3 Бесформатный вывод

При использовании бесформатного вывода данные выводятся на устройства вывода в форматах, обусловленных в среде Turbo-Pascal 7.0 системой умолчаний и типом данных.

Пример:

var A,B: real;

I,N: integer;

C: char;

...

I:=0; N:=I+1;

A:=0.25; B:=Sqrt(A); C:=’#’;

Writeln(I,’ ‘,N); { 0 1}

Writeln(A,B); { 2.5000000000E-01 5.0000000000E-01}

Writeln(A,Sqrt(A)); { 2.5000000000E-01 5.0000000000E-01}

Writeln(N+5,C); { 6#}

Write(MaxInt);{32767-максимальное число типа integer}

1.4 Форматный вывод

одномерный массив строка ввод

При использовании форматного вывода каждый элемент списка может быть представлен в одной из следующих форм:

A:w

A:w:d

где A - элемент списка вывода;

w - целое положительное число, определяющее общую длину поля вывода;

d - целое положительное число, определяющее длину дробной части выводимого вещественного числа.

Пример:

var A,B: real;

I,N: integer;

C: char;

...

I:=0; N:=I+1;

A:=0.25; B:=Sqrt(A); C:=’#’;

Writeln(A:5:2,B:6:2); { 0.25 0.50}

Writeln(‘I=’,I:4); {I= 0}

Writeln(C:4); { #}

Writeln(‘B=’,Sqrt(A):6:2); {B= 0.50}

Writeln(‘***************’); {***************}

Writeln(‘*A=’,A:4:2,’*B=’,B:4:2,’*’);{*A=0.25*B=0.50*}

Writeln(‘***************’); {***************}

1.5 Описание одномерных массивов

Массив - совокупность конечного числа данных одного типа, объединенных общим именем.

0.1, 0.5, 0.7, ..., 1.9 12, 34, 56, ..., 13

A[I], B[J] - элементы массива,

где I, J - индексы, указывающие номер или место данного элемента в массиве.

1.6 Ввод-вывод одномерных массивов

Var <имя массива>: array[<диапазон изменения индекса>] of <тип элементов>;

Размерность массива может быть любой, элементы массива могут быть любого, в том числе и структурированного типа, индекс может быть любого ординального типа, кроме типа Longint.

Пример:

Var A: array [1..4] of real;Type MAS1=array[1..4] of real;

B: array [1..3] of integer;MAS2=array[1..3] of integer;

Var A: MAS1;

B: MAS2;

или

Type I1=1..4;

I2=1..3;

MAS1=array[I1] of real;

MAS2=array[I2] of integer;

Var A: MAS1;

B: MAS2;

Пример:

for I:=1 to 4 do for I:=1 to 4 do

Read(A[I]);илиbegin

Writeln(‘A[‘,I,’]=’);

Read(A[I])

end;

{Ввод элементов одномерного массива}

Пример:

{Вывод элементов одномерного массива}

for J:=1 to 3 dofor J:=1 to 3 do

Write(B[J]:3);Writeln(‘B[‘,J,’]=’,B[J]:3);

{в строку 12 34 56}{в столбец B[1]= 12

B[ 2]= 34

B[ 3]= 56}

1.7 Описание двумерных массив

D[I,J] - элемент матрицы,

где I- номер строки,

J- номер столбца.

1.8 Ввод-вывод двумерных массивов

Var <имя массива>: array[<диапазон строк>,<диапазон столбцов>]

of <тип элементов>;

Пример:

Var D:array[1..2,1..3] of integer;или Type MATR=array[1..2,1..3] of integer;

Var D: MATR;

Type ST=array[1..2] of integer;

MATR=array[1..3] of ST;

Var D: MATR;

Пример:

for I:=1 to 2 do

for J:=1 to 3 do

Read(D[I,J]); {Последовательность ввода: 1 3 2 4 6 7}

{Ввод элементов двумерного массива}

Пример:

{Вывод элементов двумерного массива}

for I:=1 to 2 do

for J:=1 to 3 do

Write(D[I,J]); {вывод в строку 1 3 2 4 6 7}

или

for I:=1 to 2 do

begin Writeln;{переход на новую строку}

for J:=1 to 3 do

Write(D[I,J]) {вывод элементов строки}

end;{результат вывода: 1 3 2

4 6 7}

В среде Turbo- элементы матрицы располагаются в оперативной памяти построчно. Для обращения к элементам матрицы удобно использовать приведенный индекс, IPR- это порядковый номер элемента массива в памяти.

Например: Var D: array [1..M,1..N] of integer;

тогда для D[I,J]IPR=(I-1)*N+J

Начальные значения элементам массивов в среде Turbo-Pascal могут быть заданы с использованием типизированных констант.

Пример:

Type MAS2=array [1..3] of integer;

MATR=array[1..2,1..3] of integer;

Const B:MAS2=(12,34,56);{одномерный массив: 12 34 56}

D:MATR=((1,3,2),(4,6,7));{двумерный массив: 1 3 2 46 7}

2. СТРУКТУРИРОВАННЫЕ ТИПЫ ДАННЫХ

2.1 Строки. Описание строки

Для обработки группы символов в среде Turbo-Pascal используется структурированный тип String.

Определение типа

Var S:string[n];

где n - длина строки (целое число без знака из интервала 1..255).

Текущая длина строки может изменяться в процессе выполнения программы, но не должна превышать указанной в описании. Если длина строки не указана в описании, то по умолчанию она принимается равной 255 символов.

Пример:

Var S:string;Var C:char;

I:byte; S:string[5];

......

S:=’PASCAL’;S:=’HELLO’;

Write(S[2]); {A}C:=S[1]; {C:=’H’}

for I:=4 downto 1 do S[2]:=’*’;

Write(S[I]); {CSAP} Writeln(S); {H*LLO}

S:=’’;{пустая строка}

2.2 Операции над строками

Слияние строк - конкатенация

Var S1,S2,S3:string;

...

S1:=’-PASCAL’;

S2:=’TURBO’;

S3:=S2+S1;

Writeln(S3);{TURBO-PASCAL}

Сравнение строк

Сравнение строк происходит посимвольно, начиная с первого символа в строке, в соответствии с их кодами ASCII.

а) Строки равны, если они одинаковой длины и посимвольно эквивалентны: ‘abcd’ = ‘abcd’

‘_abcs’<>’abcd’

‘abcd’ <> ‘ABCD’.

в) Если при очередном сравнении окажется, что код одного символа больше кода другого, то строка его содержащая также считается большей:

‘abcd’ > ‘abca’т.к. ASCII- коды ‘a’<’b’<’c’<...<’z’,

‘abcd’ > ‘aBcb’‘b’>’B’

2.3 Процедуры и функции обработки строк

Пример:

Var S1,S2,S3:string;

K:byte;

...

S1:=’12345’;

S2:=’67890’;

Функция Length(S:string):byte

Функция выдает текущую длину строки.

K:=Length(S1);

Write(K); {5}

Write(Length(S2)); {5}

Функция Concat(S1,S2,...,SN:string):string

Функция возвращает конкатенацию (слияние) строк.

S3:=Concat(S1,S2);

Writeln(S3); {1234567890}

Writeln(Concat(S1,S2));{1234567890}

Функция Pos(SubS,S:string):byte

Функция ищет вхождение подстроки SubS в строку S и возвращает номер первого символа подстрокиSubS в строке S или 0, если строка не содержит указанную подстроку.

S3:=’1234567890’;

K:=Pos(S1,S3);

Writeln(K); {1}

Write(Pos(S2,S3)); {6}

Функция Copy(S:string; START,LEN:integer):string

Функция возвращает подстроку длиной LEN, начиная с позиции START строки S.

S3:=Copy(S1,2,3);

Writeln(S3); {234}

Writeln(Copy(S2,3,3)); {890}

Процедура Delete( Var S:string; START,LEN:integer)

Процедура удаляет из строки S подстроку длиной LEN, начиная с позиции START.

S3:=S1+S2;{1234567890}

Delete(S3,5,4);

Writeln(S3); {123490}

Процедура Insert(SubS:string; Var S:string; START:integer)

Процедура вставляет подстроку SubS в строку S с позиции START.

S1:=’НАЧАЛО-КОНЕЦ’;

Insert(‘СЕРЕДИНА-‘, S1,8);

Writeln(S1);{НАЧАЛО-СЕРЕДИНА-КОНЕЦ}

Процедуры: Str(X:w:d; Var S:string);

Val(S:string; Var X:<тип>; Var ErrCode:integer)

Процедура Str преобразует числовое значение X (целый или вещественный тип) в строковое S. Возможно задание формата для X:

w- общая длина поля,

d- количество цифр в дробной части.

Процедура Val преобразует строковое значение S (символьное представление числа) в значение числовой переменной X в соответствии с заданным типом (целый или вещественный). Значение переменной ErrCode=0, если изображение числа правильно и представляет собой номер ошибочного символа в случае невозможности преобразования.

Var X:real;

S:string;

I:integer;

...

X:=3.1415926; Str(X:8:4,S);

S:=’X=‘+S;

Writeln(S); {X= 3.1416}

Delete(S,1,2); { 3.1416}

Val(S,X,I);

if I=0 then Writeln(X:10:4) { 3.1416}

else

Writeln(‘Ошибка в строке’, S, ‘ символ’ S[I]);

2.4 Комбинированный тип данных – записи. Описание записей

2.4.1 Записи с фиксированной частью

Определение типа

Type REC= RecordREC - новое имя типа запись;

A1:S1;A1,A2,..,AN - идентификаторы полей записи;

A2:S2;S1,S2,..,SN - имена типов полей записи;

... ZAP - имя записи.

AN:SN

End;

Var ZAP:REC;

Пример:

Type COMPLEX= Record Доступ к полям записи:

Im,Re: real;CHIS.Re:=0.5;

CHIS.Im:=1.7;

End;

Var CHIS:COMPLEX;

Пример:

var Date: record

Day:1..31;

Month:(FEV,MAR,APR);

Year:integer

end;

...

Date.Day:=13;Date

Date.Month:=MAR;15MAR1947

Date.Year:=1947;

2.4.2 Записи, использующие вариантную часть

Описание вариантной части:

Case V:<тип>of <список описаний вариантов>;

где V - имя вариантного поля записи.

Пример:

Type SH=(TRIANGLE,CIRCLE);

ZAP= Record

X,Y: real;{фиксированная часть}

Case S:SH of

TRIANGLE: (Side,Base:real);{вариантная часть}

CIRCLE: (Rad:real)

End;

Var A: ZAP;

Вариант 1

A.S:=CIRCLE;A.X:=0.5;XYSRad

A.Rad:=15.5;A.Y:=1.5;0.51.5CIRCLE15.5

Вариант 2

A.S:=TRIANGLE;XYSSideBase

A.Side:=12.3;A.X:=0.50.51.5TRIANGLE12.315.7

A.Base:=15.7;A.Y:=1.5

Оператор With

Оператор With используется для сокращения составных имен при обращении к полям записей.

Пример:

Var A,B: Record

Day: 1..31;

I: integer;

End;

...

With A do эквивалентно A.Day:=5;

Begin Day:=5;I:=1954 End;A.I:=1954;

Заключение

В процессе написания работы мы ознакомились с:

организацией ввода-вывода, а именно:

- процедурами ввода;

- процедурами вывода;

- бесформатным выводом;

- форматным выводом;

- описанием одномерных массивов;

- вводом – выводом одномерных массивов;

- описанием двумерных массивов;

- вводом – выводом двумерных массивов.

обработкой массивов, а именно:

- строками и описанием строк;

- операциями над строками;

- процедурами и функциями обработки строк;

- комбинированным типом данных – записи и описанием записей;

- записью с фиксированной частью;

- записью, использующие вариантную часть.

- рассмотрели примеры.