Язык Паскаль

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

паскаль программирование алгоритм

Язык Паскаль был создан как учебный язык программирования в 1968-1971 г. Никлаусом Виртом. В настоящее время этот язык имеет более широкую сферу применения, чем предусматривалось при его создании. Целью работы Вирта было создание языка, который:

· Строился бы на небольшом количестве базовых понятий;

· Имел бы простой синтаксис;

· Допускал бы перевод программ в машинный код простым компилятором;

Все эти качества сделали язык очень популярным и удобным для применения в школе.

Цель моей работы - изучить конструкцию ветвления и её применение в языке программирования Паскаль.

1. Ветвление в алгоритмах

1.1 Основные этапы решения задач на компьютере

Процесс решения задач на компьютере - это совместная деятельность человека и ЭВМ. Этот процесс можно представить виде нескольких последовательных этапов. На долю человека приходятся этапы, связанные с творческой деятельностью - постановкой, алгоритмизацией, программированием задач анализом результатов, а на долю компьютера - этапы обработки информации с соответствии с разработанным алгоритмом.

Первый этап - постановка задачи. На этом этапе участвует человек, хорошо представляющий предметную область задачи. Он должен чётко определить цель задачи, дать словесное описание содержания задачи и предложить общий подход к её решению. Для вычисления суммы двух целых чисел человек, знающий, как складываются числа, может описать задачу следующим образом: ввести два целых числа, сложить их и вывести сумму в качестве результата решения задачи.

Второй этап - математическое и информационное моделирование. Цель этого этапа - создать такую математическую модель решаемой задачи, которая может быть реализована в компьютере. Существует целый ряд задач, где математическая постановка сводится к простому перечислению формул и логических условий. Этот этап тесно связан с первым этапом, и его можно отдельно не рассматривать, однако возможно, что для полученной модели известны несколько методов решения, и тогда предстоит выбрать лучший.

Для вышеописанной задачи данный этап сведётся к следующему: введённые в компьютер числа запомним в памяти под именами А и В, затем вычислим значение этих чисел по формуле А+В, и результат запомним в памяти под именем Summa.

Третий этап - алгоритмизация задачи. На основе математического описания необходимо разработать алгоритм решения.

Четвёртый этап - программирование. Программой называется план действий, подлежащий выполнению некоторым исполнителем, в качестве которого может выступать компьютер. Составление программы обеспечивает возможность выполнение алгоритма и соответственно поставленной задачи исполнителем - компьютером. Во многих задачах при программирование на алгоритмическом языке часто пользуются заменой блока алгоритма на один или несколько операторов, введением новых блоков, замена одних блоков на другими.

Пятый этап - ввод программы и исходных данных в ЭВМ. Программа и исходные данные вводятся в ЭВМ с клавиатуры с помощью редакторов текстов, и для постоянного хранения осуществляется их запись на гибкий или жёсткий магнитный диск.

Шестой этап - тестирование и отладка программы. На этом этапе происходит исполнение алгоритма с помощью ЭВМ, поиск и исключение ошибок. При этом программисту приходится выполнять рутинную работу по проверке работы программы, поиску и исключению ошибок, и поэтому для сложных программ этот этап часто требует гораздо больше времени и сил, чем написание первоначального текста программы.

Отладка программы - сложный и нестандартный процесс. Исходный план отладки заключается в том, чтобы оттестировать программу на контрольных примерах.

Седьмой этап - исполнение отлаженной программы и анализ результатов. На этом этапе программист запускает программу и задаёт исходные данные, требуемые по условию задачи.

Полученные в результате решения выходные данные анализируются постановщиком задачи, и на основе этого анализа вырабатываются соответствующие решения, рекомендации, выводы. Например, если при решение задачи на компьютере результат сложения двух чисел 2 и 3 будет 4, то следует сделать вывод о том, что надо изменить алгоритм и программу.

1.2 Алгоритм

Слово алгоритм происходит от algorithmic - латинской формы написания имени латинского математика IX в. Аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения четырёх арифметических действий над многозадачными числами. В дальнейшем алгоритм стали называть описание любой последовательности действий, которую следует выполнить для решения заданной задачи.

Свойства алгоритма. При составлении алгоритма необходимо обеспечить, чтобы он обладал рядом свойств:

· Однозначность алгоритма, под которой понимается единственность толкования исполнителем правил выполнения действий и порядка их выполнения.

· Конечность алгоритма - обязательность завершения каждого из действий, составляющих алгоритм, и завершимость выполнения каждого алгоритма в целом.

· Результативность алгоритма, предполагающая, что выполнение алгоритма должно завершится получением определенных результатов.

· Массовость, т.е. возможность применения данного алгоритма для решения целого класса задач, отвечающих общей постановки задачи. Так как алгоритм, показанный на рисунке, позволяет правильно подсчитать сумму не только чисел 2 и 3, но любой другой пары целых чисел, он обладает свойством массовости.

· Правильность алгоритма, под которой понимается способность алгоритма давать правильные результаты решения поставленных задач.

2. Ветвление в Паскале

2.1 Языки программирования

Чтобы компьютер выполнил решение какой-либо задачи, ему необходимо получить от человека инструкции, как её решать. Набор таких инструментов для компьютера, направленный на решение конкретной задачи, называемой компьютерной программой.

В самом общем смысле языком программирования называется фиксированная система обозначений и правил для описания алгоритмов и структур данных. Языки программирования имеют как бы два лица. Одно из них обращено к человеку, использующему язык для записи своих программ, а другое адресовано ЭВМ, которая должна понимать команды.

Исходя из этого все языки программирования делятся на языки низкого, высокого и сверхвысокого уровня.

Языки низкого уровня - это средство записи инструкций компьютеру простыми приказами - командами на аппаратном уровне. Такой язык отражает структуру данного класса ЭВМ и поэтому иногда называется Машинно - ориентированным языком. Пользуясь системой команд, понятной компьютеру, можно описать алгоритм любой сложности. Правда, такая запись для сложных задач будет на столько громоздкой, что у человека будет мало шансов сделать её безошибочной, так как этот язы мало приспособлен для использования человеком, ведь запись программы на этом языке представляет собой последовательность нулей и единиц.

Более многочисленную группу составляют языки программирования высокого уровня, средства которых допускают описание задачи в наглядном, легко воспринимаемом виде. Отличной особенностью этих языков является их ориентация не на систему команд той или иной ЭВМ, а на систему операторов, характерных для записи определённого класса алгоритмов. К языкам программирования этого типа относятся: Бейсик, Фортран, Алгон, Паскаль, Си. Программа на языках высокого уровня записывается системой обозначений, близкой человеку (например, фиксированным набором слов английского языка, имеющих строго определённое назначение). Программу на языке высокого уровня проще понять и значительно легче отладить.

К языкам программирования сверхвысокого уровня можно отнести Алгон-68, при разработке которого сделана попытка формализовать описание языка, приведшая к появлению абстрактной и конкретных программ. Абстрактная программа создаётся программистом, конкретная выводится из первой. Предполагается, что при таком подходе принципиально невозможно породить неверную синтаксически (а в идеале семантически) конкретную программу. Язык APL относят к языкам свервысокого уровня за счёт введения сверхмощных операций и операторов. Запись программ на таком языке получается компактной.

Все вышеперечисленные языки - вычислительные. Более молодые - декларативные (непроцедурные) языки, отличительная черта которых - задание связей и отношений между объектами и величинами и отсутствие определения последовательности выполнений действий. Такие языки сыграли важную роль в программировании, так как они дали толчок к разработке специализированных языков искусственного интеллекта и языков знаний.

2.2 Язык программирования Паскаль

Язык программирования Паскаль (назван в честь выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662)), разработан в 1967-1971 гг. Никлаусом Виртом, профессором, директором института информатики Швейцарской высшей политехнической школы. Язык Паскаль, созданный первоначально для обучения программированию как систематической дисциплине, скоро стал широко использован для разработки программных средств в профессиональном программировании.

Широкой популярностью Паскаля среди программистов способствовали следующие причины:

· Благодаря своей компактности, удачному первоначальному описанию Паскаль оказался достаточно лёгким для обучения.

· Язык программирования Паскаль. Отображает фундаментальные и наиболее важные концепции (идеи) алгоритмов в очевидной и легко воспринимаемой форме, что предостовляет программисту средства, помогающие проектировать программы.

· Язык Паскаль позволяет чётко реализовать идеи структурного программирования и структурной организации данных.

· Язык Паскаль сыграл большую роль в развитии методов аналитического доказательства правильности программ и позволил реально перейти от методов отладки программ к системам автоматической проверки и правильности программ.

· Применения языка Паскаль значительно подняло «планку» надёжности разрабатываемых программ за счёт требований Паскаля к описанию используемых в программе переменных при компиляции без её выполнения.

· Использование в Паскале простых и гибких структур управления: ветвлений, циклов.

2.3 Условный оператор в Паскале

Условные операторы предназначены для выбора к исполнению одного из возможных действий (операторов) в зависимости от некоторого условия (при этом одно из действий может быть пустым, т.е. отсутствовать) В качестве условий выбора используется значение логического выражения. В Турбо Паскале имеются два вида условных операторов: if иcase.

Оператор условиа if. Оператор условия if является одним из самых популярных средств, имеющих естественный порядок выполнения операторов программы. Синтаксическая диаграмма оператора if выглядит таким образом:

Операторы условия if выполняются следующим образом. Сначала выражается выражение, записанное в условии. В результате его вычисления получается значение булевского типа. В первом случае, если значение выражения есть true (истина), выполняется <оператор 1>, указанный после слова Then (то). Если результат вычисления выражений в условии естьFalse (ложь), то выполняется <оператор 2>. Во втором - если результат выражения true, то выполняется <оператор>, если false - оператор, следующий сразу за оператором if. Операторы if могут быть вложенными.

Read (Ch);

If Ch='N' then parol:= True

Else Parol:= False;

Read (x);

If Parol = True then

If x = 100 then Writeln (`пароль и код правельный')

Else begin

Writeln (`Ошибка в коде');

End;

В данном примере с клавиатуры считывается значение переменной символьного типа Ch. Затем проверяется условие Ch='N'. Если оно выполняется, то переменной Parol булевского типа присваеватся значение True, если условие не выполняется, False. Затем с клавиатуры считывается значение кода Х. Далее оператор проверяет условие Parol = True. Если оно имеет значение True, то выполняется проверка введённого пароля оператором if X=100. Если условие Х=100 имеет значение True, то выводится сообщение «Пароль и код правельны», и управление в программе передаётся на оператор, следующий за словом end, если оно имеет значение False, выполняется соствной оператор, стоящий после слова else, который выводит на экран видеомонитора сообщение «ошибка в коде», и вызывает стандартную процедуру Halt(1) для остановки программы.

Составной оператор (оператор варианта)

Условный оператор позволяет осуществить ветвление программы только по двум направлениям, одно из которых соответствует выполнению проверяемого условия. Если для переменной необходимо осуществить ряд действий, зависящих от других условий, то надо записывать либо вложенные условные операторы, либо несколько операторов подряд. Для такой операции удобно использовать оператор варианта.

Вход в структуру содержит вычисление или ранее полученное значение переменной (индекса варианта). Это значение может совпасть с меткой, стоящей перед оператором на одной из ветвей переключаются. В таком случае выполняется оператор, помеченный этой меткой, и происходит выход из структуры. Оператор бывает простым или составным, ограниченым операторными скобками begin … end; Если значение индекса варианта не совпало ни с одной из меток, то выполняется оператор с номером n + 1 из строки else. Если оператор варианта содержит строку else, то это - полная форма оператора, если такой строки нет, то используется сокращённая форма оператора варианта.

В рассмотренных до сих пор алгоритмах и программах все команды (операторы) выполнялись последовательно одна за другой в том порядке, в котором они были записаны. Однако таким образом может быть построен алгоритм для решения далеко не всякой задачи.

В практике хорошо известны задачи, дальнейший ход решения которых зависит от выполнения какого либо условия.

Рассмотрим простой пример задачи из курса алгебры. Требуется построить алгоритм вычисления значений функции у = |х|. Она задаётся соотношением:

Y =

На языке Паскаль оператор варианта имеет вид:

Case индекс варианта of

Метка 1: оператор 1;

Метка 2: оператор 2:

Метка n: оператор n;

Else оператор n + 1

End;

Пример:

Составить программу-решатель.

Дано: молярная масса вещества М, плотность данного вещества Р, масса R или объём V. Требуется найти число молекул К: 1) в единице массы вещества; 2) в теле заданной массой: 3) в единице объёма вещества; 4) в теле заданным объёмом. Для решения задачм воспользуемся формулой:

K = (NА/M) R,

Где NA = 6,022 * 10Ііг/моль - число Авогадро.

На основании этой формулы получаем расчётные формулы для программы:

1) K=NA/M; 2) K=NAR; 3) K=NAPV/M 4) K=NAP/M.

Программа имеет вид:

Program E20;

Const NA = 6.022 E20;

Var N: integer; M, R, P, V, K: real;

Begin

Writeln (`зная постоянную Авогадро, Плотность P данного вещества');

Writeln (`и его молярную массу М, можно найти число молекул в');

Writeln (`1. в единице массы вещества');

Writeln (`2. в теле массой R');

Writeln (`3. в единице объёма');

Writeln (`4. в теле объёмом V'); Write (`введите номер решающей задачи');

Readln (N);

Write (`введите исходные данные: М =');

Readln (M);

Case N of

1: K: = NA / M;

2: begin

Write (`R = `);

Readln (R);

K: = NA *R/M;

End;

Заключение

паскаль программирование алгоритм

Язык программирования Паскаль дает программисту простые конструкции команд, которые выглядят достаточно естественно, их содержание совпадает с тем, чего ожидает пользователь. Набор команд этого языка невелик и составлял основной объем языка программирования. Все дополнительные возможности позволяют программисту пользоваться типами переменных, присущие этому языку, а также создавать собственные типы. Очень быстро язык Паскаль приобрел большую популярность среди программистов и был реализован (созданы среды программирования) для различных типов компьютеров.

Список литературы

1. Информатика. Базовый курс. С.В. Симонович и др. - СПб.: ПИТЕР, 2000 г.

2. Вычислительная техника и программирование. Учебник для вузов. Под ред. А.В. Петрова - М.: Высшая школа, 1990 г.

3. IBM PC для пользователей. Краткий курс. В.Э. Фигурнов - М.: ИНФРА, 1997 г.

4. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0 А. Епанешников, В. Епанешников - М.: «ДИАЛОГ-МИФИ», 1995 г.

5. Информатика. Учебник для вузов. Остройковский В.А., - М.: Высшая школа, 1999 г.

Размещено на Allbest.ru