Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГАОУ ВО «Дагестанский государственный университет народного хозяйства»

Кафедра «Информационные технологии и информационная безопасность»

Лабораторный практикум

по дисциплине

«Языки программирования»

Направление подготовки -

10.03.01 Информационная безопасность

профиль «Безопасность автоматизированных систем»

Савина Е.В.

Махачкала - 2021



Составитель - Савина Елена Владимировна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Информационные технологии и информационная безопасность» ДГУНХ.

Внутренний рецензент - Гасанова Зарема Ахмедовна, кандидат педагогических наук, заместитель заведующего кафедрой «Информационные технологии и информационная безопасность» ДГУНХ.

Внешний рецензент - Абдурагимов Гусейн Эльдарханович, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры "Математические методы в экономике" Дагестанского государственного университета.

Представитель работодателя - Ботвин Тимур Анатольевич, генеральный директор ООО «АиТ-Групп».

Лабораторный практикум разработан с учетом п.41 Типового положения об образовательном учреждении высшего профессионального образования (высшем учебном заведении) РФ, утвержденного постановлением Правительства РФ от 5 апреля 2001г. №204, а также в соответствии с письмами Министерства образования и науки РФ 19.05.2000г. №14-52-357ин/13 «О порядке формирования основных образовательных программ высшего учебного заведения на основе государственных образовательных стандартов» и от 17.04.2006г. №02-55-77ин/ак

Лабораторный практикум по дисциплине «Языки программирования» размещен на сайте www.dgunh.ru

Савина Е.В. Лабораторный практикум по дисциплине «Языки программирования» для направления подготовки «Информационная безопасность», - Махачкала: ДГУНХ, 2021. - 153 с.



Оглавление

• Введение
• I. Основные сведения о языке PascalABC.NET
• II. Задачи и упражнения
• 1. Алфавит языка PascalABC.NET. Оператор присваивания. Ввод/вывод данных
• 2. Простые типы данных. Совместимость типов. Преобразование типов
• 3. Реализация линейных и разветвляющихся алгоритмов
• 4. Программирование циклических алгоритмов
• 5. Массивы
• 6. Записи, множества
• 7. Обработка символов и строк
• 8. Файлы
• 9. Процедуры и функции
• 10. Графика
• III. Комплексные задания по разным темам
• Ответы и комментарии
• IV. Тестовые задания по темам
• Ответы к тестовым заданиям
• Список рекомендуемой литературы
• 

Введение

Лабораторный практикум предназначен для студентов 1 курса, обучающихся на дневном отделении факультета информационных технологий и инженерии, направление подготовки 10.03.01 «Информационная безопасность».

Объем дисциплины в зачетных единицах составляет 5 зачетных единиц. программирование циклический алгоритм pascal

Количество академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий), составляет 64 часа, в том числе:

на занятия лекционного типа - 32ч.

на занятия семинарского типа - 32 ч.

Количество академических часов, выделенных на самостоятельную работу обучающихся - 80 ч.

Язык Паскаль, созданный Н. Виртом в начале 70-х годов прошлого века для обучения студентов программированию, до сих пор не утратил своей актуальности. Его современная версия - PascalABC для платформы NET (в настоящем Практикуме используется версия 3.6.3 от 09.06.2020) предоставляет пользователю мощные возможности для создания программ, поддерживая императивный, объектно-ориентированный и функциональный стили программирования. При этом язык прост в изучении и использовании и наилучшим образом подходит для выполнения своей основной задачи - обучения принципам программирования, методам реализации базовых алгоритмов.

Структурно Практикум состоит из четырех частей. В первой части приведена краткая справочная информация о синтаксисе языка, во второй - задания для выполнения лабораторных и практических работ, разделенные по темам. В начале каждого раздела второй части приведены примеры решения наиболее типичных задач с комментариями.

В третьей части содержатся комплексные задания с элементами теста, для выполнения которых необходимы знания из различных разделов курса. Задания третьей части предназначены для выполнения без компьютера, они направлены на развитие навыка чтения программного кода, что является чрезвычайно важным в обучении программированию. К заданиям третьей части приведены ответы и необходимые пояснения.

Четвертая часть содержит порядка 200 тестовых заданий по разным разделам курса программирования на PascalABC.NET с ответами. Их удобно использовать для формирования тестов разного назначения (текущая проверка знаний, промежуточный и итоговый контроль, самоконотроль).

Для эффективной работы с Практикумом необходимо изучение литературы с подробным описанием языка PascalABC.NET.Список рекомендуемой литературы и Интернет-источников приведен в конце издания. Кроме того, нельзя не отметить, что PascalABC.NET располагает превосходной справочной системой, включающей, помимо, собственно, справочника по языку, несколько обучающих блоков (задачник, модули «Робот» и «Чертежник» и т.д.).

Практикум подходит для работы на практических и лабораторных занятиях, составления заданий для контрольных работ, карточек, самостоятельной подготовки студентов.



I. Основные сведения о языке PascalABC.NET

1. Алфавит языка PascalABC.NET (далее - PasABC)включает:

1) буквы латинского алфавита от a до z и от A до Z и знак подчеркивания;

2) цифры - арабские от 0 до 9;

3) специальные символы

+ - * / = , . ` : ; <> [ ] ( ) { } ^ @ $ #,

пары символов

<><= >= := += -= *= /= ** (* *) (. .)и знак пробела;

4) зарезервированные слова и директивы.

Зарезервированные слова используются для описания операторов, данных, модулей, процедур и функций и т.д.

2. Идентификаторы в PascalABC.NET- имена переменных, констант, типов, меток, подпрограмм (процедур и функций), программ, модулей, объектов и полей в записях. Идентификатор должен начинаться с буквы или знака подчеркивания и включать только буквы, цифры и знак подчеркивания.

PascalABC.NET нечувствителен к регистру (прописные и строчные буквы эквивалентны).

3. В качестве констант могут использоваться целые и вещественные числа, логические константы (false или true), символы, строки символов, конструкторы множеств и неопределенный указатель nil.

4. Выражение представляет собой комбинацию переменных, констант и обращений к функциям (операндов), соединенных знаками операций.

5. В PascalABC.NETопределены следующие операции:

унарные not, @;

бинарные:

1) мультипликативные *, /, div, mod, and;

2) аддитивные +, -, or, xor;

3) операции отношения =, <>, <, >, <=, >=, in.

Операции приведены в порядке убывания приоритета. Порядок выполнения операций можно изменять с помощью круглых скобок.

6. Структура программы в PascalABC.NET имеет следующий вид:

program<имя программы>; // строка заголовка

{ Раздел описаний }

begin

{ Раздел исполняемых операторов }

end.

Строка заголовка является необязательной. В разделе описаний должны быть описаны все константы, типы данных (если они определяются пользователем) и метки, используемые в программе. Раздел описания типов начинается с зарезервированного слова type, констант - const, меток - label. Разделы описания типов, констант, меток могут следовать в любом порядке и встречаться любое количество раз.

В разделе описаний также могут быть описаны глобальные переменные, которые должны быть доступны во всех частях программы. Однако описание переменной, которое начинается с зарезервированного слова var, в PascalABC.NET рекомендуется располагать в разделе операторов непосредственно перед первым использованием этой переменной. PascalABC.NET допускает также определение типа переменной по инициализации.

Примеры:

vara: real;

vara := 1; // переменной а будет присвоен тип integer.

7. В таблице 1 приведены некоторые стандартные функции, определенные в PascalABC.NET. Заметим, что в предыдущих версиях языка Паскаль не было функции возведения в степень. В PascalABC.NET для этого предназначена операция, обозначаемая сдвоенным символом **, а также функция двух переменных power(x,y). Кроме того, в PascalABC.NETопределена функция swap(x, y), которая меняет местами значения переменных x и y.

Таблица 1

Функция (процедура)	Тип аргумента	Тип результата	Действие
abs(x)	вещественный, целый	совпадает с x	модуль x
ArcTan(x)	- * -	real	арктангенс (в радианах)
ArcSin(x)	- * -	real
Функция (процедура)	Тип аргумента	Тип результата	Действие
ArcCos(x)	- * -	real
cos(x)	- * -	real	косинус, аргумент в радианах
sin(x)	- * -	real	синус, аргумент в радианах
tan(x)	- * -	real
exp(x)	- * -	real	экспонента ()
ln(x)	- * -	real	натуральный логарифм
sqr(x)	- * -	real	квадрат аргумента
sqrt(x)	- * -	real	квадратный корень
int(x)	вещественный	real	целая часть числа
frac(x)	вещественный	real	дробная часть числа
round(x)	вещественный	integer	ближайшее целое
trunc(x)	вещественный	integer	отсечение дробной части
dec(x [,i])	целый	совпадает сx	уменьшает значение x на i, если i отсутствует, то на 1
inc(x [,i])	целый	совпадает сx	увеличивает значение x на i, если i отсутствует, то на 1
Hi(i)		byte	возвращает старший байт аргумента
Lo(i)		byte	возвращает младший байт аргумента
odd(x)	целый	boolean	true, если аргумент - нечетное число, иначе false
random(x)	word	word	возвращает псевдослучайное число из диапазона 0..(x - 1)
chr(x)	byte	char	по коду символа х возвращает символ
upcase(x)	char	char	если х - строчная латинская буква, возвращает прописную, иначе - символ х
Функция (процедура)	Тип аргумента	Тип результата	Действие
high(x)	диапазон	базовый порядковый	максимальное значение типа-диапазона
low(x)	диапазон	базовый порядковый	минимальное значение типа-диапазона
pred(x)	порядковый	совпадает сx	предыдущее значение х
succ(x)	порядковый	совпадает сx	следующее значение х
ord(x)	порядковый	целый	если х - целое, возвращает х, если символ - его код

9. Операторы

1) Оператор безусловного перехода goto<метка> позволяет изменять порядок выполнения операторов, использовать не рекомендуется.

2) Оператор присваивания

<имя_переменной> := <выражение>;

a:= 3.14; b:= sqrt(a*a - 1); d:= a/(a + b).

PascalABC.NET допускает использование сокращенных операторов присваивания

+= -= *= /=

Запись a += 2 эквивалентна a := a + 2, запись b *= 3эквивалентна

b := b*3 и т.д.

3) Процедуры ввода данных:

read(x1, x2, …, xn);

readln(x1, x2, …, xn);

x1, x2, …, xn - список вводимых переменных, процедура readln после считывания последнего значения переводит курсор на новую строку.Процедура readln без параметров останавливает выполнение программы до нажатия клавиши Enter.

Кроме этого, в PascalABC.NETесть обширный набор функций ввода, которые позволяют одним оператором выполнять описание типа переменной и присваивание ей значения, вводимого с клавиатуры, например:

vara := ReadInteger;

а также множественный ввод данных, например:

var (a, b, c) := ReadReal3;

ФункциивводаданныхвPascalABC.NET: ReadReal, ReadInteger, ReadChar, ReadBoolean, ReadString, атакжеReadReal2, ReadReal3, …, ReadInteger2, ReadInteger3, …, ReadString2 ит.д.

4) Процедуры вывода данных:

write(x1, x2, …, xn);

writeln(x1, x2, …, xn);

print(x1, x2, …, xn);

println(x1, x2, …, xn);

x1, x2, …, xn - список выводимых переменных, констант, выражений, процедурыwriteln, printlnпосле вывода информации переводят курсор на новую строку. Процедурыwriteln, println без параметров переводят курсор в начало новой строки.

Отличие: процедуры writeln, writeпозволяют выполнить форматный вывод данных, т.е. задать ширину поля вывода, количество десятичных знаков после запятой; процедуры print, println автоматически добавляют пробелы между выводимыми данными.

К структурированным операторам относятся:

ь составной оператор;

ь операторы ветвления - условный оператор и оператор выбора;

ь 5 операторов цикла: оператор цикла с параметромfor, операторы цикла loop и foreach и 2 оператора цикла с условием(с предусловием и с постусловием).

5) Составной оператор - группа операторов, заключенных в операторные скобки begin … end, которые рассматриваются как один оператор:

begin

a1 *= 4;// иначе: a1 := 4*a1;

a2 += a1 // иначе: a2:= a1 + a2

end;

6) Условный оператор, полная форма:

if<условие>then<оператор_1>else<оператор_2>;

неполная форма:

if<условие>then<оператор>;

условие - выражение логического типа, оператор_1, оператор_2, оператор - любые операторы языка Паскаль (возможно, составные).

7). Оператор выбора:

case<ключ_выбора>of

<список_1>: <оператор_1>;

<список_2>: <оператор_2>;

…<список_n>: <оператор_n>

else<оператор_n+1>

end;

Ключ_выбора - параметр, по которому происходит выбор варианта продолжения программы, выражение любого порядкового типа,

список_1...список_n - наборы значений ключа выбора,

оператор_1...оператор_n+1 - любые операторы языка Паскаль;

часть else<оператор_n+1> является необязательной.

8) Оператор цикла с параметромfor:

forvar<параметр_цикла>:= <начальное_значение>to<конечное_значение>do<тело_цикла>

Параметр_цикла - переменная целого типа, тело_цикла - любой оператор языка Паскаль (в том числе составной). Параметр цикла описывается внутри оператора цикла (например, так: forvari:= 1 tondo…) и область его видимости ограничена только этим оператором.

9) Оператор цикла loop:

loop<выражение>do<оператор>;

Выражение должно иметь целый тип данных, оно указывает количество повторений тела цикла. Если значение выражения меньше или равно нулю, то тело цикла не выполняется ни разу.Цикл loop используется в простых ситуациях, когда тело цикла не зависит от номера итерации цикла.

10) Оператор цикла foreachимеет одну из следующих форм:

foreach<переменная>in<контейнер>do<оператор>

или

foreach<переменная>: <тип>in<контейнер>do<оператор>

или

foreachvar<переменная>in<контейнер>do<оператор>

Контейнером может быть динамический или статический массив, строка, множество и т.д. Переменная цикла должна иметь тип, совпадающий с типом элементов контейнера. Переменная цикла пробегает все значения элементов контейнера и для каждого значения переменной цикла выполняется тело цикла. Изменение переменной цикла внутри тела цикла не меняет элементы контейнера, т.е. они доступны только для чтения.

11) Оператор цикла с предусловием:

while<условие>do<тело_цикла>;

Условие - выражение логического типа, тело_цикла - любой оператор языка Паскаль. Тело_цикла выполняется, пока условие имеет значение true. Если тело_цикла является составным оператором его следует заключить в операторные скобки.

12) Оператор цикла с постусловием:

repeat<тело_цикла>until<условие>;

Тело_циклавыполняется, пока условие имеет значение false. Если тело_цикла является составным оператором, операторные скобки не нужны.

10. Типы данных

Тип данных определяет:

ь множество допустимых значений, которое может принимать переменная или константа;

ь набор допустимых операций, применимых к ней;

ь формат внутреннего представления данных в памяти компьютера

Типы данных делятся на простые и структурированные.

Простые типы данных делятся на порядковые и вещественные.

Порядковые типы обладают свойствами упорядоченности и дискретности. К ним относятся: целые, логический, символьный, перечисляемый и тип-диапазон.

1)Целыетипыbyte, shortint, smallint,word, longword (cardinal), integer(longint), int64, uint64, BigInteger.Целые типы отличаются один от другого наличием или отсутствием знака и диапазоном значений, причем тип BigInteger имеет неограниченный диапазон (в предыдущих версиях Паскаля отсутствует).

2) Логический тип boolean, принимает два значения true (истина) и false (ложь). Обычно переменная логического типа является результатом проверки истинности некоторого условия.

3) Символьный тип char, значениями являются любые символы компьютера, закодированные целыми числами диапазона 0..255. К типу char применимы встроенные функции и операции отношения.

4) Перечисляемый тип задается перечислением значений, которые он может принимать.

5) Тип-диапазон - подмножество некоторого базового порядкового типа, задается границами значений внутри базового типа.

6)Вещественныетипы: single, real, double, decimal.Все вещественные типы в PascalABC.NET являются знаковыми и отличаются диапазонами значений и точностью (количеством значащих цифр).

Структурированные типы данных

К структурированным типам относятся массив, запись, множество, файл, строка.

7) Массив - именованный упорядоченный набор элементов, принадлежащих к одному типу данных (простому или структурированному). В PascalABC.NET рассматриваются массивы двух видов - статические и динамические. Массив можно описать:

а)как переменнуюс помощью зарезервированного слова array с указанием типа составляющих его элементов, например,

varmas: array[1..20] of real; // статическиймассив

var mas: array of real; // динамическиймассив;

б) черезописаниетипа:

typemas = array[1..20] of real;

varm1: mas;

8) Запись - структура данных, состоящая из фиксированного количества компонентов, называемых полями записи. Поля могут принадлежать к разным типам данных. Запись объявляется в разделе описания типов, например:

type

auto = record

mark, color: string;

number: integer

end;

var ter1, ter2: auto;

Доступ к полям записи осуществляется по составному имени:

auto.mark:= Ford;

или с помощью оператора присоединения with:

withautodo

begin

number:= 1232;

color:= blue

end;

9)Множество представляет собой неупорядоченный набор элементов одного типа. Каждый элемент может входить во множество не более одного раза. Множество описывается с помощью зарезервированного слова set:

setof<базовый тип>;

Базовым типом может быть любой тип данных PascalABC.NET, кроме указателей.

10) Файл - именованная область внешней памяти компьютера или логическое устройство. Существует три вида переменных файлового типа:

Ш типизированный файл, определяется конструкцией fileof<тип>, тип - любой тип языка, кроме типа file;

Ш нетипизированный (бестиповой) файл, определяется словом file;

Ш текстовый файл, определяется словом text.

Примеры: ab1: file of string; ab2: file; ab3: text.

Физический файл перед использованием в программе необходимо связать с переменной файлового типа с помощью процедуры assign:

assign(<ф.п.>, <имя_файла>), где ф.п. - имя переменной файлового типа, имя_файла - имя физического файла (с указанием пути к нему) или логического устройства.

11) Строка - набор символов, вообще говоря, произвольной длины, задается с помощью зарезервированного слова string.Максимальная длина строки может быть указана в квадратных скобках после слова string:

var

s1: string;

s2: string[30];

12) Кортеж

Кортеж - это тип данных, аналогичный записи. Как и запись, кортеж имеет поля разных типов, но он проще в описании. Поля кортежа имеют предопределенные имена и являются неизменными: поменять поля кортежа после его создания невозможно.

Описать кортеж можно, например, так: vara: (string, integer).

Можно также определить кортеж, используя автоопределение типа:

varg := (`Лето', 2020);

Кортеж позволяет поменять местами значения двух или более переменных без использования функций или дополнительных переменных:

(a, b) := (b, a); // b принимает значение a и наоборот

(a, b, c) := (c, a, b); // a принимает значение c, b - значение

//a, c - значение b



II. Задачи и упражнения

1. Алфавит языка PascalABC.NET.Оператор присваивания.Ввод/вывод данных

Пример 1.1. Записать на языке PascalABC.NET следующие выражения:

1) 2) sin 30⁰cos 45⁰3)

Решение. 1) sqr(cos(x))/(x - 1)**(1/5);

2) sin(Pi/6)*cos(Pi/4);

3) (power(a, 9) + 4)**0.1.

Пример 1.2. Присвоить переменной m значение первой цифры заданного трехзначного натурального числа k.

Решение. Для определения первой цифры трехзначного числа можно использовать операцию целочисленного деления div:

m:= kdiv 100.

Пример 1.3. Пусть m и k - натуральные числа, k = 23 451. Определить значение переменной m после выполнения следующих операторов присваивания:

1) m:= k div 10 mod 10

2) m:= k div 1000 + k mod 100 div 6

Решение. 1) 23 451 div 10 = 2 345; 2 345 mod 10 = 5; m = 5.

2) 23 451 div 1000 = 23; 23 451 mod 100 = 51; 51 div 6 = 8; m = 23 + 8 = 31.

Пример 1.4. Вычислить значения выражений

1) trunc(-3,8)+round(-2,7)+abs(-2)

2) 5*14 div 7 mod 7 - trunc(sin(2))

3) succ(round(17/3)) - pred (-2)

Решение. 1) trunc(-3,8) = -3; round(-2,7)= -3; abs(-2) = 2; ответ: -4;

2) 5*14 = 70; 70 div 7 = 10; 10 mod 7 = 3; 0 < sin(2) < 1

trunc(sin(2))= 0; ответ: 3;

3) round(17/3)= 6; succ(6) = 7; pred(-2) = -3; 7 - (-3) = 10; ответ: 10.

Пример 1.5. Записать оператор присваивания в виде обычной математической формулы:

1) y:= 5**(x - 4)+ tan(x*2);

2) r:= sqr(ln(x + x**3))/(x + sqrt(x*x - 1)).

Решение. 1) ; 2)

1.1. Записать выражения на языке Паскаль

1) 2) x¹¹⁵3)

4) 5) 6)

7)

8) 9)

10) 11)

12) 13) 14)

15) 16) 17)

18) 19) 20)

21) 22) 23)

24) 25) 26)

27) 28)

1.2 Записать оператор присваивания в виде обычной математической формулы

1) y:= sin(abs(sqr(ln(x)))) / sqrt(x*x + x - 1)

2) y:= sin(exp(6.5*ln(x))) / cos(exp(6.5*ln(x)))

3) y:= x**sin(x*x - 1)

4) y:= (x + sin(x))**x / sqrt(x*x*x - 1)

5) y:= cos(x**(x + 1)) - sin(4*ln(x))

6) z:= abs(t*t*t - exp(sin(x))) - sqrt(t / x)

7) z:= cos((t*t + 1)**(-1/3))

8) z:= arctan(t / sqrt(abs(1 - x*x)))

9) z:= (abs(sqr(x) - sqr(t)))**(1/5)

10) f:= (ln((x + z)/(x*x + 1)) + x) / (x*x - 1)

11) f:= ln((x*x - z)/(sqrt(x*x + 1) + x)

12) z:= (abs(1 - t*t))**(1/6)*sqrt(1 + t*t)

13) z:= sqr(arctan(t / sqrt(1 + x*x)))

1.3 Пусть k и m - натуральные числа, k = 742 298. Определить значение переменной m после выполнения следующих операторов присваивания:

1) m:= k div 100 mod 10

2) m:= k div 100 div 10

3) m:= k mod (100 div 10)

4) m:= k mod 1000 mod 10

5) m:= k mod 1000 div 10

6) m:= k div 10 mod 100

7) m:= k mod 1000 div 1000

8) m:= k div 100 mod 100

9) m:= k mod (1000 div 10)

10) m:= k div (1000 div 10)

1.4 Записать оператор присваивания для следующих действий

1) переменной x присвоить значение полуразностиa и b;

2) удвоить значение переменной x;

3) поменять знак переменной x на противоположный;

4) уменьшить значение переменной целого типа x на 1;

5) заменить значение вещественной переменной t его абсолютной

величиной;

6) присвоить переменной логического типа q значение «ложь»;

7) значением переменной символьного типа сделать цифру 1:

8) сделать значением переменной логического типа nlзначение

выражения x>= 0;

9) присвоить переменной aзначение переменной b, а переменнойb

- значение переменной a;

10) заменить значение переменной gr, задающей величину угла в

градусах, величиной того же угла в радианах.

1.5. Присвоить переменной m значение последней цифры натурального числа k.

1.6. Присвоить переменной m значение остатка от деления двух натуральных чиселk и p.

1.7. Ввести 3 действительных числа и вывести их на экран в одной строке через запятую, каждое число должно иметь 2 десятичных знака.

1.8. Написать фрагмент программы для вывода на экран 3 действительных чисел. Каждое число должно быть выведено на отдельной строке с тремя десятичными знаками, после первых двух чисел должна стоять точка с запятой, после третьего - точка.

1.9. Ввести величины двух катетов прямоугольного треугольника. Вывести на экран значения:

1) длины гипотенузы;

2) площади треугольника;

3)меньшего из острых углов треугольника.

1.10. Ввести значения гипотенузы с и острого угла прямоугольного треугольника. Вычислить и вывести на экран значение площади треугольника.

1.11. Диагональ квадрата равна d. Вычислить и вывести на экран его площадь и периметр.

1.12. Известна диагональ прямоугольника и угол между диагональю и большей стороной. Вычислить площадь прямоугольника.

1.13. Длины сторон треугольника равны а, b, с. Найти больший из углов треугольника.

1.14. Высота прямоугольного параллелепипеда равна h. Диагональ прямоугольника, лежащего в основании, равна d. Известно, что диагонали основания пересекаются под углом . Найти объем параллелепипеда и площадь его поверхности.

1.15. В прямоугольном треугольнике известен катет а и площадь S. Найти величину гипотенузы с, второго катета b и углов и .

1.16. Площадь квадрата равна S. Вычислить сторону квадрата а, диагональ d и площадь S1 круга, описанного около этого квадрата.

1.17. В равнобедренном треугольнике известно основание с и угол при нем . Найти площадь треугольника S и величину боковой стороны а.

1.18. Даны три пары действительных чисел, которые являются координатами точек плоскости. Вычислить площадь треугольника с вершинами в этих точках.

1.19. Ввести двухзначное число и вывести на экран

1) его цифры в одной строке через запятую;

2) его цифры в обратном порядке через пробел;

3) с

1.20. Ввести трехзначное число и вывести на экран

1) первую и последнюю цифры;

2) сумму цифр;

3) число, которое получится, если первую и последнюю цифры

поменять местами;

4) цифры через запятую в обратном порядке;

5) число, которое получится, если среднюю цифру заменить нулем.

1.21. Ввести четырехзначное число и вывести на экран

1) произведение первой и последней цифр;

2) вторую цифру;

3) сумму первой и третьей цифр;

4) все цифры в обратном порядке через запятую;

5) двухзначное число, которое получится, если отбросить первую и

последнюю цифры.

1.22. Ввести действительное число и вывести на экран

1) его целую и дробную части в разных строках;

2) первую цифру его дробной части;

3) последнюю цифру его целой части;

4) двухзначное число, которое образуют две первые цифры дробной части.

1.23. Ввести действительные числа a, b, . Вычислить площадь треугольника, стороны которого равны a и b, а угол между ними равен . Считайте, что угол измеряется

1) в радианах;

2) в градусах.

1.24. Ввести 2 действительных числа. Вывести на экран коэффициенты приведенного квадратного уравнения, корнями которого эти числа являются.

2. Простые типы данных. Совместимость типов. Преобразование типов.

Пример 2.1. Вычислить значение выражения

int(sin(1)) + round(3.8) - trunc(-3.8).

Решение. 0 < sin 1 < 1 int(sin 1) = 0; round(3.8) = 4; trunc(-3.8) = -3;

ответ: 7.

Пример 2.2. Найти значение логического выражения (notaorb) andc,

еслиa = true; c = true;b = false.

Решение. not a = false, b = false (not a or b) = false (not a or b) and c = false;

ответ: false.

Пример 2.3. Пусть x - переменная вещественного типа. Вычислить значение логического выражения (abs(sin(x)) > 1) or (exp(x) > 0) and (x*x> -1).

Решение. exp(x) > 0 = true, x*x > -1 = true

(exp(x) > 0) and (x*x > -1) = true

(abs(sin(x)) > 1) or (exp(x) > 0) and (x*x > -1) = true; ответ: true.

2.1. Вычислитьзначениявыражений

1) sin(sqr(x) - 1) + 2 * abs(y) / cos(2 + y) при x = 1, y = -2

2) trunc(6,9) - trunc(6,1) - 1

3) round(1,3) + round(1,6) + 2

4) trunc(-1,8) + round(-1,8) + 1

5) trunc(-2,7) + round(-1,6) + abs(-5)

6) round(0,5) + round(-0,5) + abs(0,5)

7) 6,45 - trunc(6,45)

8) 2,48 + trunc(-2,48)

9) 2*frac(12,5) - round(-1,6)

10) 30 div 6 - 30 mod 5 + succ(2)

11) 32 div 5 + 32 mod 6 + pred(4)

12) 3 * 7 div 2 mod 7 / 3

13) trunc(sin(1))

14) 2 * 23 div 3 mod 3 - trunc(sin(3))

15) succ(round(19/4) - pred (5)

16) 4 * arctan(0) + abs(-3)

2.2. Пусть m - целое число, z = 327,12. Определить значение переменной m после выполнения следующих операторов присваивания:

1) m:= trunc(z*10) div 100

2) m:= trunc(z*100) mod 10

3) m:= frac(z)*100

4) m:= frac(z)*100 mod 10

5) m:= round(z) mod 100

6) m:= round(z) div 10

7) m:= round(z*10) mod 1000

8) m:= frac (z/ 10)*1000 mod 100

9) m:= trunc(z / 10) div 10

10) m:= trunc(trunc(z*10) / 100)

2.3. Пусть m - целое число, z = -213,64. Определить значение переменной m после выполнения следующих операторов присваивания:

1) m:= int(z) - round(z)

2) m:= int(z) - trunc(z)

3) m:= frac(z)*10

4) m:= frac(z)*100 div 16

5) m:= trunc(int(z) /10)

6) m:= int(round(z) / 100)

2.4. Пусть a и b - переменные логического типа. Доказатьтождества

1) true or a true 2) a and false false

3) a or (not a) true4) a and (not a) false

5) a and (a or b) a 6) a or (a and b) a

2.5. Найтизначениелогическоговыражения (a and not b) or c, если

1) a, b, c = true

2) a, b, c = false

3) a, b = true; c = false

4) a, c = true; b = false,

5) a, c= false; b = true,

2.6. Пусть x - переменная вещественного типа, а - переменная логического типа. Вычислитьзначениелогическихвыражений

1) (x> 7) and (x<= 3)

2) (abs(sin(x)) <= 1) or (exp(x) < 0)

3) not (x*x + abs(x) < 0) and true

4) (1/x>x) and not (1 + x*x> 0) or (132 < 13.2*10) or

(x*x - 2*x + 1) < 0)

5) not (12.5 > 25/2) and (x<x*x) and not (-5*6 = (7.5*(-4)))

6) (а or (not а)) and odd(345) or (sqr(x) + 3 <= 4)

2.7. Нарисоватьнакоординатнойплоскостиобласть, длякоторойистиннымиявляютсявыражения

1) x >= 0;

2) (x > 0) or (y < 0);

3) (x <= 0) and (y >= 0);

4) (x >= 1) and (y <= 1);

5) (y > -2) and (y < 2);

6) (x < 0) or (x >= 5);

7) (y>= x) and (y + x>= 0) and (y<= 1);

8) (abs(x) <= 1) or (abs(y) >= 1);

9) (y>= -x - 1) and (x<= 0) and (y<= 0) or ((x = y) and (x>= 0));

10) (y = 0) and ((x>= -2) and (x<= -1) or (x>= 1) and (x<= 2)

or (x = 0) and (y>= 2));

11) (x*x + y*y< 4) and (y>= -1) and (y<= 1);

12) (abs(x) + abs(y) <= 2) or (x> 2) or (x< -2);

13) (x*x + y*y<= 4) and (x*x + y*y>= 1);

14) (x = 0) and (y< 0) or (y>= 4) and (y<= 7);

15) (x*x + y*y<= 4) or (y< 0);

16) (x + y>= 0) and (x + y<= 5) or(x = 0) or (y = 0).

2.8. Записать следующие условия в виде логических выражений:

1) числа a и b имеют одинаковый знак;

2) хотя бы одно из чисел a, b, c отрицательно;

3) все числа a, b, cнеотрицательны;

4) целые числа m и n имеют одинаковыйзнак и оба четные;

5) по крайней мере одна из двух заданных логических переменных

имеет значение true;

6) две логические переменные имеют одинаковое значение;

7) целое число x неотрицательно и кратно 7;

8) цифры в двухзначном числе различны;

9) в двухзначном числе обе цифры нечетные;

11) десятичная запись трехзначного числа содержит ноль;

12) заданное натуральное число является трехзначным;

13) точка с координатами (x; y) находится вне квадрата,

образованного отрезками прямых x = 1, x = -1, y = 1, y = -1;

14) точка с координатами (x; y) находится между ветвями параболы

y = x².

2.9. Описать заштрихованные области с помощью логических выражений.

1)



2)

3)

4)

5)



6)

7)

8)

9)



10)

11)

12)

13)

14)

15)

16)

17)

18)

19)

20)

3. Реализация линейных и разветвляющихся алгоритмов

Пример 3.1. Записать условный оператор в виде обычной математической формулы

ifx>= 1 theny:= ln(sqrt(x*x + 1))

elsey:= sin(x - 2)**5.

Решение.

Пример 3.2.Написать код программы, которая выводит на экран значение true, если сумма цифр заданного трехзначного числа больше 10, и значение false в противном случае.

Решение.

1 вариант

programex321;

begin

vara1 := ReadInteger('Введите трехзначное число');

varb1 := a1 div100; // первая цифра

varb2 := a1 div10 mod10; // вторая цифра

varb3 := a1 mod10; // третья цифра

if b1 + b2 + b3 > 10 then writeln('true')

elsewriteln('false')

end.

2 вариант

program ex322;

begin

vara1 := ReadInteger('Введите трехзначное число');

{логической переменной b присваивается значение

условия «суммацифрбольше 10»}

var b := (a1 div 100 + a1 div 10 mod 10 + a1 mod 10) > 10;

writeln(b)

end.

Пример 3.3.По заданному году и номеру месяца вывести на экран количество дней в этом месяце.

Решение.

programex33;

begin

var(a, m) := ReadInteger2('Введите год и номер месяца');

casemof

1, 3, 5, 7, 8, 10, 12: writeln('в этом месяце 31 день');

4, 6, 9, 11: writeln('в этом месяце 30 дней');

2: if a mod 4 = 0 then writeln('в этом месяце 29 дней')

elsewriteln('в этом месяце 28 дней')

end;

end.

3.1. Присвоить переменной А значение 1, если:

1) переменная Х принадлежит интервалу (3; 14);

2) переменная Х принадлежит отрезку [-1; 5];

3) переменная Х принадлежит промежутку [-2; +?);

4) переменная Х принадлежит одному из промежутков [-3; 0) или [5; +?);

5) точка с координатами x, y принадлежит кругу радиуса R с

центром в начале координат;

6) точка с координатами x, y принадлежит окружности радиуса R с

центром в начале координат.

3.2. Записатьусловныйоператорввидеобычнойматематическойформулы

1) if x< 0 then y:= sin(x) else y:= (x*x + 1)**(1/3)

2) if x< 0 then y:= ln(sqrt(abs(x))) else y:= arcsin(sqrt(x))

3) if x<= -2 then y:= ln(abs(sin(x))+2) else y:= cos(sqrt(abs(x)))

4) if x>= 1 then y:= abs(x**(1/5) - x*x) else y:= ln(abs(x - 5))

5) if x>= 0 then y:= tan(x**(1/4))else y:= ln(abs(x - sqrt(sin(x))))

6) a:= x> 1; if a then y:= sqrt(x**4 - x) else y:= abs(x - 1)

7) a:= (x>= 0) and (x<= 5); if a then y:= 1.5**x else y:= 1

8) a:= (x< -2) or (x> 2); if a then y:= x*x else y:= 4

9) a:= (x>= -3) and (x<= -1); b:= (x> 0);if a or b then y:= 1 else y:= 0

10) a:= x<= 0; b:= (x = 1) or (x = 3); if a or b then y:= x else y:= 1

3.3. Написать оператор, в результате выполнения которого логическая переменная t принимает значение true, если выполняется указанное условие, и значение false, если оно не выполняется:

1) числа x,y,z равны между собой;

2) хотя бы два из чисел x,y,z равны между собой;

3) целые числа m и n имеют одинаковую четность;

4) только одна из двух заданных логических переменных имеет

значение true;

5) x - положительное число;

6) цифра 7 входит в десятичную запись трехзначного числа k хотя

бы один раз;

7) из чисел x, y, zхотя бы два положительные;

8) точка с координатами (x; y) попадает во внутреннюю часть круга

радиуса r с центром в начале координат;

9) число a является четным и отрицательным;

10) числа a и b имеют одинаковый знак и хотя бы одно из них

кратно 5.

3.4. Написать код программы, которая выводит на экран значение true, если высказывание является истинным, и значение false в противном случае.

1) сумма двух первых цифр данного четырехзначного числа равна

сумме двух его последних цифр;

2) сумма цифр заданного трехзначного числа является:

а) четным числом,

б) нечетным числом;

3) сумма цифр данного трехзначного числа больше квадрата его

первой цифры;

4) заданное целое число является нечетным двухзначным;

5) среди чисел a, b, c есть хотя бы два одинаковых;

6) все цифры заданного четырехзначного числа различны;

7) точка с координатами (x; y) находится во второй четверти

координатной плоскости;

8) точка с координатами (x; y) не принадлежит ни одной из

координатных осей;

9) точка A(x; y) принадлежит прямоугольнику, заданному

координатами левого верхнего угла (x₁; y₁) и правого нижнего

угла (x₂; y₂);

10) цифры заданного трехзначного числа образуют

арифметическую прогрессию;

11) по крайней мере одна из цифр заданного четырехзначного

числа является четной;

12) одна из двухпоследних цифр целой части действительного

числа является единицей;

13) одна из трех первых цифр дробной части действительного

числа являетсянулем;

14) заданное трехзначное число делится без остатка на свою

среднюю цифру.

3.5. Составить программу для вычисления значений функции (предусмотреть ввод значения x и вывод на экран значений x и y)

1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

3.6. Для произвольных действительных чисел a, b, c определить, имеет ли уравнение ax² + bx + c = 0 хотя бы один действительный корень.

3.7. Определить, есть ли среди цифр заданного трехзначного числа одинаковые.

3.8. Для четырехзначного числа проверить, равна ли сумма двух его крайних цифр сумме двух средних.

3.9. Ввести 3 числа и определить, могут ли они быть длинами сторон треугольника. Если да, то определить вид треугольника (остроугольный, прямоугольный, тупоугольный).

3.10. Ввести 3 числа. Если они являются длинами сторон прямоугольного треугольника, вывести их в порядке возрастания и вычислить площадь треугольника.

3.11. Ввести 3 числа. Если они могут быть длинами сторон остроугольного треугольника, вывести их в порядке убывания и вычислитьпериметр треугольника.

3.12. Ввести 3 числа. Если они могут быть длинами сторон треугольника, найти синус меньшего из его углов.

3.13. Ввести 3 числа. Если они могут быть длинами сторон равнобедренного треугольника, вычислить его длины его высот. Вывестина экран длину основания и длины высот.

3.14. Ввести координаты трех точек на плоскости. Если они являются вершинами прямоугольного треугольника, вычислить его площадь.

3.15. Ввести координаты трех точек на плоскости. Если они являются вершинами вывести треугольника, вывести на экран соответствующее сообщение и длины сторон в порядке убывания.

3.16. Ввести координаты трех точек на плоскости и действительное число R. Вывести на экран координаты тех точек, которые лежат внутри круга радиуса R с центром в начале координат, если таких точек нет, вывести число 0.

3.17. Ввести координаты трех точек на плоскости. Если они являются вершинами равностороннего треугольника, вычислитьи вывести на экран его площадь и высоту.

3.18. Ввести координаты трех точек на плоскости. Если они являются вершинами равнобедренного треугольника, вычислить длины его высот. Вывести длины высот и боковой стороны в порядке убывания значений.

3.19. Даны три целых числа a, b, c. Если минимум для a и b больше, чем минимум для a и c, то присвоить переменной t значение 0, иначе - значение 1. Вывести на экран значение t.

3.20. Даны четыре целых числа a, b, c, d. Отсортировать эти числа по убыванию и вывести на экран.

3.21. Дан квадрат с центром в начале координат и сторонами, образующими угол 45° с осями координат. Сторона квадрата равна заданному действительному числу b. Дана точка М с координатами (x, y). Если точка М находится внутри квадрата, то вывести на экран сообщение «Да», иначе - сообщение «Нет».

3.22. Даны три действительных числа a, b, c. Вывести на экран сообщение «Да», если хотя бы одно из этих чисел:

1)не содержит дробной части;

2) является квадратом целого числа;

3) отрицательно.

В противном случае вывести сообщение «Нет».

3.23. Даны три целых числа a, b, c. Если два из них являются отрицательными и четными, то вывести на экран сообщение «Да», иначе - сообщение «Нет».

3.24. Даны три целых числа a, b, c. Если среди них два одинаковых, то вывести на экран сообщение «Да», иначе - сообщение «Нет».

3.25. Даны два натуральных числа a и b. Максимальное из чисел возвести в квадрат, из минимального извлечь квадратный корень. Если числа равны - возвести a в степень b. Результаты вывести на экран.

3.26. Даны три целых числа a, b, c. Если все модули разностей этих чисел меньше заданного числа К, то вывести на экран число 3, иначе - число 1.

3.27. Даны четыре натуральных трехзначных числа a, b, c, d. Если во всех числах вторая цифра является нулем, то вывести на экран сообщение «Да», иначе - сообщение «Нет».

3.28. Программа запрашивает у пользователя номер месяца и выводит на экран соответствующее название времени года. В случае, если пользователь укажет недопустимое число, программа должна вывести сообщение «Ошибка ввода данных».

3.29. Запросить у пользователя номер дня недели и вывестисоответствующее сообщение: «Рабочий день», «Суббота» или «Воскресенье». Предусмотреть проверку правильности ввода данных.

3.30. По заданному номеру месяца определить и вывести на экран количество дней в этом месяце в невисокосный год. Предусмотреть проверку правильности ввода данных.

3.31. Ввести номер времени года (1 - зима, 2 - весна, 3 - лето, 4 - осень) и вывести на экран соответствующие этому времени года месяцы и число дней в каждом месяце (в невисокосном году).

3.32. Программа выводит на экран сообщение «До окончания работы выставки осталось N дней». Число N вводится с клавиатуры и в зависимости от его значения слово «день» должно иметь правильнуюформу (21 день, 53 дня, 5 дней и т.д.). Выполнить задание с помощью

а) оператора выбора;

б) условного оператора.

3.33. Ввести целое число k от 1 до 99 и вывести на экран фразу «Мне k лет», где слово «лет» имеет правильную форму (год, года, лет). Предусмотреть проверку правильности ввода данных.

3.34. Программа запрашивает у пользователя 2 действительных числа и знак арифметической операции, и в зависимости от введенного знака выводит на экран результат соответствующей операции.

3.35. По заданной последней цифре целого числа определить последнюю цифру квадрата этого числа.

3.36. Прочитать двухзначное число и вывести на экран его словесное описание (например, 75 - семьдесят пять).

3.37. Элементами круга являются: 1 - радиус, 2 - диаметр, 3 - длина окружности. По заданному номеру элемента выполнить запрос соответствующего значения и вычислить площадь круга.

3.38. Определить сумму цифр заданного k-значного числа, где

1 k 4.

3.39. По введенной дате (число и номер месяца) определить номер дня в невисокосном году. Выполнить проверку правильности ввода данных.



4. Программирование циклических алгоритмов

Пример 4.1. Вывести на экран 4 раза в одной строке через пробел слово «Привет!».

Решение

1 вариант - с помощью оператора loop:

program ex411;

begin

loop 5 do println('Привет!')

end.

2 вариант - с помощью оператора for:

program ex412;

begin

for var i := 1 to 5 do

println('Привет!')

end.

Пример 4.2. Вывести на экран таблицу умножения натуральных чисел.

Решение

Вариант 1(вывод в столбик в формате `i*j = …', используется процедура print)

program ex421;

begin

for var i := 1 to 9 do

for var j:= 1 to 9 do

begin

print(i, '*', j, '=', i*j);

writeln;

end;

end.

Вариант 2 (вывод в виде таблицы, используется процедура write с форматом)

program ex422;

begin

write(' '); // отступстрокизаголовка

for var i := 1 to 9 do write(i:4); // строка заголовка

writeln; // перевод курсора в новую строку

for var i := 1 to 9 do

begin

write(i:4);

for var j := 1 to 9 do write(i*j:4);

writeln;

end;

end.

Пример 4.3. С клавиатуры по одному вводятся 10 целых чисел. Вывести на экран все числа, которые при делении на 9 дают остаток 4 или 5.

Решение

program ex43;

const n = 10;

begin

for var i := 1 to n do

begin

var k := ReadInteger('Введите целое число');

if (k mod 9 = 4) or (k mod 9 = 5) then println(k)

end;

end.

Пример 4.4. Составить таблицу значений функции

на отрезке [-2; 2] с шагом h = 0,2.

Решение

Вариант 1 (с помощью оператора цикла с предусловием)

programex441;

begin

{В следующем операторе присваивания используется кортеж из

трех действительных переменных}

var(a, b, h) := ReadReal3('Введите границы отрезка a и

b и шаг h');

varx := a;{аргумент x, тип определяется по присваиванию }

vary: real; // переменная для функции y

while x <= b do

begin

if x < 0 then y:= exp(x*x + 1)

else y:= exp(1) + ln(x + 1);

writeln('x = ', x:4:2, ' y = ', y:6:3);

x:= x + h

end;

end.

Вариант 2 (с помощью оператора цикла с параметром, определение переменных a, b, h, x, y выполняется так же, как в первом варианте)

programex442;

begin

var(a, b, h) := ReadReal3('Введите границы отрезка a и

b и шаг h');

var x := a;

var y: real;

{переменная n показывает, сколько раз шаг h «помещается» на отрезке [a; b]}

varn:= trunc((b - a)/h); //тип n определяется по

//присваиванию

for var i := 0 to n do

begin

if x < 0 then y := exp(sqr(x + i*h) + 1)

else y := exp(1) + ln((x + i*h) + 1);

writeln('x = ', (x + i*h):4:2, ' y = ', y:6:3);

x := x + h;

end;

end.

Пример 4.5.Вычислить сумму сходящегося ряда с заданной точностью

Решение

program ex45;

begin

var eps := ReadReal('Введите точность eps');

vars := 0.0; // инициализация переменных s и i

vari := 1; // с одновременным определением типов

vara: real; // вспомогательная переменная для очередного

//слагаемого

repeat

a := i*i*i/(exp(8*ln(i)) + 1);

s += a;

inc(i)

until a < eps;

writeln('s = ', s:6:4)

end.

4.1. Вывести на экран 10 раз в столбик свое имя и фамилию.

4.2. Вывести на экран таблицу квадратов первых десяти натуральных чисел.

4.3. Вывести на экран таблицу кубов первых десяти положительных нечетных чисел.

4.4. Написать код программы, которая вычисляет сумму первых n целых положительных чисел. Количество суммируемых чисел должно вводиться во время работы программы.

4.5. Написать код программы, которая вычисляет сумму первых n положительных четных чисел. Количество суммируемых чисел должно вводиться во время работы программы.