Бусыгин Б.С., Коротенко Г.М., Коротенко Л.М. Введение в современную информатику
Подождите немного. Документ загружается.
260
Таблица 8.33
Примеры комментариев
Открывающая
скобка
Комментарий
Закрывающая
скобка
Три разных вида
скобок для записи
комментариев
{
Первый комментарий
}
/*
Второй комментарий
*/
(*
Третий комментарий
*)
Упражнения
1. Какие операторы ТП зовутся простыми?
2. Как отделяются операторы один от другого?
3. Какой оператор зовётся “пустым”?
4. Какой смысл имеет оператор присваивания?
5. Чем оператор процедуры отличается от других простых операторов?
6. Что такое комментарий и для чего он применяется?
261
8.14. Сложные (структурные) операторы управления
выполнением алгоритмов. Составной оператор
begin ... end
Сложные (структурные) операторы включают в себя другие операторы и
управляют последовательностью их выполнения (таблица 8.34).
Таблица 8.34
Сложные операторы языка ТП
Название оператора
Форма записи оператора
Составной оператор или структурный
оператор, который ещё называют
операторными скобками
begin ... end;
Условный оператор
if ... then ... else
Оператор выбора
case ... of ...else ... end
Оператор цикла с параметром
for ... to ... do
Оператор цикла с предусловием
while ... do
Оператор цикла с послеусловием
repeat ... until
Иногда синтаксис языка ТП требует, чтобы в некотором месте программы
находилось не более одного оператора, а для решения задачи их требуется
несколько. Составной оператор включает в себя их всех, но компьютером
рассматривается как один (рис.8.32).
Var
i, j,k : integer; r,t,factor : real;
begin ... t:=4.846e-15; ...
begin
... r:=(1-sqrt(0.234/t));
begin
... t:=sqrt(1/sqrt(r));
begin
... i:=trunc(r/exp(t)) ...
end;
... factor:=(r+exp(3.12))/(t-25);
... end; ...Writeln(‘Result=’, I, factor)
end; ...
...
end.
Следовательно, составной оператор объединяет группу операторов в
единое целое, после чого их можно рассматривать как один оператор. Таким
образом, составной оператор состоит из последовательности операторов,
Рис. 8.32. Уровни (1, 2 и 3) включения операторов в операторные скобки
begin и end
3
2
1
262
которые объединяются и расположены между ключевыми словами
(операторными скобками)
begin и end:
скобки, которые открываются, соответствуют оператору –
begin;
скобки, которые закрываются, соответствуют оператору –
end.
Не следует путать операторные скобки с аналогичными
зарезервированными словами, которыми начинается и заканчивается раздел
операторов программы. Следует также внимательно следить, чтобы количество
операторных скобок, которые открываются соответствовало количеству скобок,
которые закрываются за соответствующими группами операторов (рис. 8.32).
Приведём список операторов которым необходим составной оператор для
объединения простых операторов в группы, рассматриваемые компьютером как
единое целое (табл. 8.34).
Таблица 8.34
Операторы, которым необходим составной оператор
Название оператора
Форма записи оператора
Условный оператор
if ... then
begin <операторы> end
else
begin <операторы> end;
Оператор выбора
case ... of
<МЕТКА> : begin <операторы> end
else
begin <операторы> end
end;
Оператор цикла с
параметром for
for ... to ... do
begin <операторы> end;
Оператор цикла с
предусловием while
while ... do
begin <операторы> end;
Упражнения
1. Какие операторы называются составными?
2. Для чего используются составные операторы?
3. Каким сложным операторам необходимы составные операторы, а каким
нет?
4. Перечислите все сложные операторы языка ТП.
263
8.15. Операторы разветвления алгоритмов.
Условный оператор
if. Оператор выбора case
Вычислительный процесс называется разветвляющимся, если в
зависимости от выполнения определённых условий в программе следует
выполнять те или другие группы операторов. Количество групп операторов и
условия, на основании котрых они выполняются, конструирует сам
программист. Каждая такая группа операторов называется ветвью алгоритма
вычисления. Выбор той или иной ветви осуществляется уже при выполнении
программы в результате проверки запрограммиованных условий, которые
зависят от значений входных данных и некоторых промежуточных результатов.
В Турбо Паскаль включены фактически два условных оператора
if и
case. Они имеют полную или неполную форму (см. далее по тексту), но
первый называется условным оператором, а второй – оператором вибора.
Условный оператор if предназначен для выполнения или невыполнения
разных групп операторов в зависимости от выполнения или невыполнения
условий, задаваемых пользователем. Он имеет так называемую неполную и
полную формы. Их синтаксис:
Неполная форма:
if <логическое выражение условия> then <оператор Р1>;
Полная форма: if < логическое выражение условия > then <оператор Р1>
else <оператор Р2>;
Логические выражения конструируются с помощью следующих
элементов:
круглых скобок ( );
логических значений (
false, true);
логических переменных, представляемых их именами (
Switch, tt1
и др.);
операций сравнения (=, <, >, <>, <=, >=);
логических операций (
not, or, and).
Операторы Р1 и Р2 могут быть:
простыми операторами;
простыми или сложными операторами, объединёнными
операторными скобками
begin … end;
сложными операторами и, в том числе, другими условными
операторами.
Та как операторы в языке ТП разделяются символом ";" (точка с
запятой), внутри сложного логического оператора этот символ использовать
НЕЛЬЗЯ!
ошибка!
if
A > B
then
C := A
;
else
C := B;
264
В этом примере символ точка с запятой, стоящий перед служебным
словом
else заканчивает текст оператора if. А это приводит к синтаксической
ошибке, поскольку оператора, начинающегося со служебного слова
else – не
существует.
Для рассмотрения примера использованияя логического оператора
составим программу вычисления следующего выражения (14.1):
<<
<<
<<
=
−
03
31
10
2
1
2
1
2
xx
xx
xx
y
(8.5)
Алгоритм вычисления выражения (8.5) на языке ТП может выглядеть так:
Program Sign_X;
Var
x, y : real;
Begin
writeln('Введите x');
readln(x);
if (x > 0) and (x < 1) then y := sqr(x);
if (x > 1) and (x < 3) then y := sqrt(x);
if (x > 3) and (x < 0) then y := 1/sqrt(abs(x));
writeln('Значение Y=', y:8:3);
end.
После зарезервированных (служебных) слов then и else должен стоять
только один (!) оператор. Поэтому, если после них необходимо выполнить
несколько операторов, следует их объединить в один операторными скобками
begin и end. Существуют, так называемые, вложенные операторы if
(вложенные ифы). Это значит, что за зарезервированным словом
else
помещается следующий оператор
if.
Например, пусть необхдодимо вычислить значения функции
y(x) =
sign(x)
в соответствии с выражением (8.6).
>
=
<−
==
0,1
0,0
0,1
)()(
x
x
x
xsignxy
(8.6)
Алгоритм последовательности вычислений по этой формуле с
использованием вложенного оператора if может выглядеть так.
265
Label 10;
Var
x, y : real;
Begin
writeln('Введите x');
readln(x);
if (x < 0) then
y := -1
else
if (x = 0) then
y := 0
else y := 1;
writeln('Значение Y=', y:8:3);
end.
При необходимости конструирования сложных логичеких условий
возникают синтаксические скложности корректного использования оператора
if, когда необходимо вкладывать один такой оператор if в другой. Если его
отделять операторными скобками
begin ... end, больших проблем не
возникает.
Например:
if условие
then begin
оператор;
if условие
then оператор
else оператор;
оператор
end
else begin
оператор;
if условие
then оператор
end;
Однако, если вложенный оператор
if является единственным оператором
в ветви альтернативы, то может возникнуть неоднозначность: какому
if
соответствует ветвь
else.
Например:
if условие then
if условие then
оператор
else оператор;
В таких случаях должно выполняться следующее правило.
266
Ключевое слово else связывается с ближайшим, стоящим перед ним
ключевым словом if, которое ещё не было связано с другим ключевым словом
else.
Если в предыдущем примере более конкретно представить структуру
вложенности и записать
else на одном уровне с then, которому оно
соответствует, то можем получить такой фрагмент программы.
if условие
then
if условие then оператор
else оператор;
Поэтому следует запомнить следующее ограничение. Оператор, который
располагается непосредственно после служебного слова then не должен быть
условным, в то время как оператор, располагаемый после else может быть
любым
, и, в том числе, условным. Это ограничение возникает, потому что
компилятору непонятно к какому из условий относится else (проверьте на
компьютере) (табл.8.35):
Таблица 8.35
Примеры конструирования вложенных операторов
if
НЕВЕРНО
ВЕРНО
(второй оператор if
входит в составной
оператор)
ВЕРНО
(оператор if использу-
ется по правую сторону
от оператора else)
if a > 0 then
if a < 2 then
a := 1
else
a := 3;
if a > 0 then
begin
if a < 2 then
a := 1 end
else a := 3;
if not a > 0 then
a := 3
else
if a < 2 then
a := 1;
При использовании условного оператора if после else никаких
двусмысленностей не возникает.
Примером, когда логическое выражение в операторе
if имеет более
сложную структуру, может быть решение задачи определения, можно ли
построить треугольник из длин отрезков, задаваемых в переменных: x, y, z
(x>0, y>0, z>0).
Такой условный оператор имеет вид.
if (X+Y>Z) AND (X+Z>Y) AND (X+Z>Y)
then Writeln(‘ТРЕУГОЛЬНИК ПОСТРОИТЬ ВОЗМОЖНО’)
else Writeln(‘ТРЕУГОЛЬНИК ПОСТРОИТЬ НЕВОЗМОЖНО’);
Оператор выбора case служит для переключения на выполнение групп
операторов в зависимости от значения некоторого целочисленного
переключателя или выражения. Синтаксис полной его формы такой:
267
case <переключатель> of
<метки М1>
: <операторы Р1>;
<метки М2>
: <операторы Р2>;
…......................................…….
<метки МN>
: <операторы РN>;
else < операторы РM> {альтернатива предыдущим операторам}
end;
Где:
переключатель – может быть целочисленной переменной или
целочисленным выражением (
i, Iswitch, 2*i, abs(j) и др.).
метки М1 ... МN – могут отображаться:
→ Одним целочисленным значением (3, 15 и т.д.).
→ Диапазоном целочисленных значений (1..27).
→ Перечислением целочисленных констант (2,4,10,75).
→ Набором комбинаций элементов первых трёх пунктов
(1,3..15,45,54..71).
операторы Р1…РN, PM – это операторы любой степени сложности, но
взятые в операторные скобки
begin ... end.
Для проведения аналогии между двумя вышеописанными операторами
значение функции, вычисленное с помощью условного оператора
if по
формуле (8.5) можно реализовать с помощью оператора
case следующим
образом.
Var
x, y : real; i : integer;
Begin
writeln('Введите x');
readln(x);
if (x > 0) and (x < 1) then
i := 1
else
if (x > 1) and (x < 3) then
i := 2;
case i of
1 : y := sqr(x);
2 : y := sqrt(x);
else
y := 1/sqrt(abs(x));
end;
writeln('Значение Y=', y:8:3);
end.
268
Упражнения
1. Даны два числа. Заменить второе число нулём, если оно больше первого,
и оставить его без изменения, если это не так.
2. Найти наименьшее из трёх данных чисел.
3. Найти наибольшее из трёх данных чисел.
4. Дано три числа. Возвести в квадрат те из них, значения которых не
отрицательны. Отрицательные числа оставить без изменения.
5. Даны три числа a, b и c. Выяснить, верно ли, что a<b<c. Ответ вывести
на экран в текстовой форме: «Верно» или «Неверно».
6.Написать программу для вычисления разных значений функции y:
Протестировать программу при разных значениях аргументов.
7.Написать программу для вычисления разных значений функции z:
6.
Протестировать программу при разных значениях аргументов.
8.Написать программу для вычисления разных значений функции z:
Протестировать программу при разных значениях аргументов.
9. Алгоритмы программ 6, 7, 8 реализовать с помощью оператора выбора.
2
sin , 0
arctg , 0
4
log , 32
4
1
,
x при x
x при x
y
x при x
у останніх випадках
x
π
π
≤
<≤
=
<≤
в остальных случаях
( (
3
2
ln ,
sin cos2 ,
1, 10
1
, 10 100
8
ln ,
x при x
xxпри - x
x при x
z
x
при x
x
x у останніх випадках
π
ππ
π
<−
+ ≤<
+ ≤<
=
+
≤<
+
в остальных случаях
ln (x),
( ( ( (
( ( ( (
arctg , 0,
arcsin , 0,
0,
x
при y x y
y
x
z при y x y
y
у останніх випадках
≠>
= ≠≤
в остальных случаях
269
8.16. Циклические вычислительные процессы и операторы
циклов. Циклы с параметром. Оператор цикла с параметром
for
Когда вычислительный процесс содержит многоразовые (неоднократные)
одинаковые действия, выполняемые по одним и тем же математическим
зависимостям, но для разных значений переменных, принадлежащих им, его
называют циклическим. Например, если необходимо вычислить сумму:
∑
=
10
1n
n
a
(8.7),
то она включает следующие составляющие (табл. 8.36).
Таблица 8.36
Составляющие вычисления суммы по формуле (8.7)
Изменения
значений
степени n
Элементы суммы
Другая запись элементов суммы и их
компонентов
1
a
1
a
2
a
2
a·a
3
a
3
a·a·a
4
a
4
a·a·a·a
5
a
5
a·a·a·a·a
6
a
6
a·a·a·a·a·a
7
a
7
a·a·a·a·a·a·a
8
a
8
a·a·a·a·a·a·a·a
9
a
9
a·a·a·a·a·a·a·a·a
10
a
10
a·a·a·a·a·a·a·a·a·a
Элементы
суммирования
a
1
+ a
2
+ a
3
+ a
4
+ a
5
+ a
6
+ a
7
+ a
8
+ a
9
+
a
10
a + a·a + a·a·a + a·a·a·a + a·a·a·a·a +
a·a·a·a·a·a + a·a·a·a·a·a·a +
a·a·a·a·a·a·a·a + + a·a·a·a·a·a·a·a·a +
a·a·a·a·a·a·a·a·a·a
Результат
выполнения
сложений для
10-ти эл-тов
∑
=
10
1n
n
a
∑
=
10
1n
n
a
Понятно, что если мы знаем конкретное количество этих элементов и как
они конструируются, процесс можно запрограммировать достаточно легко. То
есть, необходимо циклически, десять раз подряд, произвести определённые
операции умножения и сложения. И для выполнения таких многоразовых
действий предназначены несколько специальных операторов языка Турбо
Паскаль.
Таким образом, группы операторов, которые неоднократно повторяются,
называются циклами, а переменные, меняющие свои значения в цикле –
переменными цикла.