Понятие типа данных в Турбо Паскаль
Для обработки ЭВМ данные представляются в виде величин и их совокупностей. С понятием величины связана такая важная характеристика, как ее тип.
Тип определяет:
· возможные значения переменных, констант, функций, выражений, принадлежащих к данному типу;
· внутреннюю форму представления данных в ЭВМ;
· операции и функции, которые могут выполняться над величинами, принадлежащими к данному типу.
В языке Паскаль тип величины задают заранее. Все переменные, используемые в программе, должны быть объявлены в разделе описания с указанием их типа. Обязательное описание типа приводит к избыточности в тексте программ, но такая избыточность является важным вспомогательным средством разработки программ и рассматривается как необходимое свойство современных алгоритмических языков высокого уровня.
Иерархия типов в языке Паскаль такая:
· Простые
o Порядковые
§ Логические
§ Символьные
§ Перечисляемые
§ Интервальные
o Вещественные
· Структуированные
o Массивы
o Множества
· Указатели
Логические типы данных
Прямое отношение к программированию имеет дисциплина, которая называется математической логикой. Основу математической логики составляет алгебра логики, или исчисление высказываний. Под высказыванием понимается любое утверждение, в отношении которого можно однозначно сказать, истинно оно или ложно. Например, «Луна - спутник Земли» - истинно; «5>3» - истинно; «Москва- столица Китая» - ложно; «1=0» - ложно. Истина или ложь являются логическими величинами. Логические значения приведенных выше высказываний однозначно определены; другими словами, их значения являются логическими константами. Логическое значение неравенства x < 0, где x – переменная, является переменной величиной. В зависимости от значения x оно может быть либо истиной, либо ложью. В связи с этим возникает понятие логической переменной.
Основы формального аппарата математической логики создал в середине XIX в. английский математик Джордж Буль. В его честь исчисление высказываний называют булевой алгеброй, а логические величины – булевскими.
Одиночные высказывания могут быть объединены в составные логические формулы с помощью логических операций.
Имеются три основные логические операции: отрицание, конъюнкция (логическое умножение) и дизъюнкция (логическое сложение).
Операция отрицания обозначается в математической логике значком и читается как НЕ. Это одноместная операция.
Например, (x = y) читается «не (x равно y)». В результате получится истина если x не равно y, и ложь, если x равно y. Отрицание изменяет значение логической величины на противоположное.
Операция конъюнкции обозначается значком & и читается как И. Это двухместная операция. Например, (x > 0) & (x < 1) читается «x больше 0 и x меньше 1». Данная логическая формула примет значение истина, если x Є (0,1), и ложь – в противном случае. Следовательно, результат конъюнкции – истина, если истинны оба операнда. Знак операции дизъюнкции V читается как ИЛИ. Например, (x = 0) V (x = 1) читается «x равно 0 или x равно 1». Формула дает истину, если x – двоичная цифра (0 или 1). Следовательно, дизъюнкция дает в результате истину, если хотя бы один операнд - истина.
В Турбо Паскале логические значения обозначаются служебными словами True (истина) и False (ложь), а логический тип данных носит название BOOLEAN.
Все реализации языка Pascal, в том числе и Turbo Pascal, вплоть до версии 6.0 содержали только один логический тип данных Boolean, элементы которого могут принимать лишь два вышеуказанных логических значения. В Turbo Pascal версии 7.0 добавлены еще три логических типа данных: ByteBool, WordBool и LongBool.
По аналогии с целыми и символьными типами, подразделяющимися на физические и логические, естественно предположить, что ByteBool, WordBool и LongBool - физические типы, Boolean - логический. Но в данном случае это не совсем так. Все четыре типа различны. Для Turbo Pascal логический тип Boolean более предпочтителен, так как он использует меньшее количество памяти, остальные типы были введены для обеспечения совместимости разрабатываемых программ с Windows, в которой значению False соответствует 0, а значению True – любое, отличное от 0, число.
Данные логического типа занимают один байт памяти. При этом значению false соответствует нулевое значение байта, а значению true соответствует любое ненулевое значение байта. Например: false всегда в машинном представлении: 00000000; true может выглядеть таким образом: 00000001 или 00010001 или 10000000.
Однако следует иметь в виду, что при выполнении операции присваивания переменной логического типа значения true, в соответствующее поле памяти всегда записывается код 00000001. В этих операциях операнды логического типа рассматриваются как единое целое - вне зависимости от битового состава их внутреннего представления. Кроме того, следует помнить, что результаты логического типа получаются при сравнении данных любых типов. Логические константы языка Turbo Pascal TRUE (истина) и FALSE (ложь) можно использовать в явном виде или обозначать именем в разделе CONST, например:
Логическая переменная тоже может принимать два значения TRUE и FALSE. Логические переменные должны быть описаны предложением:
Var <имя_переменной>: boolean; (Variable – переменная).
Например: var L,A,C:boolean;
Следует обратить внимание на то, что в разделе описания переменных необходимо определить тип переменных, используемых в программе. Например,
Var P,Q,R: Integer;
В разделе операторов логическому типу переменной можно присвоить значение логической константы, например:
L1:=true; L2:=false; L3:=L1;
Величины логического типа данных можно присваивать, выводить, но нельзя вводить процедурой read.
Пример переменных с булевым значением
Описание: var n: boolean;
Данные логического типа boolean могут принимать только два значения: true (истина) и false (ложь). Для значений логического типа допустимы операции сравнения , причем true > false .Также применяются 4 логических операции :
and логическое умножение
or логическое сложение
xor исключающее «или»
not отрицание
Правила выполнения логических операций определяются с помощью следующих таблиц истинности:
|
X and Y |
X xor Y |
|||
Пример 1:
not (5>2) = false
(5>2) and (3<10) = true
(8<>9) or (4>5) = true
not (5=2) xor (3>2) = false
Пример 2:
При сравнении данных типа BOOLEAN учитывается внутреннее соглашение Турбо Паскаля, в соответствии с которым FALSE есть нулевой байт, a TRUE - байт с единицей в младшем разряде. Заметим, что функция ORD преобразует к целому не только символы, но и логические величины, поэтому
2.5 Ограниченные типы
На основе стандартных типов можно строить собственные типы, ограничивая диапазон возможных значений: 1..10, -100..10, ‘a’..’z’ и т.п.
Пример :
b: ‘a’..’z’;
b:=0; {ошибка: несоответствие типов – переменной символьного типа присваивается целое число}
a:=0; {ошибка: выход за границы диапазона 2..5}
2.6 Перечислимые типы
Образуются путем явного перечисления всех возможных значений, задаваемых именами. Например, для программы управления светофором, может быть определен следующий тип:
var svet: (red, yellow,green);
oper: (plus, minus);
Тип boolean – частный случай перечислимого типа.
2.7 Описание типов
Новые типы данных в Паскаль определяются посредством описаний, начинающихся со слова TYPE. Описание состоит из имени типа и значения типа, между которыми ставится знак «=».
Пример:
abc=’A’..’z’;
2.8 Преобразование типов
Как уже говорилось, тип переменной позволяет не только устанавливать длину ее внутреннего представления, но и контролировать те действия, которые выполняются над ней в программе. Контроль над использованием переменных еще на этапе компиляции программы - важное преимущество Турбо Паскаля перед другими языками программирования, в которых допускается автоматическое преобразование типов. В Турбо Паскале почти невозможны неявные (автоматические) преобразования типов. Исключение сделано только в отношении констант и переменных типа INTEGER (целые), которые разрешается использовать в выражениях типа REAL (вещественные). Если, например, переменные X и Y описаны следующим образом:
var х: integer;
то оператор
будет синтаксически правильным: хотя справа от знака присваивания стоит целочисленное выражение, а слева - вещественная переменная, компилятор сделает необходимые преобразования автоматически. В то же время оператор
будет неверным, так как автоматическое преобразование типа REAL (константа 2.0 содержит десятичную точку и, следовательно, принадлежит к типу REAL) в тип INTEGER в Турбо Паскале запрещено.
Таким образом, переменным можно присваивать значения только своего типа; единственное исключение: переменная вещественного типа, а значение – целого (в этом случае целое число будет преобразовано в вещественное с дробной частью, равной 0).
Разумеется, запрет на автоматическое преобразование типов еще не означает, что в Турбо Паскале нет средств преобразования данных. Они, конечно же, есть, но их нужно использовать явно. Для преобразования данных в языке существуют встроенные функции, которые получают в качестве параметра значение одного типа, а возвращают результат в виде значения другого типа. В частности, для преобразования REAL в INTEGER имеются даже две встроенные функции такого рода: ROUND округляет REAL до ближайшего целого, a TRUNC усекает REAL путем отбрасывания дробной части (см. п.1.5).
Например, ошибочным будет оператор
но правильным
х:= round(у/х);
(объявления переменных см. выше).
Например, для преобразования данных типа CHAR (символ) в целое число предназначена функция ORD, обратное преобразование INTEGER в CHAR осуществляет функция CHR.
Наличие двух операций деления есть еще одно проявление основополагающего принципа Турбо Паскаля: программист должен явно подтверждать компилятору, что он готов к возможным последствиям преобразования типов. Если, например, в языке Фортран используется выражение 1/2 , то результат этого выражения будет зависеть от того, переменной какого типа он будет присвоен: если N есть переменная целого типа, а Х- вещественного, то в программе на Фортране присваивания
дадут значения 0 для N и 0.5 для X. В Турбо Паскале такой двусмысленности нет: выражение 1/2 всегда имеет значение 0.5 и поэтому оператор
просто недопустим. В то же время допустимые в Турбо Паскале операторы:
И, наконец, об операциях отношения и логических операциях.
Над данными типа REAL, INTEGER, CHAR, STRING определены следующие операции отношения (сравнения):
<> - не равно;
< - меньше;
> - больше;
<= - меньше или равно,
>= - больше или равно.
В операциях сравнения должны участвовать однотипные операнды. Исключение сделано опять-таки в отношении REAL и INTEGER, которые могут сравниваться друг с другом. Результат применения операции отношения к любым операндам имеет тип BOOLEAN.
Логические выражения (условия) в языке Паскаль используются в операторах if и при организации повторений, а именно в циклах while и repeat–until.
Примеры логических выражений:
1 . a > 2*b
2 . sin(sqr(a)) <= exp(cos(b))–2.3
3 . (a <= 3) and (b > a/2)
Логические выражения строятся на основе операций отношения
(<, >, <= , >=, =, <>)
и логических операций
and (логическое и),
or (логическое или),
not (логическое отрицание),
xor (исключающее или).
Результатом выполнения логического выражения является логическое значение true (истина) или false (ложь). В сложных логических выражениях в первую очередь выполняются арифметические операции, затем – логические операции, а в последнюю очередь – операции отношения.
24 Pascal. Условный оператор if. Формат и принцип действия.
Структура условного оператора if имеет вид:
If <условие> then <оператор1> else <оператор2>;
где if, then, else – зарезервированные слова (если, тогда, иначе);
<условие> – логическое выражение;
<оператор1> и <оператор2> – любые операторы языка Паскаль (простые или составные).
Пример : if sin(а)>b then y:= a
Оператор if работает следующим образом:
<условие> (true (истина) или false (ложь)).
Если значение <условие> – true (истина), то выполняется <оператор1>, а <оператор2> игнорируется.
Если значение <условие> – false (ложь), то выполняется <оператор2>, а <оператор1> игнорируется.
Сокращенная конструкция оператора if
if < условие > then < оператор >;
Примеры : if a< 2*b then y: = a/2 ;
if a< 2*b then begin
B примере 1 оператор y:=a/2; является простым оператором языка Паскаль.
В примере 2 оператор begin y:=2*a; writeln(y) end; является составным оператором языка Паскаль.
Составной оператор – это группа операторов, заключенная в операторные скобки begin end:
begin <операторы>;
Применяется, когда можно выполнить только один оператор по правилам синтаксиса Паскаля, а по задаче предполагается выполнение группы операторов.
Оператор if сокращенной конструкции выполняется следующим образом.
Вычисляется значение логического выражения <условие>.
Если результатом является значение true, управление передается на <оператор>.
Если результатом условия является значение false, <оператор> игнорируется, и управление выполнением программы передается на следующий оператор в программе.
25 Pascal. Оператор выбора case…of. Формат и принцип действия. Оператор выбора Case
Если условный оператор if позволяет реализовать одно из двух возможных продолжений программы, то оператор case предоставляет возможность выбрать одно из нескольких продолжений программы.
Данный оператор имеет структуру:
case <выражение-селектор> of
<список1>: <оператор1>;
<список2>: <оператор2>;
<список N >: <оператор N >
else <оператор>
Здесь <выражение-селектор> – выражение или, в частном случае, переменная любого скалярного типа, кроме вещественного (обычно это переменная типа byte, integer, boolean или char);
<список1, список2, ... списокN> – списки констант, значения которых может принимать выражение-селектор. Каждый из списков может представлять собой константу, диапазон констант или несколько констант (диапазонов), разделенных запятой.
Конструкция else в операторе case может отсутствовать.
Оператор case выполняется следующим образом.
Анализируется значение выражения-селектора.
Если значение выражения-селектора не совпадает ни с одной из констант в списках констант, управление передается оператору, стоящему после слова else, а в случае отсутствия слова else, оператору, следующему за оператором case.
На занятии рассматривается условный оператор в Паскале (if ). Объясняется, как использовать несколько условий в одной конструкции (AND и OR ). Рассмотриваются примеры работы с оператором
Напоминаем, что данный сайт не претендует на полное изложение информации по теме. Целью портала является предоставление возможности усваивания материала на основе готовых решенных примеров по теме «Язык программирования Pascal» с практическими заданиями для закрепления материала. Представленные на сайте сайт задания по Паскалю выстроены последовательно по мере увеличения их сложности. Сайт сайт может быть использован учителями и преподавателями в качестве вспомогательного наглядного пособия.
До рассмотрения данной темы в основном использовались линейные алгоритмы в Паскале, характерные для весьма простых задач, когда действия (операторы) выполняются последовательно, одно за другим. Более сложные алгоритмы предусматривают использование конструкция ветвления.
Блок-схема условного оператора:
Условный оператор в Паскале имеет следующий синтаксис:
Сокращенный вариант:
if условие then оператор;
Полный вариант:
if условие then оператор else оператор;
Условный оператор в Паскале — if — служит для организации хода задачи таким образом, при котором изменяется последовательность выполнения операторов в зависимости от какого-либо логического условия. Логическое условие может принимать одно из двух значений: либо true (истина), либо false (ложь), соответственно, оно может быть либо истинным, либо ложным.
Составной оператор
Если при истинном условии необходимо выполнять несколько операторов, то их по правилам языка Pascal необходимо заключать в блок , начинающийся со служебного слова begin и заканчивающегося служебным словом end . Такой блок принято называть операторными скобками , а данную конструкцию — составным оператором :
Операторные скобки и составной оператор в Паскале:
if логическое выражение then begin оператор1; оператор2; end else begin оператор1; оператор2; end;
Перевод с английского оператора условия облегчит понимание его использования:
| IF | THEN | ELSE |
| ЕСЛИ | ТО | ИНАЧЕ |
В условии (в логическом выражении) используются операторы отношения.
Рассмотрим список операторов отношения Паскаля:
- больше >
- меньше
- больше или равно в Pascal >=
- меньше либо равно в Pascal
- сравнение в Pascal =
- не равно в Pascal
Пример: найти наибольшее из двух чисел
| Вариант 1 | Вариант 2 |
 |
 |
Подробно разобраться в работе условного оператора в Паскале можно, просмотрев видеоурок:
Пример: вычислить значение переменной у по одной из двух ветвей
Показать решение:
var x,y:real; begin writeln ("введите х"); read(x); if x>0 then y:=ln(x) else y:=exp(x); writeln ("y=", y:6:2) {итоговое число будет занимать 6 позиций, и в нем будет 2 знака после запятой} end.
Обратите внимание на то, как в данном примере выводится y . При выводе переменных типа в pascal, можно использовать так называемый форматированный вывод , или запись с двумя двоеточиями:
y:6:2
- цифра после первого двоеточия (6) указывает на то, сколько знаков будет занимать число при выводе на экран
- цифра после второго двоеточия (2) указывает на то, сколько знаков после запятой вещественного числа будет выводиться
Таким образом, использование такой записи в pascal практически позволяет выполнить округление до сотых, тысячных и т.п.
Задача 0.
Вычислить значение переменной у по одной из двух ветвей:
Задача 1. В компьютер вводятся два числа. Если первое больше второго, то вычислить их сумму, иначе - произведение. После этого компьютер должен напечатать результат и текст ЗАДАЧА РЕШЕНА
Задача 2. Дракон каждый год отращивает по три головы, но после того, как ему исполнится 100 лет - только по две. Сколько голов и глаз у дракона, которому N лет?
Логические операции в Паскале (в логическом выражении)
Когда необходимо использовать двойное условие в Pascal, то понадобятся логические операции.
- Логическая операция AND (И), поставленная между двумя условиями, говорит о том, что должны выполняться сразу оба эти условия (должны быть истинными). Логический смысл операции - "конъюнкция".
- Поставленный между двумя условиями, знак OR (ИЛИ) говорит о том, что достаточно, если будет выполняться хотя бы одно из них (одно из двух условий истинно). Логический смысл операции - "дизъюнкция".
- На языке Паскаль XOR - знак логической операции, имеющий смысл "строгая дизъюнкция" и указывающий на то, что необходимо, чтобы одно из двух условий выполнялось (истинно), а другое - не выполнялось (ложно).
- Логическая операция NOT перед логическим выражением или переменной имеет смысл "отрицание" или "инверсия" и указывает на то, что если данная переменная или выражение истинны, то их отрицание - ложь и наоборот.
Важно: Каждое из простых условий обязательно заключать в скобки.
Пример : Рассмотрим примеры логических операций в логических выражениях в Паскале
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | var n: integer ; begin n: = 6 ; if (n>5 ) and (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if (n>7 ) or (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if (n>7 ) xor (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if not (n>7 ) then writeln ("истина" ) ; end . |
var n:integer; begin n:=6; if (n>5) and (n<10) then writeln("истина"); if (n>7) or (n<10) then writeln("истина"); if (n>7) xor (n<10) then writeln("истина"); if not(n>7) then writeln("истина"); end.
Пример:
Компания набирает сотрудников от 25 до 40 лет включительно. Ввести возраст человека и определить, подходит ли он для данной компании (вывести ответ «подходит» или «не подходит»).
Особенность:
надо проверить, выполняются ли два условия одновременно.
Здравствуйте, дорогие читатели нашего сайта! Сегодня, мы поговорим о логических переменных типа Boolean в Паскаль, логических операциях и решим пять задач.
Для чего нужна логика в Паскаль? Вы, я надеюсь, уже научились писать простейшие линейные программы, и сейчас, наверняка, задаетесь вопросом, как же написать нелинейную программу ? Для того чтобы программа была нелинейной в Паскале, как и в других языках программирования, используют логические выражения, которые принимают значения true или false . То есть, на место любого отношения в Паскале ставится true или false. Например,
Var A: integer; begin A:= 5; write(A > 0); {Будет выведено True.} end.
Список операторов отношения:
- больше: >
- меньше: <
- больше либо равно: >=
- меньше либо равно: <=
- равно: =
- неравно: <>
Для того чтобы записать результат логического выражения, нам требуется специальная переменная. Эта переменная будет иметь тип boolean, она может принимать два значения - true или false. Как создавать простые условие вы уже поняли, но как создавать сложные условия? Для этого используются специальные логические операции: and, or, not и xor. Давайте разберем каждую операцию отдельно и составим таблицы истинности. Примем за 1 - true, а за 0 - false.
And, или конъюнкция.
Логическое умножение, истинно только тогда, когда оба простых высказываний истинны. Or, или дизъюнкция.
Истинно, если хотя бы одно простое высказывание истинно.
Xor, или строгая дизъюнкция.
Истинно, если ровно одно из двух простых высказываний истинно. Not, или инверсия.
Если высказывание истинно, то его отрицание - ложь и наоборот. Задачи Boolean.
Закрепим полученные знания, решив пару задачек.
. Дано целое число A. Проверить истинность высказывания: «Число A является положительным».
Program Boolean1; var a: integer; begin write("Введите число A: "); read(a); writeln("Число A является положительным - ", a > 0); {Простое высказывание.} end.
. Дано целое число A. Проверить истинность высказывания: «Число A является нечетным».
Для того чтобы узнать, является ли данное число нечетным в Паскале предусмотрена специальная функция Odd, которая возвращает true , если число нечетное и false , если число четное.
Program Boolean2; var a: integer; b: boolean; begin write("Введите число A: "); read(a); b:= Odd(a); writeln("Число A является нечетным - ", b); { Можно обойтись и без b } end.
. Дано целое число A. Проверить истинность высказывания: «Число A является четным».
Для того чтобы узнать является ли число нечетным, используем уже известную нам функцию, затем инвертируем результат.
Program Boolean3; var a: integer; b: boolean; begin write("Введите число A: "); { 6 } read(a); b:= Odd(a); { False } writeln("Число A является четным - ", not b); { True } end.
. Даны три целых числа: A, B, C. Проверить истинность высказывания: «Число B находится между числами A и C».
Program Boolean7; var a, b, c: integer; b1, b2: boolean; begin write("Введите число A, B, C: "); read(a, b, c); b1:= (B > A) and (B < C); b2:= (B > C) and (B < A); { Надо учитывать оба варианта } writeln("Число B находится между числами A и C - ", b1 or b2); end.
. Даны два целых числа: A, B. Проверить истинность высказывания: «Ровно одно из чисел A и B нечетное».
Используем xor.
Program Boolean10; var a, b: integer; c:boolean; begin write("Введите число A, B: "); read(a, b); c:= (Odd(a)) xor (Odd(b)); { Сколько скобок 🙂 } writeln("Ровно одно из чисел A и B нечетное - ", c); end.
. Дано четырехзначное число. Проверить истинность высказывания: «Данное число читается одинаково слева направо и справа налево».
Используем знания, полученные в уроке.
Итак, данная задача проверяет является ли введенное четырехзначное число палиндромом. Наверняка, самый известный палиндром - фраза Мальвины: «А роза упала на лапу Азора.» (Попробуйте прочитать это предложение справа налево)
Program Boolean23; var a, b, c, d, e, f: integer; b1, b2: boolean; begin write("Введите число четырехзначное число: "); read(e); a:= e div 1000; b:= e mod 1000 div 100; c:= e mod 100 div 10; d:= e mod 100 mod 10; f:= d * 1000 + c * 100 + b * 10 + a; writeln("Данное число является палиндромом - ", f = e); end.
На сегодня все! Не забывайте периодически заходить к нам на сайт, подписывайтесь и кликайте по кнопочкам!
