Язык программирования Pascal. Регулярные типы данных: Практикум

Ф Е Д Е РАЛ Ь Н О Е АГ Е Н Т С Т В О П О О БРАЗО В АН И Ю В О РО Н Е Ж С КИ Й Г О С У Д АРС Т В Е Н Н Ы Й У Н И В Е РС И Т Е Т

ЯзыкпрограммированияPascal. Р егу л я р ны е т и п ы данны х П р акти кум С п ециа л ь но с ть 010101 (010100) М а тем а тика

ВО Р О Н Е Ж 2005

2

У тверждено научно-методическимсоветомМ атематического ф акуль тета– ( 28 ф евраля2005 года, протокол № 6 )

С оставители: В асиль евВ .В ., Х ливненко Л .В .

П рактикумподготовлен накаф едре математического моделированияматематического ф акуль тетаВ оронежского государственного университета. Рекомендуетсядлястудентоввечернего отделенияматематического ф акуль тетаВ оронежского государственного университета.

3

1. С труктуриро ва нны е тип ы д а нны х. М а с с ивы В предыдущ их лабораторных работах мы рассматривали простые типы данных (п оряд к ов ы еи в ещ ест в енны е). С труктурированные типы данных отличаю тсямножественность ю образую щ их их э лементов. В П аскале четыре структурированных типа- массивы, записи, множестваи ф ай лы. С труктура - тип данных , состоящ ий изкомпонентов. Компонент может принадлежать структурированномутипу. В Т урбо П аскале возможнапроизволь наяглубинавложениятипов. М аксималь наясуммарнаядлинаструктуры не должнапревышать 65520 б а йт. М а с с ив - э то структурированный тип данных , состоящ ий изф иксированного числаэ лементоводного типа. М ассивы можноописывать вразделе описаниятипови вразделе описанияпеременных . Н апример, массивА , состоящ ий из100 целых чисел, можно описать так: Var A : array [1..100] of Integer; Е сли впрограмме понадобятсянесколь ко массивовиз100 целых чисел, то вразделе описаниятиповцелесообразнее один разописать нужный тип. Type Mas = array [1..100] of Integer; Var A, B, C : Mas; В общ емвиде тип массивазадаетсятак: = array [] of ; - идентиф икатор. - тип э лементовмассива, который можетявлять сялю бымтипом Т урбо П аскаля. - списокизодного или несколь ких порядковых типов, разделенных запятыми. В сп и сок и нд ек сны х т и п ов нель зяв к лючат ь т и п LongInt, а т ак же его д и ап азоны . К аждый э лементсписказадаетдиапазон варь ированияиндекса. И нд екс - выражение порядкового типа, по значению которого осущ ествляетсядоступ кэ лементумассива. Н апример, 25-муэ лементуописанного ранее массиваА присвоимзначение 0: A[25]:= 0; Е сли списокиндексных типовсостоит из n типов, то доступ кэ лементу массиваосущ ествляетсяпоn индексам, разделеннымзапятыми. Н апример, опишемдвумерный массивS, состоящ ий изтрех строки пяти столбцов, э лементами которого являю тсявещ ественные числа: Var S : array [1..3,1..5] of Real; П рисвоимзначение 0 э лементу, стоящ емувтреть ей строке и четвертом столбце: S [3,4]:= 0; М ассивназывается регул ярны м тип о м , потомучто внемобъединены логически однородные э лементы, упорядоченные по индексам, определяю щ им

4

положение каждогоэ лементавмассиве. К оличество размерностей (и нд ек сов , к оорд и нат ), необх одимых дляобращ ениякэ лементумассива, являетсяклю чевой х арактеристикой массива. Од но м ерны й м а с с ив соответствуетпонятию линей ной таблицы (в ек т ора). Э лементы одномерного массиварасполагаю тсявпамяти последователь но друг задругом. Двум ерны й м а с с ив соответствуетпонятию прямоуголь ной таблицы (мат ри це, набору в ек т оров ). Э лементы двумерного массиварасполагаю тсяв памяти друг задругомтак, что при перех оде отмладших адресовкстаршим второй индекс изменяетсябыстрее, чемпервый . N-м ерны й м а с с ив соответствуетпонятию n-мерногопараллелепипеда. Э лементы n-мерного массиварасполагаю тсявпамяти друг задругомтак, что при перех оде отмладших адресовкстаршимнаиболее быстро изменяется край ний правый индекс. Т аккакэ лементы массивамогутбыть лю бого типа, втомчисле и структурированного, то могутсущ ествовать массивы массивов. Н апример, Type M1 = array [-1..1] of array [char] of boolean; Т ип М 1 являетсяодномерныммассивом, состоящ имизтрех э лементовс индексами -1, 0, 1 соответственно. Э лементами массиваМ 1 являю тсявекторы, состоящ ие из 256 э лементовлогического типа. Д иапазон варь ированияиндексовэ лементовлогического типасовпадаетс диапазономвозможных значений символь ного типа. Т ип М 1 представляетсобой набор векторовили двумерный массив. П оэ томувболее компактномвиде тип М 1 описываетсятак: Type M1 = array [-1..1,char] of boolean; Лев аяграни ца и нд ек сов может бы т ь от ри цат ель ной. Г лубинавложенности массивоввТ урбо П аскале произволь ная, но суммарнаядлинапамяти, отводимаяпод х ранение э лементовмассива, не должна превышать 65520 бай т. Ра зм ер м а с с ива - общ ее число э лементовмассива. Размер массивазадаетсяпри описании типамассива. Е сли одномерный массив= array [n1..n2] of , то его размер равен n2-n1+1. Размер многомерного массиваравен произведению размеровобразую щ их его одномерных массивов. К оли чест в о элемент ов масси в а д олжно бы т ь фи к си ров анны м, т о ест ь оп ред елят ь сяп ри т рансляци и п рограммы . В описании массиваможно исполь зовать предваритель но определенные константы. Н апример, Const N=100; Type Mas = array [1..N] of Integer; Работус массивом п ерем енно й д л ины можно имитировать следую щ им

5

образом. О писать максималь ную длинумассива(нап ри мер, N=100). В водомопределить нужную длинумассива(m), не превосх одящ ую максималь ную длину. Задей ствовать впрограмме m зарезервированных э лементовмассива. Н апишемпрограмму, заполняю щ ую массивслучай ными числами и выводящ ую э лементы массиванаэ кран. Размер массива, границы варь ирования случай ных значений вводятсяс клавиатуры.

Program Vector; Uses Crt; Label 1; Type mas1=array[1..100] of integer; Var i,j,n,g1,g2:integer; a:mas1; Begin Textbackground(7); Textcolor(blue);Clrscr; {В в оддли н ы м а с с и в а и гра н и ц в а рь и ров а н и я зн а чен и й } 1:write('В в еди те коли чес тв о элем ен тов одн ом ерн ого м а с с и в а (max then max:=a[i,j]; end; writeln('Средн ее а ри фм ети чес кое н а и боль ш его и н а и м ен ь ш его зн а чен и й элем ен тов ,'); writeln('ра с положен н ы х н и же гла в н ой ди а гон а ли ра в н о ', (max+min)/2:6:2); readkey End.{Sr_arifm} Рассмотримзадачунапреобразование матрицы по указанномуправилу. Резуль татпреобразованиябудетсох ранен вдругой матрице. За д а ча 3. Будемназывать соседями э лементас индексами i,j некоторой

17

матрицы такие э лементы, соответствую щ ие индексы которых отличаю тсяотi,j не более чемнаединицу. Д ляданной целочисленной матрицы A(aij) размером mxm най дите матрицуB, состоящ ую изнулей и единиц, э лементкоторой bij равен единице, когдавсе соседи aij мень ше самого э лементаaij. ♣ О рганизуемдвавложенных циклас параметрами i и j, с помощ ь ю которых “проанализируем” всех соседей aij. Л огическаяпеременнаяf будетиметь значение true, если все соседи aij мень ше самого э лементаaij. Е сли х отябы один сосед aij боль ше либо равен э лементуaij, то переменной f будетприсвоено значение false. В начале длякаждого aij переменной f присваиваетсязначение true. “Анализировать ” соседей aij будемс помощ ь ю двух вложенных циклов, парметры которых изменяю тсяот -1 до 1. П араметр внешнегоциклаn варь ируетномер строки, апараметр внутреннего циклаk - номер столбца. Л огическаяпеременнаяg отвечаетзаналичие соседа, то есть засущ ествование э лементаматрицы a i+n j+k. Е сли сосед a i+n j+k сущ ествует(и несов п ад ает с сами м элемент ом, т о ест ь n0 и ли k0), то переменной f будетприсвоено значение false, если a i+n j+k > = aij. П осле “анализа” всех соседей э леметаaij э лементуbij присваиваетсяединица, если значение переменной f равно true, впротивномслучае bij присваиваетсяноль . ♣ Program Sosedi; Uses Crt; Const m=3; Var i,j,k,n:integer; f,g:boolean; a,b:array[1..m,1..m] of integer; Begin Textbackground(7); Textcolor(blue); Clrscr; writeln ('В в еди те элем ен ты целочи с лен н ой м а три цы ра зм ера ',m,'x',m); for i:=1 to m do for j:=1 to m do read(a[i,j]); {-----------------------------------------------------} writeln('Н а й ден н а я м а три ца В:'); for i:=1 to m do begin for j:=1 to m do begin f:=true; for n:=-1 to 1 do for k:=-1 to 1 do begin g:=((i+n)>0) and ((j+k)>0) and ((i+n)