Программа Prim 29a тоже перемножает матрицу на вектор. Здесь матрица может иметь размеры до 50х70, соответственно вектор B может иметь размер до 70, а вектор С - размер до 50 элементов.

7. Подпрограммы

7.1. Общие положения

В практике программирования часто встречаются ситуации, когда одну и ту же группу операторов необходимо выполнить в различных местах программы, неважно, что при этом по-разному будут называться исходные данные и результаты работы этих операторов. Важно, что эти группы операторов выполняют одну и ту же работу. Например, в различных местах программы необходимо вычислить корни квадратного уравнения, причем в одном месте это будет уравнение ax2+bx+c=0, в другом - sz2+tz+p=0, в третьем - ky2+ly+n=0 и т.д. В этом случае алгоритм вычисления корней уравнения в программе можно писать один раз в виде подпрограммы, а использовать его многократно. Блок-схема такой программы без применения подпрограммы изображена на рис. 7.1.

Блок-схема алгоритма с использованием подпрограммы изображена на рис. 7.2.

Подпрограммой называется имеющая имя логически законченная группа операторов (возможно со своими описаниями), к которой по имени можно обратиться для выполнения неограниченное количество раз из различных мест основной программы, возможно, с различным, но фиксированным набором входных величин и результатов. Подпрограммы могут быть оформлены в виде функций и процедур.

Функции применяют тогда, когда результат работы подпрограммы один. Обращение к функции может записываться в выражениях, например: (а+b)/cos(x). Здесь cos(x) есть обращение к подпрограмме типа "функция", правда, стандартной, а не написанной пользователем. Встретив имя cos, машина с входной величиной x обращается к подпрограмме, вычисляет с помощью ряда функцию cos(x) (см. программу в подразд. 4.4.), и результат этой работы в виде значения функции возвращается в арифметическое выражение. Функция может иметь несколько входных параметров, но всегда один результат. Процедура также может иметь несколько входных параметров, но несколько результатов. Несколько - это 0, или 1, или 2, или 3 и т.д. результатов. Обращение к процедуре состоит из отдельного оператора. Например, обращение к процедуре, вычисляющей корни квадратного уравнения, может иметь вид: root(a, b, c, x1, x2);

Подпрограммы, как функции, так и процедуры могут быть стандартными, например sin(x), cos(x), sqrt(x), succ(y), ord(y) и т.п.; библиотечными, которые становятся доступными при подключении модулей и библиотек (см. далее), а также определены пользователем, т.е. написаны программистом для решения своей задачи.

7.2. Подпрограммы-функции, определенные пользователем

Функции пользователя описываются в разделе описания функций и процедур основной программы. Описание функции строится как законченная программа, т.е. может состоять из заголовка и шести разделов: описания, меток, констант, типов, переменных, функций и процедур и раздела операторов. Заканчивается описание функции символом точка с запятой.

Написать программу, вычисляющую с помощью подпрограммы-функции, выражение:

f1(x)=x+256.4; f2(y)=y+256.4; f3(z)=z+256.4;

Program Prim30;

Var

x,y,z,f1,f2,f3:real;

function f(x:real):real; {заголовок функции;}

{ f - имя функции, это же и имя}

{результата, х - формальный параметр}

Begin f:=(x+256.4); end; {тело функции}

BEGIN {начало основной программы}

writeln('ввести x,y,z'); readln(x,y,z);

f1:=f(x); {обращение к подпрограмме f с фактическим параметром x}

f2:=f(y); {обращение к подпрограмме f с фактическим параметром y}

f3:=f(z); {обращение к подпрограмме f с фактическим параметром z}

writeln(f1:20,f2:20,f3:20); readln; END.

Написать программу, вычисляющую G:

Оформим вычисления в виде подпрограммы-функции:

Program Prim31;

Var h,x,y,z,g:real;

function f(a,b:real):real; {входные формальные параметры a,b}

Begin

f:=sqr(ln(a)+sin(b))/(cos(a)*exp(b));

end;

BEGIN writeln ('введите положительные h,x,y,z');

readln(h,x,y,z);

if (x>=1) and (x<3) then writeln('g=',h+f(x,y)) else;

if (x>=3) and (x<5) then writeln('g=',sqrt(h)+f(z,x)) else;

if (x>=5) and (x<=9) then writeln('g=',sqr(h)+f(y,z)) else;

writeln('g=0');

readln; END.

В этой программе описание формулы начинается словом function, имя функции f, результат вычисления функции типа real. Тело функции заключено в операторные скобки begin, end; a, b называются формальными параметрами. В данной функции нам не понадобились разделы описаний.

При выполнении основной программы, которая начинается begin, встречается выражение f(x, y). Встретив такое выражение, машина по имени f определяет, что это обращение к функции. затем машина проверяет совпадение количества и типа фактических параметров (x, y) с формальными (a, b). При их совпадении в тело функции вместо формальных параметров подставляются фактические и тело выполняется, полученный результат используется при вычислении выражения, стоящего в операторе writeln.

Составить программу вычисления при условии, что а<b:

Если a и b не укладываются в заданные пределы, нужно сообщить об этом пользователю и спросить, будут ли другие диапазоны -- ответ: "Y, N". Если заданы не те буквы (y, n), повторить вопрос.

Прежде чем писать программу, определимся с функциями:

оформим в виде функции f1;

- в виде f2;

sin(x)+f1 - в виде f3;

cos(x)+f1 - в виде f4;

cos(x)-f2 - в виде f5;

вычисления по методу трапеций с точностью 0.1 oформим в виде подпрограммы-функции f6.

Program Prim32; label NAH,P;

Var b,a,z:real;

lit:char;

function f1(x:real):real;

Begin f1:=exp(x/10)+sqrt(x/(x+3)); end;

function f2(x:real):real;

Begin f2:=sqrt(sqr(x)/(3*x+10)); end;

function f3(x:real):real;

Begin f3:=sin(x)+f1(x); end;

function f4(x:real):real;

Begin f4:=cos(x)+f1(x); end;

function f5(x:real):real;

Begin f5:=cos(x)-f2(x); end;

function f6(a,b:real):real;

label K,N1,K1,KC,T;

Var h,s1,s,x:real; i,n:integer;

Begin

s1:=9.999e+10; n:=10;

N1: h:=(b-a)/n; s:=0; x:=a;

for i:=1 to n do

Begin if a>b then goto t else

if (0<=a)and(b<5) then Begin s:=s+(f3(x)+f3(x+h))/2*h;

goto kc; end else

if (5<=a)and(b<10) then Begin s:=s+(f4(x)+f4(x+h))/2*h;

goto kc; end else

if (10<=a)and(b<=16) then Begin s:=s+(f5(x)+f5(x+h))/2*h;

goto kc; end else goto t;

KC: x:=x+h; end;

if abs(s-s1)<0.1 then goto k

else Begin s1:=s; n:=n*10; goto n1; end;

K: f6:=s; goto k1;

T: writeln('пределы интегрирования не соответствуют условию');

f6:=-9999999999.;

K1: end;

BEGIN

NAH: writeln('введите значения a,b');

readln(a,b); z:=f6(a,b);

if z=-9999999999. then goto p;

writeln('z=',z);

P: readln;

writeln(' будем еще вычислять z ? , если "да" ',

'то нажмите клавишу "y" , если нет, то любую клавишу ');

readln(lit);

if (lit='Y') or (lit='y') then goto NAH;

END.

7.3. Подпрограммы-процедуры

Описание процедуры:

Procedure имя (входные формальные параметры: тип;

Var выходные формальные параметры: тип);

описания (если они есть)

begin операторы

end;

Пусть необходимо найти корни квадратных уравнений

ax2+bx+c=0,

ky2+my+d=0,

sz2+tz+p=0,

где коэффициенты a, b, c вводятся по запросу. количество уравнений не ограничено. результаты вычислений выводить на экран (в основную программу не возвращать), см. рис. 2.1.

Program Prim33;

label K,NAH;

Var let:char; a,b,c:real;

procedure root(a,b,c:real); {процедура не имеет выходных параметров}

label K;

Var d,x1d,x1m,x2d,x2m:real;

Begin if a=0 then Begin

writeln('уравнение первой степени, корень один');

x1d:=-c/b; writeln('x=',x1d); goto K; end

else d:=b*b-4*a*c;

if d>=0 then Begin

writeln('уравнение второй степени, корни действительные');

x1d:=(-b-sqrt(d))/(2*a);

x2d:=(-b+sqrt(d))/(2*a);

writeln('x1d=',x1d,' x2d=',x2d); goto K; end

else writeln('уравнение второй степени, корни комплексные');

x1d:=-b/(2*a); x2d:=x1d;

x1m:=-sqrt(-d)/(2*a); x2m:=-x1m;

writeln('z1=',x1d,' ',x1m,' i;');

writeln('z2=',x2d,' ',x2m,' i;');

K: end;

BEGIN NAH: writeln('введите a,b,c'); readln(a,b,c); root(a,b,c);

writeln('будет еще уравнение? если "да", нажмите клавишу"Y"',

'если "нет", нажмите любую клавишу');

read(let);

if (let='Y') or (let='y') then goto nah else goto K;

K: END.

Найти x, y, z -- корни системы уравнений:

Как известно из линейной алгебры ,

где

Раскрытие определителя

производится по схеме: т.е.

в процедуре a,b,c,d - входные данные, x,y,z - результаты.

Program Prim34;

label N,K;

Type w=array[1..3] of integer;

Var a,b,c,d:w; x,y,z:real; let:char;

function det(a:w;b:w;c:w):real;

Begin det:=a[1]*b[2]*c[3]+b[1]*c[2]*a[3]+c[1]*a[2]*b[3]

-c[1]*b[2]*a[3]-a[1]*c[2]*b[3]-b[1]*a[2]*c[3]; end;

procedure ur(a,b,c,d:w; Var x,y,z:real);

Var d0:real;

Begin d0:=det(a,b,c);

if d0=0 then Begin writeln('det=0 решения нет');

let:='0'; Exit; end else {EXIT - выход из процедуры}

x:=det(d,b,c)/d0;

y:=det(a,d,c)/d0;

z:=det(a,b,d)/d0; let:='1'; end;

BEGIN N: writeln('введите a1,b1,c1,d1'); readln(a[1],b[1],c[1],d[1]);

writeln('введите a2,b2,c2,d2'); readln(a[2],b[2],c[2],d[2]);

writeln('введите a3,b3,c3,d3'); readln(a[3],b[3],c[3],d[3]);

ur(a,b,c,d,x,y,z);

if let='0' then goto K else

writeln(' / ',a[1],'x+',b[1],'y+',c[1],'z=',d[1]);

writeln('система i ',a[2],'x+',b[2],'y+',c[2],'z=',d[2]);

writeln(' \ ',a[3],'x+',b[3],'y+',c[3],'z=',d[3]);

writeln('имеет решение: x=',x,' y=',y,' z=',z);

K: writeln('Будет ещё ур-е? да - "Y" , нет - любая клавиша ');

read(let);

if (let='Y') or (let='y') then goto N;

END.

Имеется одномерный массив. Необходимо определить сумму положительных элементов, номер последнего отрицательного элемента, количество отрицательных элементов массива.

Задача 1. Массив один и состоит из 7 элементов.

Задача 2. Массивов два, размерность первого - 7 элементов, второго - 5.

Задача 3. Количество массивов не ограничено, количество элементов в массивах произвольное, но не более 70.

Program Prim35; { массив 1 и состоит из 7 элементов } label j; Type mas=array[1..7] of real; Var n,k,i,no:integer;

a:mas;

s:real; ch:char;

procedure prmas(a:mas;n:integer; Var s:real; Var k,no:integer);

Var i:integer;

Begin s:=0; k:=0; no:=0;

for i:=1 to n do Begin

if a[i]>=0 then s:=s+a[i] else Begin k:=i; no:=no+1;

end; end; end;

BEGIN

for i:=1 to 7 do Begin

writeln('ввести значение a[',i,']');

readln(a[i]); end;

prmas(a,7,s,k,no);

j: writeln('сумма положительных элементов =',s);

writeln('последний отрицательный элемент имеет N=' no);

writeln('количество отрицательных элементов =', k);

readln;

END.

Program Prim36; { массива 2, размерность первого массива 7, второго - 5} label j; Type mas=array[1..7] of real; Var k,no,y:integer; s:real; ch:char; procedure prmas(n:integer; var s:real; var k,no:integer);

Var i:integer; a:mas;

Begin for i:=1 to n do Begin

writeln('введите ',i,' значение элемента массива');

readln(a[i]); end;

s:=0; k:=0; no:=0;

for i:=1 to n do begin

if a[i]>=0 then s:=s+a[i] else begin k:=i; no:=no+1;

end; end; end;

BEGIN prmas(7,s,k,no); y:=0;

j: writeln('сумма положительных элементов =',s);

writeln('последний отрицательный элемент имеет N=', no);

writeln('количество отрицательных элементов =', k); y:=y+1;

if y=1 then Begin prmas(5,s,k,no); goto j; end

else readln;

END.

Program Prim37; { массивы с переменными измерениями, количество массивов не ограничено} Type mas=array[1..70] of real; Var n,k,i,no,kol,r,j:integer; a,b:mas; s:real; ch:char; procedure prmas(n:integer; var s:real; var k,no:integer); var i:integer; a:mas;

begin for i:=1 to n do begin

writeln('введите ',i,' значение элемента массива ', j);

readln(a[i]); end;

s:=0; k:=0; no:=0;

for i:=1 to n do Begin

if a[i]>=0 then s:=s+a[i] else Begin k:=i; no:=no+1;

end; end; end;

BEGIN

writeln('задайте количество массивов'); readln(kol);

for j:=1 to kol do Begin

writeln(' задайте размерность массива', j); readln(r);

prmas(r,s,k,no);

writeln(' сумма положительных элементов =',s);

writeln(' последний отрицательный элемент имеет N=', no);

writeln(' количество отрицательных элементов =', k); end;

readln;

END.

7.4. Локальные и глобальные описания объектов

Мы уже знаем, что программа - блок, т.е. раздел операторов, снабженный описаниями и имеющий заголовок. Вид блока-программы:

Program имя программы (возможны опции); {опции не обязательны}

Label …; {раздел описания меток}

Const …; {раздел описания констант}

Туре …; {раздел определения типов}

Var …; {раздел описания переменных}

Function …; Procedure …; {раздел описания функций и процедур}

BEGIN ... END. {раздел операторов}.

Функции и процедуры, в свою очередь, также являются блоками:

Procedure имя (список входных формальных параметров);

Var (список выходных формальных параметров);

Label …;

Const …;

Туре …;

Var ...;

function …;

procedure …;

разделы описаний

begin ... end; {тело процедуры}

Таким образом, программа - всегда блок, в который могут быть вложены другие блоки.

Как один из вариантов, возможна следующая структура программы:

Program Prim38; { начало блока 1} label N,M; Const k=5.6; Type d=array[1..10] of integer; Var b,c:real; i,j:integer; z,y:d;

function f(f,b,c:real):real; { начало блока 2}

begin f:=1; end; {конец блока 2}

procedure proc(f,b,c:real; Var x,y,z:real); { начало блока 3}

label K,L;

var d,w,s:real;

function fp(a,b:real):real; { начало блока 4}

begin fp:=1; end; {тело fp, конец блока 4}

begin x:=1; y:=1; z:=1; end; {тело proc, конец блока 3}

BEGIN b:=1; END. {тело основной программы, конец блока 1}

Таким образом, программа состоит из четырех блоков. Все имена меток, констант, типов, переменных, функции f и Рrос известны в блоке 1, поскольку они даны в его описании. Считается, что они описаны здесь локально.

В блоке 2 - function - описаний нет, поэтому своих собственных объектов этот блок не имеет. Формальные параметры не в счет, поскольку они служат только для описания алгоритма вычисления результата с именем f в функции f, а ячейки памяти для b, с, f здесь не выделяются. Однако в этом блоке можно использовать все объекты, которые описаны в блоке 1, так как блок 2 является составляющей частью блока 1. Иногда говорят, что имена объектов блока 1 описаны глобально для блока 2.

Аналогичная ситуация и с блоком 3 - Procedure Рrос. Для нее все объекты блока 1 являются глобальными, т.е. доступны. Кроме того, в блоке 3 имеются свои описанные здесь объекты - метки К, L, переменные d, W, 8, функция fp, которые могут быть использованы только в блоке 3 и не известны в блоках 1 и 2.

Как следствие возможно применение одинаковых имен в различных блоках (см. имя d). В блоке 1 d - массив. В блоке 3 (в Рrос) имеется свое d, которое является собственным в блоке 3 и представляет собой не массив, а ячейку памяти типа real.

8. Строковые данные

8.1. Общие замечания

Строка - это последовательность символов длиной 0-255. Для описания данных строкового типа используется слово string, за которым могут следовать в квадратных скобках цифры, определяющие количество символов в строке. Если цифры в квадратных скобках и сами скобки отсутствуют, то для данной ячейки памяти будет выделяться максимально возможная длина: 256 байт для хранения 265 символов. Символьные константы (которые могут храниться) имеют вид совокупности символов, заключенных в апострофы.

Пример: 'a, b, с - символы'.

Примеры описаний:

Var а, b, с: string [70];

Выделяются ячейки с именами а, b, с, в каждую из которых может быть занесена совокупность символов в количестве до 70.

Например, возможны операторы:

а: = 'улица Садовая';

b: = улица Чкалова, 17, хаи';

с: = г. Харьков - большой город';

возможно предварительное описание типа:

Туре a=string [70];

Var b, с: а;

8.2. Строковые выражения

Выражения, в которых операндами служат строки, являются строковыми выражениями. Результат - строка. Опишем операции, которые можно применять при написании строковых выражений:

Операция сцепления, знак операции '+'.

'Дом'+' номер'+'43' дает результирующую строку 'Дом номер 43'.

Операции отношения: =, < >, >, <, >=, <=.

Операции отношения выполняются раньше операции сцепления, т.е. имеют более высокий приоритет.

Сравнения между строками производятся посимвольно, слева направо, до первого несовпадающего символа. Та строка считается больше, в которой первый несовпадающий символ имеет больший код по таблице кодов. Результаты сравнения - True или False.

Если строки имеют различную длину и более короткая совпадает с началом более длинной, то последняя считается большей.

При использовании оператора присваивания, если значение результата вычисления строкового выражения имеет большую длину, чем ячейка памяти, в которую записывается результат, то лишние правые символы отбрасываются. Если значение результата вычисления строкового типа короче, чем ячейка памяти, отведенная для его хранения, то результат записывается в ячейку памяти «прижатым» вправо, а лишние левые разряды заполняются пробелами.

Допускается при записи выражений строкового типа применять данные, описанные с атрибутом char. В этом случае эти данные интерпретируются как string [ 1]. К отдельным символам данного строкового типа можно обратиться по номеру этого символа в строке (аналогично индексу в массивах). В нулевом байте хранится длина строки.

Program Prim39; var st1,st2:string[30]; BEGIN st1:='отдел № 256'; writeln(st1); {на экране "отдел № 256"} st2:=st1[10]; writeln(st2); {на экране "5"} writeln(ord(st1[0])); {на экране "11"}

readln; END.

Если бы в var было указано string[10], то writeln(st1), вывел бы результат "отдел № 25"

8.3. Стандартные процедуры и функции для обработки строк

8.3.1. Процедуры обработки строк

Delete (st, Poz, N) - удаление N символов из строки с именем st, начиная с позиции Poz.

st:='река_Волга'; Delete (st, 1, 5);

Результат 'Волга'.

insert (stl, st2, poz); - вставка строки stl в строку st2, начиная с позиции Poz.

st1: = 'Дом_25_'

st2: =' На_улице_живет_петух_';

insert (stl, st2, 10);

Результат: "На_улице_дом 25_живет_петух";

str (IBR, st); преобразует число IBR (типа integer, byte или Real) и помещает результат в строку st. Возможно после IBR указать ширину поля. Если ширины поля не хватает, оно автоматически расширяется до нужной величины.

str (1500:6, stl); даст результат '_1500';

str (4.8е+03:10, stl); - результат '_ 4.800E+03';

str (-46854:3, stl); - результат '-46854'.

Val (st, IBR, Cod); процедура преобразует значение st в величину целочисленного или вещественного типа и помещает результат в IBR. Значение st должно содержать символьное изображение числа и не содержать символов, не присущих изображению чисел (например, пробелов перед цифрами), букв и т.п. Cod - целочисленная переменная индуцирующая ошибку. Если Cod=0, преобразование произведено без ошибки, если Cod=5, то ошибка при преобразовании - 5 символов.

Программа Program Prim 40; иллюстрирует работу вышеописанных процедур:

Program Prim40; var st1,st2:string[30];

BEGIN st1:=' река Волга ';

delete(st1,1,5); writeln(st1);

st1:='дом 25 '; st2:='на улице живет петух';

insert(st1,st2,10); writeln(st2);

str(1500:6,st1); writeln(st1);

str(4.8e+03:10,st1); writeln(st1);

str(-46854:3,st1); writeln(st1);

readln;END.

8.3.2. Функции обработки строк

Сору (st, Poz, N) выделяет из st подстроку длиной N символов, начиная с позиции Poz.

stl:='absdefg'; writeln (Сору (stl, 2, 3));

результат bсd

Const (stl, st2,..., stn) выполняет сцепление строк stl... stn. Длина суммарной строки не должна превышать 255 символов.

Length (st) определяет длину строки, результат - integer.

Pos (stl, st2) обнаруживает первое появление строки stl в строке st2. Результат - целое число, определяющее номер позиции, в которой находится первый символ подстроки st1. Если st1 не содержится в строке st2, то результат равен 0.

UpCase (ch) преобразует строчную букву в прописную.

Параметр и результат имеют литерный тип.

ch:=a'; UpCase (ch) имеет результат 'A'.

Program Prim 41, Prim 42, Prim 43 иллюстрируют работу вышеописанных функций.

Program Prim41; var st1,st2:string[30]; s:char; BEGIN st1:='отдел № 256'; writeln(copy(st1,7,5)); st2:='находится в НИИ 5';

writeln(concat(st1,st2));

writeln(length(st2));

st2:='n 256';

writeln(pos(st2,st1));

s:='a';

writeln(upcase(s));

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8