Програмування на Паскалі

Зміст
Введення
1. Основні символи
2. Етапи розробки програми
3. Алгоритми та алгоритмізація
4. Структура програм на Паскалі
5. Програмування основних конструкцій мови
5.1 Паскаль
6. Завдання
Список використаної літератури

Введення

Турбо Паскаль з'явився на ринку програмних продуктів в 1884 році і, безсумнівно, зробив революцію в програмуванні. До цього перевага віддавалася Бейсік - простому, дешевому і легко засвоювання. Паскаль ж був апаратно залежним, дорогим і складним у зверненні. З появою Турбо Паскаля становище в корені змінилося. Чудовий в Турбо Паскалі не мова, яка є лише мовою Паскаля, а програмне оточення, в якому тепер можна використовувати Паскаль і яке забезпечує користувачу комфорт і високу швидкість роботи. З успіхом Турбо Паскаля на ринку програмних продуктів пов'язано також і розвиток численних пакетів, що полегшують застосування Паскаля для самих різних цілей.
Концепція Паскаля була розроблена Н. Віртом приблизно в 1970 році і Паскаль швидко набув широкого поширення завдяки легкості його вивчення, наочності складених на ньому текстів програм.
У середині 70-х років була зроблена спроба розробити міжнародний стандарт на Паскаль. У результаті в 1982 році з'явився стандарт ІСО 7185. Тут слід розрізняти етап 0 і заключний етап 1. У Німеччині стандарт був опублікований в 1983 році в якості стандарту ДІН 66256 німецькою мовою.
Після проіснувала порівняно недовго і не отримала широкого поширення версії 1 в середині 1984 з'являється версія 2, поширення якої пішло стрімкими темпами. До осені 1985 року з'являється версія 3.0, що відрізняється від версії 2 наступними особливостями: компілятор і редактор стали працювати істотно швидше, з'явилася можливість передачі параметрів у програму з допомогою команди RUN, став можливим виклик MS-DOS із програми, стала зручнішою робота з файлами.
З початку 1988 року починає поширюватися версія 4.0. Тут Турбо Паскаль представлений в абсолютно новій формі. Не тільки стає ще більш швидким компілятор, але і з'являється зовсім нове програмне оточення. Суттєво те, що компілятор став вбудованим, так що з'явилася можливість розбиття програм на частини, компільовані окремо. Оскільки кожен такий модуль має власний сегмент кодів, програми можуть займати і більше 64 Кбайт. Восени 1988 року з'явилася версія 5.0 із ще більш розвиненим програмним оточенням.
Фірма Borland / Inprise завершила лінію продуктів Турбо Паскаль і перейшла до випуску системи візуальної розробки для Windows - Delphi. Незважаючи на це, Турбо Паскаль зберігає своє значення відмінного мови для першого знайомства зі світом "серйозного" програмування. Це пов'язано як з його чіткої логічної структурою, так і з тими можливостями, які дозволяють використовувати Турбо Паскаль для вирішення різноманітних завдань. Серед них обчислення і обробка даних, комп'ютерна графіка, робота зі звуком, системно програмування. Турбо Паскаль дозволяє застосовувати прийоми об'єктно-орієнтованого програмування, який став однією з провідних сучасних технологій програмування.

1. Основні символи

Основні символи мови - літери, цифри та спеціальні символи - складають його алфавіт. Турбо паскаль включає наступний набір основних символів:
26 латинських рядкових і 26 латинських прописних літер:
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTU VWXYZ
abcdefghijklmnopqrstu vwxyz
2) _ підкреслення
3) 10 цифр:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
4) знаки операцій:
+ - * / = <> <> <=> =: = @
5) обмежувачі:
., '() [] (.) {} (* *). .:;
6) специфікатора:
^ # $
7) службові (зарезервовані) слова:
Крім перерахованих, в набір основних символів входить пробіл. Прогалини не можна використовувати всередині здвоєних символів і зарезервованих слів.

2. Етапи розробки програми

У процесі створення будь-якої програми, будь то невелика навчальна програма, призначена для демонстрації вчителю інформатики, або серйозний проект, над яким працюють десятки програмістів, можна виділити кілька етапів. Витрати праці і часу на їх виконання різні, розрізняються ці витрати і для різних програм. Деякі з етапів можуть бути опущені або пройдені "непомітно", проте аналіз процесу розробки приводить до висновку про те, що майже завжди, явно чи не явно, доводиться проходити такі етапи розробки програми:
постановка задачі;
аналіз, формальний опис завдання, вибір моделі;
вибір і розробка алгоритму рішення задачі;
проектування загальної структури програми;
кодування;
налагодження та верифікація програми;
отримання результату;
публікація або передача замовнику результату роботи;
супровід програми.
Опис кожного з перерахованих етапів:
Постановка завдання виконується замовником, в якості якого може виступати зовнішня організація, організація в якій працює програміст, начальник програміста, викладач, сам програміст. На цьому етапі завдання, яку необхідно вирішити за допомогою складання програми для комп'ютера, формулюється на природній мові.
Аналіз завдання включає визначення вхідних і вихідних даних, виявлення можливих обмежень на їх значення і зазвичай завершується формалізованим описом завдання, яке часто передбачає її математичну формулювання.
Вибір і розробка алгоритму і чисельного методу розв'язання задачі мають найважливіше значення для успішної роботи над програмою. Ретельно пророблений алгоритм рішення задачі - необхідна умова ефективної роботи зі складання програми.
Проектування загальної структури програми. На цьому етапі відбувається "архітектурна" опрацювання проекту. Визначаються ті частини алгоритму, які доцільно оформити у вигляді підпрограм, модулів. Визначається і спосіб зберігання інформації - у вигляді набору простих змінних, масивів або інших структур.
Кодування - це запис алгоритму мовою програмування. Якщо алгоритм розв'язання задачі, структура програми та структура даних ретельно продумані і акуратно записані, витрати часу на кодування зменшуються, а ймовірність помилок на цьому етапі знижуються.
Налагодження і верифікація програми представляють собою дуже важливу частину процесу розробки програми. Налагодження полягає в усуненні помилок програмування, помилок перекладу алгоритму на мову програмування. Верифікація - доказ того, що програма працює "правильно", дає правильний результат.
Отримання результату - порівняти результати спостережень і результати комп'ютера. Результат може відрізнятися від запланованого. У цьому випадку, можливо, доведеться змінити саму модель, зробивши її більш реалістичною.
Публікація або передача замовнику результату роботи - момент народження якісної програми. У наукових дослідження значення мають результати моделювання, які публікуються в наукових журналах. У нашому випадку це сама програма, яка передається замовнику для подальшої експлуатації або викладання на ftp - сервер для вільного розповсюдження.
Супровід програми - припускають консультації замовнику по роботі програми, усунення виявлених в процесі її експлуатації недоліків, навчання користувачів роботі з програмою.

3. Алгоритми та алгоритмізація

Алгоритмізація - складання покрокового опис процесу рішення задачі.
Алгоритм - кінцевий набір правил, розташованих в логічному порядку, що дозволяє виконавцю вирішувати будь-яку конкретну задачу з деякого класу однотипних задач.
Алгоритм повинен відповідати певним вимогам. Прийнято виділяти наступні сім:
Наявність введення вихідних даних.
Наявність висновку вихідних даних.
Однозначність.
Спільність - алгоритм призначений для вирішення певного класу задач.
Коректність - алгоритм повинен давати правильне рішення завдання.
Кінцівка - вирішення задачі повинно бути отримано за кінцеве число кроків.
Ефективність - для вирішення завдання повинні використовуватися обмежені ресурси комп'ютера (процесорний час, обсяг оперативної пам'яті).
Для розробки структури програми зручніше користуватися записом алгоритму у вигляді блок-схеми. Для зображення основних алгоритмічних структур і блоків на блок-схемах використовують спеціальні графічні символи:

Початок / кінець алгоритму

Передача управління

Введення / висновок даних

Початок (заголовок) циклу

Блок обчислень

Кінець циклу

Галуження

немає

та

4. Структура програм на Паскалі

Програма мовою Паскаль складається з заголовка, розділів описів і розділу операторів.
Program ім'я програми;
Uses модулі, що підключаються;
Блок опису:
Міток
Констант
Типів
Змінних
Процедур
Функцій
Begin
Тіло програми.
Частина, що виконує.
End.
Рядок програми може мати максимальну довжину 127 символів. Якщо рядок буде довший, її частина, що виходить за межі 127 символів, буде компілятором ігноруватися.
Коментарі полягають у фігурні дужки {... ...}.

5. Програмування основних конструкцій мови

5.1 Паскаль

Лінійна програма
Найпростішим алгоритмічної структурою є лінійна послідовність операцій, які виконуються по черзі і саме в тому порядку, в якому вони записані. Лінійні алгоритми та лінійні програми зазвичай призначені для рішення щодо простих завдань, у яких не передбачений вибір з кількох можливих альтернатив або циклічних повторень будь-яких операцій.
Розгалуження
У Паскалі є дві реалізації однієї з основних алгоритмічних структур - розгалуження. Це умовний оператор і оператор вибору. Умовний оператор має вигляд:
If a> b then Writeln ('значення а більше');
Повна версія умовного оператора має вигляд:
If a> b then writeln ('значення а більше')
else writeln ('значення b більше');
Цикли
Однією з найважливіших алгоритмічних структур є цикл. Цикл являє собою послідовність операторів, яка виконується неодноразово. У програмах, пов'язаних з обробкою даних або обчисленнями, часто доводиться виконувати циклічні повторювані дії.
У мові програмування Паскаль є три різновиди циклу - цикл з лічильником, цикл з передумовою і цикл з постусловіем.
Оператори циклу:
Оператор While
Оператор Repeat
Оператор For
Оператор While:
При використанні оператора while умова повторення циклу запитується з початку циклу:
while вираз do оператор
Вираз після while має бути логічним виразом. Оператор після do виконується, якщо логічний вираз має значення true. Якщо після do, тобто в циклі, повинні бути виконані кілька операторів, їх слід помістити в операторні дужки begin і end. Якщо логічний вираз на початку має значення false, цикл взагалі не виконується.
Оператор Repeat:
repeat оператор until вираз
Вираз після repeat має бути логічним виразом. Вираз після repeat виконуються до тих пір, поки логічне вираження після until не прийме значення true. Отже, побудований за допомогою оператора repeat цикл виконується принаймні один раз.
Оператор For:
for змінна: = вираз to вираз do оператор
Змінна циклу і обидва вирази повинні мати однаковий тип, який повинен бути порядковим. Перший вираз є початковим значенням, друге - кінцевим. При виконанні to початкове значення збільшується кожного разу, поки не досягне кінцевого значення.
Прості типи даних
Всі змінні, використовувані в програмі, повинні бути перераховані в розділі опису змінних.
var a, b: integer;
c: real;
Паскаль - це гнучка мова, в якому є велика кількість різних типів. Усі наявні в Паскалі типи прийнято ділити на групи. Типи, що належать одній групі, мають схожість. Перш за все, виділяють прості і структурні типи. Прості типи, у свою чергу, підрозділяють на порядкові і речові типи.
У таблиці наведено опис простих типів:
Допустимі значення порядкових типів представляють собою безліч, що складається з кінцевого числа елементів. У цій безлічі є перший і останній елементи. Крім того, кожен елемент порядкового типу має попередній йому і наступний за ним елементи.
У Паскалі є п'ять речових типів. Речові типи розрізняються діапазоном і точністю пов'язаних з ними значень. Дії над типами з одинарною, подвійною і підвищеною точністю, а також над складним типом можуть виконуватися тільки за наявності математичного співпроцесора.
Процедури і функції
Підпрограма - це послідовність операторів, які визначені й записані тільки в одному місці програми, проте їх можна викликати для виконання з однієї або декількох точок програми. Кожна підпрограма визначається унікальним ім'ям. У мові Паскаль існують два типи підпрограм - процедури та функції.
Процедура і функція - це іменована послідовність описів і операторів. При використанні процедур або функцій Паскаль - програма повинна містити текст процедури або функції і звернення до процедури або функції. Тексти процедур і функцій поміщаються в розділ описів процедур і функцій.
Процедура може містити такі - ж розділи описів, що і Паскаль - програма, а саме: розділи опису модулів, міток, констант, типів, змінних, процедур і функцій.

6. Завдання

Скласти програму виведення на екран всіх натуральних чисел, що не перевершують N і не діляться на кожну зі своїх цифр. Описати відповідну функцію, яка одержує з основної програми в якості параметра натуральне число і повертає TRUE, якщо воно задовольняє вказаному умові.
Блок - схема програми

Початок

Введення n

I = 1 to n

viborka (i)

Висновок i

Кінець

Блок - схема функції {viborka}

f: = true

k: = n

Початок

Кінець

m <> 0

n mod m = 0

f: = false

k <> 0

m: = k mod 10

viborka: = f

k: = k div 10

та

немає

Текст програми
program nat_chisla;
uses crt;
function viborka (var n: integer): boolean;
var f: boolean;
k: integer;
m: integer;
begin
f: = true;
k: = n;
while k <> 0 do begin
m: = k mod 10;
if m <> 0 then
if n mod m = 0 then begin
f: = false;
break;
end;
k: = k div 10;
end;
viborka: = f;
end;
var i, n: integer;
begin
clrscr;
writeln ('Введіть число');
readln (n);
for i: = 1 to n do
if viborka (i) then writeln (i);
readln;
end.

Список використаної літератури

1. Turbo Pascal: практикум. - СПб.: Пітер, 2002. - 256 с.: Іл.
2. Turbo Pascal / 2-е вид., Перераб., - Вологда: МП "МІК", 1991. - 342с.