|
|
Транслятор, компилятор, интерпретатор.ИНФОРМАТИКА ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ PASCAL Методические указания к выполнению практических работ студентам I курса, обучающимся по направлениям подготовки бакалавров 270800 Строительство, профиль подготовки 270205 Автомобильные дороги и аэродромы, 270106 Производство строительных материалов,270115 Экспертиза и управление недвижимостью
Брянск 2012
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Утверждены научно-методическим советом БГИТА протокол №_ от «__» ____________2012 года
ИНФОРМАТИКА ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ НА ЯЗЫКЕ PASCAL Методические указания к выполнению практических работ студентам I курса, обучающимся по направлениям подготовки бакалавров 270800 Строительство, профиль подготовки 270205 Автомобильные дороги и аэродромы, 270106 Производство строительных материалов,270115 Экспертиза и управление недвижимостью
Брянск 2012 УДК
Информатика. Основы программирования на языке Pascal. Методические указания к выполнению практических работ студентам I курса, обучающимся по направлениям подготовки бакалавров 270800 Строительство, профиль подготовки 270205 Автомобильные дороги и аэродромы, 270106 Производство строительных материалов,270115 Экспертиза и управление недвижимостью / Брянск. гос. технол. акад. Сост. И.В. Маринин, Б.Н.Прусс,В.Г. Хандыго. – Брянск: БГИТА, 2012. - 44с.
В данном пособии студентам предложены краткие теоретические сведения, примеры выполнения заданий, перечень заданий и контрольные вопросы. Указания могут быть использованы студентами, изучающими дисциплину «Информатика». Рецензент: К.т.н. Подвесовский А.Г.
Рекомендованы редакционно-издательской и методической комиссиями строительного факультета БГИТА. Протокол № от ВВЕДЕНИЕ Цель методических указаний — познакомить читателя с алгоритмическим языком ПАСКАЛЬ и показать, как можно с его помощью составлять программы для электронных вычислительных машин (ЭВМ). Составление программ для ЭВМ и их эксплуатация — весьма сложное и трудоемкое занятие. Оно требует больших затрат умственного труда и времени. Поэтому разработчики новых алгоритмических языков стремятся к тому, чтобы программирование было как можно более простым и доступным широкому кругу людей, работающих в различных отраслях народного хозяйства. Именно такую задачу поставил перед собой профессор Высшего технического училища в г. Цюрихе (Швейцария) Никлаус Вирт. Предложенный им алгоритмический язык он назвал именем великого французского ученого Блэза Паскаля (1623—1662), который создал первую в мире вычислительную машину. Благодаря своей эффективности, простоте и логичности он быстро получил широкое распространение во всем мире. Тексты программ легко проверяются на правильность, так как смысл их прост и очевиден. И наконец, язык ПАСКАЛЬ подходит для обучения начинающих программистов хорошему стилю программирования. Язык ПАСКАЛЬ позволяет наряду с небольшими несложными программами создавать структурированные программы трудоемких и сложных вычислений. Чтобы пользователь при составлении программ не допускал ошибок или мог легко обнаружить их и исправить, в языке предусмотрено предварительное указание типов данных, участвующих в программе, и обязательная информация о всех элементах программы, таких, как метки операторов, константы, переменные, подпрограммы. Число различных операторов сведено до минимума. Язык позволяет рационализировать рабочий процесс программирования, постепенно уточняя отдельные части программы. В методических указаниях изложены основные понятия языка — алфавит, слова, выражения и операторы, тип данных. Подробно описаны простейшие и наиболее распространенные типы данных — целые, вещественные, логические и символьные. На их основе рассмотрены другие, более сложные и специализированные типы данных — перечислимые, ограниченные, множественные, типы массивов, записей и файлов, значительно расширяющие диапазон применения языка. Показано, как из слов можно строить предложения языка — выражения и операторы — и как из предложений конструировать законченные программы. В пособии приведены основные сведения о подпрограммах — процедурах и функциях, рассмотрены примеры, помогающие овладеть практическими приемами при составлении программ. Знание и освоение изложенного материала позволит учащимся самостоятельно составлять программы средней сложности. ТЕМА №1 ЭТАПЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ НА ЭВМ. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. (2 часа)
Алгоритмизация. Алгоритм - это и есть совокупность строгих предписаний-приказов для исполнителя, выполняя которые он (исполнитель) можно достичь цели, в частности решить задачу, составив программу на языке Паскаль (Исполнитель - это объект, который может выполнять какое-то действия, выполняя заданный алгоритм). Каждое такое предписание называется командой. Порядок команд в алгоритме очень важен. При составлении алгоритма требуется знать систему команд исполнителя, а ни его устройство, то есть множество предписаний, которые понимает и умеет выполнять исполнитель нашего алгоритма. Исполнители можно разделить на неформальные (человек) и формальные (робот, компьютер или язык программирования). В дальнейшем мы будем иметь дело только с формальными исполнителями. Важным качеством алгоритма является то, что от исполнителя не требуется понимание метода решения задачи, все, что от него требуется – понимание инструкций и умение их выполнять. Свойства алгоритма К алгоритму решения задач предъявляются высокие требования. Он должен обладать дискретностью,массовостью, компактностью, детерминированностью и результативностью. Дискретностьалгоритма определяет то, всякий алгоритм имеет прерывистый, дискретный характер, т.е. представляет собой последовательность выполненных один за другим отдельно законченных шагов. Массовостью алгоритма называется его способность быть пригодным для решения широкого класса задач данного типа. Компактностью алгоритма называется его краткость, свойство минимальности инструкций. Наиболее удачно составленным алгоритмом считается алгоритм, обладающий компактностью и минимальностью количества вычислений при обязательной массовости алгоритма. Детерминированностью (определенность)алгоритма - это строгая определенность (однозначность предписываемых действий в каждой инструкции алгоритма), конкретность, чтобы в его записи не оставалось место двусмысленности и произвольному толкованию. Результативностью алгоритма называется свойство обеспечения нужного результата за конечное число шагов, если данные принадлежат области исходных данных, которыми определена массовость алгоритма. Понятность алгоритма – это обязательность составления алгоритма учетом системы команд исполнителя, т.е. алгоритм должен быть зафиксирован в той форме, которая будет понятна исполнителю. Алгоритмы можно разделить на следующие виды: Вычислительные (задающие процессы вычислений на PC) Диалоговые (алгоритмы ведения диалога с PC) Графические (алгоритмы построения графических изображений на дисплеях PC) Обработки данных Управления роботами, станками и т.д. Алгоритмы бывают 3 типов (типы вычислительных процессов): линейные, разветвляющиеся, циклические. Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором последовательность операций при исполнении совпадает с порядком их следования в записи алгоритма и не зависит от конкретных значений входных данных (выполняются сверху вниз). Разветвляющийся алгоритм – это алгоритм, в котором последовательность операций определяется проверкой условия. Циклический алгоритм – это алгоритм, в котором неоднократно повторяются одни и те же предписания. Способы записи алгоритмов Существует несколько способов записи алгоритмов, отличающихся друг от друга наглядностью, компактностью, степенью формализации и другими показателями. Наибольшее распространение получили способы: графический, словесный, на алгоритмическом языке, в виде программ для ЭВМ. Графический – в виде блок-схем. Словесный– на естественном языке. На алгоритмическом языке – то есть на специальном языке. Алгоритмический язык – это система обозначений и правил для единообразной и точной записи алгоритмов и их исполнения. В виде программ для ЭВМ – значит на любом алгоритмическом языке программирования (Бейсик, Паскаль,Си++ т.д.), когда исполнителем является компьютер. Блок-схема - самый распространенный и понятный способ записи алгоритмов. Блок-схема – последовательность блоков, соединенных линиями передачи. Элементы блок-схемы
Пример составления алгоритма: Составим алгоритм нахождения НОД двух чисел по алгоритму Евклида.
Транслятор, компилятор, интерпретатор. Программы, написанные на языке программирования, в компьютере должны обязательно проходить процесс преобразования или трансляции. Осуществляется это с помощью специальных программ (трансляторов). Транслятор (англ, translator — переводчик) - это программа-переводчик. Она преобразует программу, написанную на одном из языков высокого уровня, в программу, состоящую из машинных команд. Трансляторы реализуются в виде компиляторов или интерпретаторов. С точки зрения выполнения работы компилятор и интерпретатор существенно различаются. Компилятор(англ, compiler — составитель, собиратель) читает всю программу целиком, делает ее перевод и создает законченный вариант программы на машинном языке, который затем и выполняется (файл с расширением ЕХЕ). Интерпретатор(англ, interpreter — истолкователь, устный переводчик) переводит и выполняет программу строка за строкой. После того как программа откомпилирована, ни сама исходная программа, ни компилятор более не нужны. В то же время программа, обрабатываемая интерпретатором, должна заново переводиться на машинный язык при каждом очередном запуске программы. Откомпилированные программы работают быстрее, но интерпретируемые проще исправлять и изменять. ТЕМА№2 ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ PASCAL. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ. ОПЕРАТОРЫ ВВОДА-ВЫВОДА (2часа) Основные понятия: Язык Т. Паскаль разработан в 1968 – 71 гг. Никлаусом Виртом, профессором швейцарского университета. Алфавит Pascal: ü латинские буквы от A до Z ü арабские цифры 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ü знаки препинания . , : ; .. ü знаки арифметических операций + – * / ü знаки логических операций > < = >= <= <> ü специальные символы ( ) { } [ ] ' := (* *) Основные элементы Паскаля: Идентификатор – последовательность латинских букв, арабских цифр, знаков подчёркивания. Начинается с латинской буквы. Длина до 127 символов. Используется в качестве имён переменных, меток, программ и подпрограмм. Нельзя в качестве идентификаторов использовать зарезервированные слова. Зарезервированные слова – слова, используемые в операторах, названиях операций, функций и т. п. Всего их около 80. Например, begin, sin, while. Константы – постоянные величины. Встречаются числовые (например, 2345, -67, 34.77) и текстовые константы (например, 'const', 'константа'). В числовых константах вместо запятой используется точка. В текстовых константах возможно использование кириллицы. Текстовые константы заключаются в апострофы. Переменные – это идентификаторы (имена), используемые для обозначения исходных данных и результатов вычислений. Переменные в ходе выполнения программы могут менять значения (например, A, A1, X21,Z). Выражение – последовательность переменных и числовых констант, объединённых знаками арифметических (арифметическое выражение, например, Pi*r+1/2.5, Х/5 + 2.5 0) или арифметических и логических операций (логические выражения, например, Х + 2.5 = 0, x+1>=12). Выражения всегда записываются в строчку, указывая все арифметические операции, включая знак умножения (например, математическое выражение Комментарии – это пояснения, вставляемые в текст программы. Комментарий - любой текст, заключённый в { } или (* *). Комментарии не выполняются программой. Оператор – это инструкция, которую должен выполнить Pascal. Программа состоит из последовательности операторов. Операторы. Исполняемые операторы должны заканчиваться – ; Существует несколько типов операторов: Оператор присваивания – это последовательность из переменной, знака присваивания ( := ) и арифметического выражения. Например, x:=x+1; Структурный оператор – это оператор, состоящий из нескольких зарезервированных слов и логических проверок. К ним относятся операторы циклов и условные операторы. Нестандартные операторы – это подпрограммы, оформленные стандартным образом и записанные в библиотеки (модули). Вызываются при указании имени и параметров. Составной оператор – это группа операторов, заключённая между begin … end; Begin Оператор 1; Оператор 2; … Оператор n; End; Пустой оператор – оператор Begin End;, не выполняющий никакого действия. |
|
записывается – (X+Y)/2.5-3*Sqrt(X*X-Y*Y)). Математическое уравнение y= –3x3 + 0,475x – 45,5 записывается – y:=–3*x*x*x+0.475*x–45.5;)