Конспект урока на тему «Операторы ввода, вывода, присваивания на языке Pascal»

Величины. Организация информации

Решение задачи с помощью ЭВМ представляет собой обработку исходной информации, относящейся к задаче, с целью получения некоторого результата. Фактически при этом объекты, явления и процессы, о которых идет речь в задаче, заменяются информацией (данными) о них. Причем отбирается информация, существенная с позиций задачи, несущественная же игнорируется. Таким образом, данные являются абстракцией реальных объектов, процессов и явлений действительности. Данные должны быть доступны для обработки на вычислительной машине, а для этого представлены в соответствующем виде.

Человек применяет для представления и фиксации данных привычные для его восприятия формы: текстовую, числовую, графическую, звуковую и некоторые другие. Данные, представленные в какой-либо из этих форм, уже являются абстракцией действительности, но они напрямую не могут быть восприняты и обработаны вычислительной машиной. Последовательности символов (тексты), числа и т.п. следует представить в виде, доступном  ЭВМ. Для этого используется, как правило, представление данных, основанное на двоичных цифрах (разрядах), оно является наиболее подходящим для электронных схем, ибо два значения (0 и 1) можно удобно и надежно кодировать наличием или отсутствием электрического тока, электрического заряда, магнитного поля и др.

Для человека такая форма представления весьма неудобна: последовательности нулей и единиц слишком длинные, непривычные, требуют усилий для кодирования и декодирования – фактически, это некоторый новый уровень абстракции действительности. Кроме того, способ представления одних и тех же данных в двоичной форме различается в зависимости от конкретной ЭВМ, что доставляет дополнительные трудности.

Необходимо было найти некий компромиссный вариант представления данных, удобный для восприятия человеком и легко преобразуемый в форму, доступную ЭВМ. Здесь большую роль сыграло понятие величины, которое широко применяется в физике и математике, а теперь нашло свое место в информатике и приобрело некоторые новые черты.

Изначально понятие величины в информатике тесно связано с понятием языка программирования – системы обозначений и правил для единообразного и точного описания алгоритмов и структур данных. Язык программирования высокого уровня достаточно близок и понятен подготовленному человеку, и в то же время алгоритм, записанный на таком языке, по строгим формальным правилам и абсолютно однозначно может быть переведен в запись на языке машинных кодов. Этот процесс выполняется автоматически без участия человека посредством специальных программ-трансляторов.

Переводу подлежат не только команды алгоритма, но и данные, над которыми выполняются эти команды. Главным средством обозначения данных в алгоритмах и программах является  величина – объект, имеющий имя и значение определенного типа, что и обеспечивает возможность подобного перевода. При реализации на ЭВМ каждой величине отводится некоторый участок памяти. Местонахождение такого участка определяется именем, а его содержимое соответствует значению. В информатике, в отличие от математической традиции однобуквенного обозначения, применяют длинные имена, называемые идентификаторами.

Важнейшей характеристикой величины в информатике является ее тип – описание множества объектов, к которому принадлежат все возможные значения данной величины. Тип величины объявляется до ее использования в алгоритме и определяет способ ее представления в памяти ЭВМ. Кроме того, тип величины определяет набор действий, которые можно выполнять над величинами данного типа.

Можно выделить три основных типа: числовой, символьный и логический.

1.     Числовой тип.

В языках программирования практически не выделяют этот тип в чистом виде, ибо множество действительных чисел (а именно его рассматривают как множество значений величин числового типа) включает в себя объекты, весьма различные с точки зрения представления их в памяти компьютера. Выгодно, например, выделить отдельно целый тип, значениями величин которого являются только целые числа, взятые из определенного диапазона. Их представление в двоичном коде связано с переводом в двоичную систему счисления.

Участок памяти, отводимый для хранения целого числа, имеет определенную длину. Чаще всего это 16 двоичных разрядов, но может быть и 8 и 32 двоичных разряда. Следовательно, величина целого типа не может получить как угодно большое или малое числовое значение. Этим объясняется тот факт, что числа берутся из определенного диапазона.

Если по условию задачи известно, что некоторая величина будет принимать целые значения, не превышающие 100 по абсолютной величине, можно объявить, что ее тип – короткий целый. Для хранения значений этого типа отводится 8 двоичных разрядов и диапазон значений от –128 до +128 (т.е.  от –2⁷ до 2⁷-1).Значения целого типа берутся в диапазоне [–32768;+32767], и для их хранения отводится 16 двоичных разрядов (диапазон от –2¹⁵ до 2³¹-1). Соответственно, если отвести 32 двоичных разряда, то так можно хранить значения длинного целого типа в диапазоне от –2³¹ до 2³¹-1.

Такое деление целого типа на отдельные разновидности позволяет более эффективно использовать память компьютера, однако оно принято далеко не во всех языках программирования. Например, в языке Бейсик нет такого деления. Примером языка, в котором идея типизации данных является одной из основных идей и в котором принята хорошо структурированная система типов данных, может служить язык Паскаль. В частности, в Паскале существует 5 разновидностей целых типов данных.

Над величинами целого типа определены операции сложения, вычитания и умножения. Что касается деления, целую величину можно разделить на целую, но результат уже не будет величиной целого типа. Для целых величин определена операция целочисленного деления, а также операция вычисления остатка от деления. В языке Паскаль это a div b и  a mod b, где a и b – величины целого типа.

Пример:     25 div 4=6           25 mod 4=1

Величины целого типа,  взятые в заданном диапазоне, могут быть совершенно точно представлены в памяти ЭВМ, чего нельзя сказать о величинах вещественного типа. Значениями величин вещественного типа являются действительные числа, также взятые в определенном диапазоне. Такие значения могут быть представлены в памяти ЭВМ лишь с определенной точностью. Участок памяти, отводимый для их хранения, должен быть больше (например, 48 двоичных разрядов), так как приходится хранить, говоря грубо, целую и дробную часть числа, а точнее, мантиссу и порядок. Так, для числа 24.8653=0.248652*10² мантисса равна 238652, а порядок равен 2. Способы представления данных вещественного типа – это отдельная тема, которая не будет рассматриваться позже.

Если величина объявлена вещественной, то она может получить целое значение, так как целые числа являются в то же время и действительными. При этом целое значение будет представлено в памяти как вещественное число, что нерационально с точки зрения использования памяти. А вот величина целого типа не может получить вещественного значения ни при каких обстоятельствах.

Над величинами вещественного типа определены операции сложения, вычитания, умножения, деления.

2.     Символьный тип.

Значением величины символьного типа является символ. Чтобы избежать путаницы, символ-значение заключают в кавычки или апострофы.

Множество значений символьных величин включает 256 символов. Это заглавные и строчные буквы, цифры, знаки. Каждому из них ставится в соответствие 8-разрядная последовательность 0 и 1 (двоичный код) по установленной договоренности. Это соответствие представлено в кодировочной таблице. Для различных типов ЭВМ используются разные таблицы кодировки. В частности, для персональных компьютеров совместимых с IBM PC международным стандартом стала таблица кодировки ASCII (American Standard Code for Information Interchange – Американский стандартный код информационного обмена).

В таблице символы расположены так, что их порядковым номером является десятичное число, соответствующее двоичному коду данного символа. Например: ’Q’ – код 81 (01010001).

В таблице ASCII выделяется инвариантная часть (коды 0 - 127) – она содержит цифры, заглавные и строчные латинские буквы, некоторые основные знаки. Вторая половина таблицы (коды 128 - 255) используется в разных вариантах, в основном для кодирования букв национальных алфавитов (например, кириллицы) и символов псевдографики. Причем для разных, даже IBM-совместимых компьютеров эта часть таблицы может оказаться различной.

Что касается операций над символьными величинами, то для них можно определить код символа, а также предыдущий и последующий символы.

3. Логический тип.

Множество значений, которые может принимать величина логического типа, включает всего два элемента: истина и ложь (true и false, 1 и 0).

Такие величины используются для организации проверки условий. Над ними определены логические операции – отрицание, конъюнкция, дизъюнкция. Обозначения этих операций таковы: пусть a и b - некоторые логические величины, тогда

отрицание (ùa):             not a (не a)

конъюнкция (aÙb):       a and b(a и b)

дизъюнкция (aÚb):       a or b(a или b)

Есть еще операция, которая называется “исключенное или” (строгая, или разделенная дизъюнкция). Она обозначается: a xor b (a либо b).

Значения результатов данных операций описываются таблицей:

Описанные типы данных – это простые типы. Значения величин простых типов являются неделимыми объектами (как, например, символ или целое число). Существуют также составные типы – их значения имеют некоторую внутреннюю структуру и составлены в свою очередь из более простых значений. Таковы массивы, строковые величины, множества, записи и другие более сложные структуры данных.

По степени изменчивости различают величины переменные и постоянные – константы. Значение константы не меняется в процессе решения задачи. Константа может быть самоопределенной – в этом случае ее значение определяется однозначно по изображению.

Например: 3.14158,     24,    ‘Ф’

Также она может быть инициализируемой.

Например: pi=3.14158          a=24           x=‘Ф’

В последнем случае ее значение задается в момент введения в действие  и не может быть изменено в период всего существования константы.

Величины, значения которых могут изменяться под определенным внешним воздействием (в результате действий, определенных алгоритмом решения задачи) называются переменными. В каждый момент времени переменная может иметь единственное значение – оно называется текущим. Однако в отличие от физических величин в информатике значение величины в какой-то момент времени может быть не определено.

Одна из основных команд в алгоритмах работы с величинами – команда присваивания. В результате ее исполнения переменная получает свое значение. Прочитать команду присваивания можно так:

«переменной с данным именем присвоить значение данного выражения»,

а ее запись выглядит следующим образом:

Паскаль:                     -        <имя переменной>:=<выражение>

(и многие другие языки)

Бейсик:                         -        Let <имя переменной>=<выражение>

Со временем слово Let в записи присваивания на Бейсике «потерялось», и часто команда выглядит так:                    <имя переменной>=<выражение>,

что в немалой степени способствует путанице между равенством и присваиванием. А их следует различать, ибо записи х=15  и  х:=15 имеют принципиально разный смысл:

х=15 – это логическое выражение, которое может быть истинным или ложным, а знак «=» удостоверяет факт равенства;

х:=15 - это руководство к действию, при этом  неважно, какое значение имела переменная х до этого – с момента присваивания оно станет равным 15.

Примеры:

·        y:=-204 - переменной y присвоить значение –204;

·        abc:=2*y - переменной abc присвоить значение выражения 2*y;

·        y:=y+2 - переменной y присвоить значение выражения y+2, т.е. увеличить у на 2;

·        d:=’B’ - переменной d присвоить значение ‘B’;

·        f:=true - переменной f присвоить значение true.

Из контекста  видно, что переменные y и abc – целого типа, d - символьного типа, f - логического типа. Таким образом, переменной d нельзя присвоить значение 35, а переменной y – значение ‘#’. Эти значения будут недопустимыми для данных переменных.

Все вышесказанное касается величин как способа организации данных в языках программирования. Однако в настоящее время составление программы на языке программирования – не единственный путь к решению задачи с помощью ЭВМ. С этой целью применяются различные прикладные программные средства, ставшие основой современных информационных технологий. Такие информационные технологии общего назначения, как технология хранения и поиска информации в базах данных, технологии обработки текстов и электронных таблиц и другие также требуют соответствующей организации данных.

Поскольку данные технологии ориентированы на пользователя, не имеющего специальной подготовки, работа с ними не требует детального знания принципов организации и представления данных. Представление данных в виде, доступном для обработки на компьютере, выполняется программным средством, реализующим ту или иную технологию. При этом формат представления данных определяется конкретным программным средством, и обрабатываемая с его помощью информация не всегда доступна для обработки другими программными средствами, порой реализующими ту же самую технологию. Пользователю следует обращать внимание, в каком формате он сохраняет тот или иной документ, ту или иную информацию – иначе она при определенных обстоятельствах может  оказаться недоступной.

Умение организовывать информацию в виде величин может оказаться полезным и в случае работы с информационными технологиями. Так, к примеру, работая с технологией обработки электронных таблиц, удобно интерпретировать ссылку на ячейку (ее адрес) как имя переменной, а содержимое ячейки – как ее значение. Важно обращать внимание на тип значения. В электронных таблицах принято выделять числовую и текстовую информацию. Если в ячейку таблицы внесено число, например, 75.2, а табличный процессор по какой-либо причине (чаще всего из-за ошибки пользователя) интерпретирует его как текст (последовательность символов “75.2”), то с таким содержимым нельзя выполнять арифметические действия, а отсюда могут возникнуть ошибки.

Знания о типах данных и операциях, которые можно выполнять над данными того или иного типа, пригодятся и для работы с СУБД, в особенности при проектировании базы данных для определения типа информации в полях. Там появятся новые типы данных, например, поле даты, с содержимым которого можно выполнять только определенные действия.

Многие программные средства предлагают возможность изменения формата данных – меню «Формат». Следует помнить, что речь идет не о внутреннем формате представления данных, а о формате отображения их на экране монитора или на печати. При этом формат внутреннего представления не меняется. На экране же можно видеть, например, число в различном формате отображения:

·        12.025

·        0.12025Е+2

·        12 (округлено до целых)

·        12 р.03 к.

Занятие 1. Операторы ввода, вывода, присваивания

Понятие переменной

Это центральное в любом языке программирования. Для описания переменной (величины, которая изменяется в процессе работы программы) следует указать имя переменной, ее тип и значение. Следует соблюдать следующий принцип: «Использовать переменную можно лишь тогда, когда она описана и ей присвоено некоторое значение». Это позволит Вам избежать многочисленных ошибок в работе программ.

Величина – это объект, который имеет имя и значение определенного типа.

Константа – это постоянная величина, значение которой не изменяется в процессе работы программы. Значение константы определяет сам программист. Переменная – величина, которая в процессе выполнения программы может менять свое значение по необходимости.

Команда присваивания используется для изменения значений переменных. В языке Паскаль эта команда обозначается так:

<имя переменной>:=<выражение>

При этом значение выражения из правой части команды присваивания заменяет текущее значение переменной из левой части. Тип значение выражения должен совпадать с типом переменной.

Пример:

а:=2; b:=8;

S:=а+b;

После выполненных последовательно данных трех команд переменная S принимает значение равное 10.

Команды вывода на экран текста или (и) значения переменных

WRITE ( ); - выводит на экран, указанные в скобках параметры, курсор остается в этой же строке.

WRITELN ( ); - выводит на экран, указанные в скобках параметры, после вывода курсор переходит в начало следующей строки экрана.

В качестве параметров в круглых скобках может быть указан текст сообщения (текст записывается в апострофах ' ') и имя переменной (записывается без апострофов), значение которой нужно вывести. Между выводимыми элементами ставится запятая.

Команда WRITELN; без параметров только переводит курсор в начало следующей строки экрана.

Примеры

Writeln('Мне16лет');                        На экране появится: Мне 16 лет

a:=11;

Writeln('Я учусь в ', а,' классе');   На экране появится: Я учусь в 11 классе

х:=3;у:=6;

Writeln(х+у,' рублей');                    На экране появится: 9 рублей

Если в одной команде выводится несколько чисел подряд, то чтобы числа не сливались в одну строку, необходимо выводить между ними пробел ' ' или указывать количество позиций выделяемых под это число.

Пример

а:=1; b:=2; с:=3;

Writeln (а, b, с);

Writeln(а,' ', b ,' ', с);

Writeln(a:3, b:3, c:3);

{Число, указанное после двоеточия, (в нашем примере это 3) обозначает количество позиций выделяемых под вывод значения переменной. Если переменная занимает меньше позиций, то в оставшихся позициях перед значением переменной выводятся пробелы}

На экране появится:

123

1 2 3

  1  2  3

Структура программы

Заметим, что в имени программы не должно быть пробелов, оно должно начинаться с буквы, состоять только из латинских букв, цифр и некоторых символов, не допускается использование символов точки, запятой, пробела.

В разделе описания переменных перечисляются через запятую имена переменных одного типа, после чего ставится двоеточие и указывается тип переменных, переменные другого типа записываются аналогично после точки с запятой.

В разделе операторов задаются действия над объектами программы, введенными в разделе описаний. Операторы в этом разделе отделяются друг от друга точкой с запятой.

Для того чтобы текст программы был понятен не только программисту, который ее написал, но и любому человеку, ее читающему, в тексте программы можно использовать комментарий - текст, который не влияет на работу программы и не выводится на экран при ее запуске. Комментарии записываются в фигурных скобках в любой части программы.

Задача. Найти сумму двух чисел

Program N1;

Var а, b: Integer;                               {переменные а и b целого типа}

S: Longint;                             {переменная S типа длинное целое}

Веgin

а:=7;                {присваивание значения первому числу а}

b:=4;                {присваивание значения второму числу b}

S:=а+b;            {вычисление суммы S чисел а и b}

{вывод результата работы программы на экран}

Writeln (' сумма ', а ,' и ', b ,' равна ', S);

End.

Команда ввода (считывания) с клавиатуры значения переменных во время работы программы

READ ( ); или READLN ( ); - считываетв перечисленные в скобках переменные значения, введенные с клавиатуры (через пробел или после каждого значения нажимают Enter) Если значения вводились через пробел, то после ввода следует нажать Enter.

В качестве параметров в круглых скобках через запятую указываются имена переменных, значения которых считываются.

При работе с простыми переменными рекомендуется использовать команду Readln ( );

Перед каждой командой ввода рекомендуется выводить на экран поясняющий текст с информацией о том, что именно нужно ввести.

Пример. Запросить с клавиатуры значение переменной а.

Var a : Integer;

…

Write (‘a=’);

Readln(а);

На экране появится а= и после знака равно будет мигать курсор в ожидании ввода с клавиатуры целого числа. После ввода числа необходимо нажать Enter.

Для того, чтобы не переходить к окну с результатами работы программы (Alt+F5) после запуска программы на выполнение, последней командой в любой программе перед End. записывается команда Readln; (Программа ждет нажатия Enter).

Задача. Найти произведение двух чисел.

Program N2;

Var a, b :Integer;

            p: Longint;

Begin

Writeln(' Введите два числа ');

Readln(а,b);

р:=а*b;

Writeln (' произведение ', а ,' и ', b ,' равно', р);

Readln;

End.

Упражнения

1. Какие значения приобретут переменные а, b и с после выполнения следующих операторов, если начальные значения а=1, b=2, с=39. Как изменится результат, если в приведенном фрагменте последний оператор переставить на первое место?

a:=b;

b:=c;

c:=a;

2. Сколько строчек появится на экране? Что в них будет отображено?

х:=2; у:=3;

Write(х); Write(х*х:3);

Writeln(х*х*х:3); Write(y);

Writeln(у*у:3); Writeln(у*у*у:3);

3. Что выведется на экран?

а:=12; b:=7;

Writeln(' Разность ', а ,' и ', b ,' равна ', а-b);

4. Найти и исправить все ошибки, допущенные в этой программе. Запишите программу без ошибок.

Program Task 8;

Var a; b; c: Integer;

Begin

Writeln (' Введите число', а);

Readln(a)

b=5

c:=ab;

Writeln(‘ произведение ’a и b ’ равно ’,S);

Readln(a);

End

5. Пусть х=2, у=3. Напишите оператор печати текста «2+3=5», используя только две переменные х и у.

6. Найдите формулу, вычисляемую программой:

Program Test3;

Var a,b,c:integer;        {коэффициенты}

d,e:integer;      {промежуточные переменные}

х:integer;         {аргумент}

r: integer;         {результат}

Begin

Write ('Введите коэффициенты');

Readln (а,b,с);

Write ('Введите значение аргумента');

Readln(x);

d:=a*x*x;

e:=b*x;                        {*}

r:=d+e+c;

Write ('результат=',г:5);

Readln;

            End.

Что будет получено, если в операторе, отмеченном звездочкой, вместо операции умножения (*) использовать операцию деления (/)?

Задачи

1. Найти значение переменной X, если Х=(а+(d-12)*3)*(c-5*k), а значение переменных а, d, с, k задаются с клавиатуры.

2. Написать программу вывода на экран лесенкой трех последовательно идущих трехзначных чисел. Первое число вводит пользователь, остальные вычисляются в программе.

213                                          101

214                  или                  102

215                                          103

3. Составить программу, которая запрашивает у пользователя два целых числа и выводит квадрат суммы (а+b)² и сумму квадратов а²+b² этих чисел. Пример работы программы (данные, введенные пользователем, выделены полужирным шрифтом):

Введите два числа

а=5

b=2

квадрат суммы 3 и 2 равен 25

сумма квадратов 3 и 2 равна 13

Данный материал был скачан с сайта www.metod-kopilka.ru

============================================================

!!!!!!!!Орфография и форматирование автора материала!!!!!!!!!!

========================================

Образовательно-информационный ресурс для учителей информатики,

учащихся и всех-всех, кто интересуется ИТ:

http://www.metod-kopilka.ru Методическая копилка учителя информатики

Организационные, методические и нормативные документы,

лабораторно-практические работы (комплекс занятий по MS Word, MS Excel,

MS Access, MS PowerPaint, Paint, Move Maker и др. прикладным программам),

лекции,конспекты, дидактический материал, занимательная информатика,

экзамен, проектная деятельность, презентации.

Все в свободном доступе! Без регистрации!

=========================================

P.S. Единственным источником дохода сайта является переход по рекламным ссылкам.

Если ресурс оказался Вам полезен, потратьте 1 минуту времени и кликните любой рекламный блок на сайте.

Заранее благодарна.