Общие положения

5.1. Общие положения

Ввод-вывод выполняется с помощью операторов read, readln – читать и write, writeln – писать. Читать и писать определяется по отношению к оперативной памяти (ОП). Так, read, readln – читать, т. е. вводить с внешнего устройства (файла) и заносить данные в ОП, write, writeln – писать, т.е. выводить данные из ОП на внешний файл (устройство). Файл состоит из компонент, структура которых определяется при его создании.

Внешними устройствами (файлами) могут быть: экран монитора, клавиатура, память на гибких дисках, память на жестком или лазерном дисках, линии связи и т.п. В операторах ввода-вывода указывается имя файла, с которым будет производиться ввод-вывод, этот файл считается логическим. Кроме того, есть понятие физического файла. Физический файл – это устройство, Например, гибкий магнитный диск, жесткий диск и т. д. Логический файл имеет имя, которое можно указывать в операторах ввода-вывода.

5. 2. Ввод

Ввод производится с помощью операторов read или readln.

Формат операторов: read (FV, х₁, х₂, ..., х_n);

или readln (FV, х₁, х₂, ..., х_n);

где FV - имя файла, с которого считывается информация, а х₁, х₂ и т.д. – ячейки памяти, в которые заносится информация, считываемая с файла. Если FV отсутствует, то чтение производится с клавиатуры. Файл представляет собой как бы ленту с компонентами (рис 5.1):

Компонента может быть данным любого типа (см. с.9). Оператор readln начинает считывание с начала новой компоненты, а read может начинать не с начала. Если прежнее чтение закончилось внутри компоненты, то следующий read будет читать с того места, на котором закончилось предыдущее чтение (рис. 5.2).

В данном случае файл организован на каком-либо носителе (например на диске) и состоит из компонент, в каждой находится по три данных. Если для чтения из файлов применить операторы read (a, b); read (c, d); то в памяти будет а=3.2, b=8.6, c=0.2, d=7.01; если – операторы readln (a, b); readln (c, d), то в памяти а=3.2, b=8.6, c=7.01, d=8.3.

Замечание. При чтении данных с клавиатуры необходимо всегда использовать операторы readln (х₁, х₂, ..., х_n); (без указания имени файла).

5. 3. Вывод

Вывод производится с помощью операторов write или writeln.

Формат операторов: write (FV, x1, x2, ..., xn);

 writeln (FV, x1, x2, ..., xn);

Работа оператора: в файл с именем FV выводится информация из ячеек оперативной памяти x1, x2, ..., xn. Если FV отсутствует, вывод производится на экран монитора. При этом оператор write начинает вывод в то место компоненты файла, где был закончен прежний вывод, а оператор writeln начнет вывод с начала новой компоненты. Проиллюстрируем работу этих операторов на примере вывода данных на экран монитора.

Имеется фрагмент программы (напомним, что текст в скобках { } является комментарием и машиной не воспринимается);

Var a, b, c, d : integer;

Begin  a: = 25; b: = 38; c: = 126; d: = 256;

writeln (a, b, c, d); {результат 2538126256}

writeln (a, b); writeln (c, d); {результат 2538 }

{126256 }

writeln (' a= ', a, ' b= ', b); {результат a=25 b=38}

{символы в апострофах выводятся как строковая константа}

write (a, b, c, d); {результат 2538126256}

write (a, b); write (c, d); {результат 2538126256}

write (' a= ', a, ' b= ', b);

write (' c= ', c, ' d= ',d); {результат a=25 b=38 c=126 d=256 }

5. 4. Некоторые возможности ввода-вывода

Оператор Readln; (без скобок, имени файла и списка ячеек памяти) вызовет остановку машины. Продолжение выполнения программы произойдет после нажатия кнопки Enter. Это очень удобно при просмотре каких-либо промежуточных результатов, например:

writeln ('a= ', a); Readln;

Машина выведет а=. . . и остановится, после нажатия кнопки Enter выполнение программы продолжится.

Оператор writeln; вызовет переход к новой компоненте, в случае вывода на экран – к новой строке экрана. Рассмотрим фрагмент программы:

Var i, k; integer;

Begin i: = 126; k: = 1997;

writeln ('i= ', i, ' k= ', k); {результат i=126 k=1997}

writeln (i: 3, k: 6); {результат 126 1997}

{числа, указанные после : определяют поле вывода, при выводе }

{данное "прижимается" в поле к правому краю 1997}

writeln (i: 7, k: 8); {результат ....126 ....1997}

Пример:

Program Prim23;Var r,pl:real;BEGIN writeln('введите радиус шара'); readln(r); pl:=4*pi*sqr(r);writeln('____________________________________________________');writeln('! площадь шара рад.r=',r:14,' = ',pl:14,'!');writeln('____________________________________________________');

readln; END.

В результате на экран выведется информация:

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

! площадь шара радиусом R=хххххххххххххх = ххххххххххххххх !

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Здесь ххххххххххххх - изображения чисел.

С помощью такого приема строятся различные таблицы.

При выводе величины Real в операторах write и writeln отводится поле шириной 18 символов для вывода данных с "плавающей точкой" в следующем формате..х.ххххххххххЕ*хх; здесь х – цифры, * – знак, который может быть '+' или '-', '.' – десятичная точка, отделяющая целую часть от дробной. Перед целой частью, в случае отрицательного данного, может стоять знак минус.

Таким образом:

в памяти машины вид оператора результат

R = 715.432 writeln (R); 7.1543200000E+02

R = -1.919e+01 writeln (R); -1.9190000000E+01

R = -567.986 writeln (R); -5.6798600000E+02

Напоминаем: Е+02 означает 10², а 7.1543200000Е+02 равносильно математической записи 7.15432*10².

Ширину поля вывода можно указывать для данных любого типа, например:

в памяти машины вид оператора результат

R = 511.04 writeln (R: 22); ......5.1104000000E+02

ch = 'x' writeln (ch: 3); ..x

ch = '!' writeln (ch: 2, ch: 4,ch: 3); .!...!..!

strin = 'Day N' writeln (strin: 8); ...Dau.N

S = 'RDD' writeln (S: 5, S: 5); ..RDD..RDD

Для данных типа Real можно еще указывать кроме ширины поля также количество цифр после десятичной точки.

Вывод данных с "фиксированной точкой".

в памяти машины вид оператора результат

R = 511.04 writeln (R: 8: 4); 511.0400

R = -46.78 writeln (R: 7: 2); .-46.78

R = -46.78 writeln (R: 9: 4); .-46.7800

R = -46.78 writeln (R: 12: 3); .....-46.780

Program Prim24;

Var r1,r2:real;

BEGIN r1:=-46.78; r2:=-46.78;

writeln('r1=',r1:12:3,' r2=',r2:9:4);

writeln('_______________________________');

readln; END.

6. 1. Описание массивов

В языке Паскаль можно обрабатывать не только отдельные переменные, но и их совокупности. Одной из таких совокупностей (структурированных) данных является массив. Массив – это упорядоченная совокупность данных, состоящих из фиксированного количества элементов одного и того же типа. Тип элементов, из которых состоит массив, может быть как скалярным, так и структурированным. Этот тип называется базовым, им может быть целый, байтовый, логический, символьный, перечисляемый, интервальный, вещественный, множественный типы и т. д.

Массивы могут быть одномерные:

вектор a₁, a₂, a₃, a₄, a₅, ...a_n, т. е. линейка величин - - - - - - - - - - - -

двумерные массивы представляют собой матрицы:

a₁₁ a₁₂ . . . a_1n , т. е. матрицу величин или прямоугольник величин

a₂₁ a₂₂ . . . a_2n ---- ---- ----

- - - - - - - - - - ---- ---- ----

a_m1 a_m2 . . . a_mn ---- ---- ----

Трехмерный массив – трехмерная матрица или параллелепипед величин, состоящий из набора двухмерных матриц (рис.6.1).

Линейка трехмерных массивов составляет четырехмерный массив, матрица трехмерных массивов (параллелепипедов величин) – пятимерный массив и т. д. Количество размерностей не ограничено, однако следует помнить о том, что количество элементов в массиве растет в геометрической прогрессии от количества размерности.

Описание массивов может быть, как и других величин, прямое или через описание типов Тype.

Прямое описание Var – идентификатор, идентификатор, …, идентификатор:

array – [границы индекса, границы индекса, …, границы индекса] of – базовый тип.

Описание через TYPE:

 TYPE – имя типа=array [границы индекса, границы индекса, . . ., границы индекса] of базовый тип;

Var – идентификатор, идентификатор, . . . , идентификатор: имя типа;

Пример: описать двумерные массивы с количеством элементов 4 строки по 5 элементов в каждой строке (5 столбцов),

базовый тип real, массивов три: а, b, c.

Прямое описание:

Var a, b, c: array [1. . . 4, 1 . . . 5] of real;

через TYPE:

TYPE mas=array [1. . . 4, 1. . . 5] of real;

Var a, b, c : mas;

Для указания границ массива можно применять предварительно описанные константы:

Const a1=4; a2=6;

Var mas y1: array [1. . . a1, 1. . . a2] of integer;

Доступ к элементам массива производится через переменные с индексами. Индексы должны не выходить за пределы границ в описаниях массива.

Например, описана ma: array [1. . . 12] of integer; выделено 12 ячеек памяти для хранения целых данных типа integer с именами

ma [1], ma [2], ma [3], и т. д. , ma [12].

Пример:

TYPE klass = ( K1, K2, K3, K4);

znak = array [1. . . 255] of char;

Var m1: znak; {описан массив с именем M1 типа znak для хранения данных}

{типа char в количестве 255 шт. M1[1], M1[2], ... , M1[255]}

M2: array [1...60] of integer {прямое описание, описан массив с именем}

{M2 для хранения целых величин. всего }

{ячеек 60.M2[1], ... , M2[60] }

M3: array [1 ... 8] of klass; {описан массив М3, выделено 8 ячеек памяти М3[1], ... , M3[8],}

{в каждой из которых могут храниться только величины из}

{klass, т. е. туда могут быть занесены только K1, K2, K3, K4}

Пример:

Program Prim25;

Var i:integer; s:real;

a:array[1..10] of real;

BEGIN

for i:=1 to 10 do

Begin writeln('введите значение величины a[',i,']');

 readln(a[i]); end; { ввод элементов массива }

s:=0;

for i:=1 to 10 do

s:=s+a[i]; { нахождение суммы элементов а [i] }

writeln('s=',s); readln;

END.

Здесь мы проиллюстрировали работу с одномерным массивом. Конечно, данную программу легче представить в следующем виде:

Program Prim25a;

Var i:integer; s,a:real;

BEGIN

s:=0;

for i:=1 to 10 do

begin writeln('введите значение величины a[',i,']');

readln(a); { ввод по одному а (без массива)}

{ имитация ввода элементов массива }

s:=s+a;

writeln('s=',s); end;

readln; END.

Никаких массивов здесь не применять. На примере prim25 мы четко проследим два момента: занесение данных в массив (первый цикл) и обработка данных в массиве (второй цикл).

Пример: дана квадратная матрица. Вывести на экран элементы ее главной диагонали (элементы главной диагонали перечеркнуты)

a₁₁ a₁₂ a₁₃ a₁₄

a₂₁ a₂₂ a₂₃ a₂₄

a₃₁ a₃₂ a₃₃ a₃₄

a₄₁ a₄₂ a₄₃ a₄₄

Если принять, что индекс строк i, а столбцов j, то на главной диагонали лежат элементы, у которых i = j.

Program Prim26;

Var i,j,k:integer;

a:array[1..4,1..4] of integer;

b:array[1..4] of integer;

BEGIN

for i:=1 to 4 do

for j:=1 to 4 do

Begin  writeln('введите a[',i,',',j,']');

readln(a[i,j]) end; {ввод элементов массива а закончен }

k:=1; { устанавливаем индекс для занесения b[1] }

for i:=1 to 4 do

for j:=1 to 4 do

if i=j then Begin b[k]:=a[i,j]; k:=k+1; end;

{отыскиваем и заносим в b[1] a[1,1]}

{меняем k и заносим в b[2] a[2,2] и т.д.}

writeln('на главной диагонали лежат злементы:');

writeln('a[1,1]=',b[1],' a[2,2]=',b[2],' a[3,3]=',b[3],' a[4,4]=',b[4]);

readln;

END.

В этой программе машина запросит ввод 16 элементов матрицы А, найдет элементы главной диагонали, занесет их в массив B и напечатает результат в следующем виде:

на главной диагонали лежат элементы:

A[1,1] = число A[2,2] = число A[3,3] = число A[4,4] = число

Program Prim26a; Var i,j,k:integer; a:array[1..4,1..4] of integer; b:array[1..4] of integer; BEGIN for i:=1 to 4 do

for j:=1 to 4 do

Begin writeln('ввести a[',i,',',j,']');

readln(a[i,j]); end; { ввести массив а }

{ вывести элементы массива а }

for i:=1 to 4 do Begin writeln; { перевести курсор на новую строку }

for j:=1 to 4 do

write(a[i,j],' '); { вывести элементы в одну строку }

end;

k:=1;

for i:=1 to 4 do

for j:=1 to 4 do

if i=j then Begin b[k]:=a[i,j]; k:=k+1; end;

{отыскиваем и заносим в b[1] a[1,1]}

{меняем k и заносим в b[2] a[2,2] и т.д.}

writeln(' на главной диагонали лежат элементы:');

writeln('a[1,1]=',b[1],' a[2,2]=',b[2],' a[3,3]=',b[3],' a[4,4]=',b[4]);

readln;

END.

Эта программа отличается от предыдущей тем, что она вначале вводит массив А, затем его распечатывает в виде

a₁₁ a₁₂ a₁₃ a₁₄

a₂₁  a₂₂ a₂₃  a₂₄

a₃₁ a₃₂ a₃₃ a₃₄

a₄₁ a₄₂ a₄₃ a₄₄

а после выводит результаты в том же виде, что и программа Prim26, т.е.

Program Prim26b;

Var i,j,k,n:integer;

a:array[1..40,1..40] of integer;

b:array[1..40] of integer;

BEGIN writeln('введите размерность массива');

readln(n);

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

Begin writeln('введите a[',i,',',j,']');

readln(a[i,j]); end;

{ вывести элементы массива а }

for i:=1 to n do

Begin writeln; {перевести курсор на новую строку}

for j:=1 to n do

write(a [i , j],' '); {вывести элементы в одну строку}

end;

k:=1;

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

if i=j then Begin b[k]:=a[i , j]; k:=k+1; end;

{отыскиваем и заносим в b[1] a[1,1]}

{меняем k и заносим в b[2] a[2,2] и т.д.}

writeln(' на главной диагонали лежат элементы:');

for k:=1 to n do

write(' a[',k,',',k,']=',b[k]);

readln;

END.

Эта программа работает так же, как и предыдущая, но с массивами и с переменными измерениями.

Величина входного массива может быть до 40 строк и 40 столбцов. Чтобы это обеспечить, в разделе Var описываем массив a: array [1..40,1..40] of integer; а затем в программе вводим по запросу n, которое будет определять, с матрицей какой величины мы будем работать конкретно (n должно быть в диапазоне 1-40). Далее все циклы программы работают от 1 до n, т.е. машина решит задачу для массива введенной размерности n.

Program Prim27;

Var i,j,k,n:integer;

a:array[1..40,1..40] of integer;

b:array[1..40] of integer;

BEGIN writeln('ввести n'); readln(n);

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

Begin writeln('ввести a[',i,',',j,']');

readln(a[i,j]); end;

{ вывести элементы массива а }

for i:=1 to n do

Begin writeln; {перевести курсор на новую строку}

for j:=1 to n do

write(a[i,j],' '); {вывести элементы в одну строку}

end;

k:=1;

for i:=1 to n do

for j:=1 to n do

if i+j-1=n then Begin b[k]:=a[i,j]; k:=k+1; end;

{отыскиваем и заносим в b[1] a[1,1]}

{меняем k и заносим в b[2] a[2,2] и т.д.}

writeln;

writeln(' на дополнительной диагонали лежат элементы:');

for k:=1 to n do

 write(b[k],' ');

readln;

END.

Программа Prim 27 работает аналогично программе Prim 26b, однако выводит элементы, лежащие на дополнительной диагонали.

Program Prim28;

Var i,j,min,m,n,k:integer;

a:array[1..20,1..10] of integer;

b:array[1..10] of integer;

BEGIN writeln('ввести m,n'); readln(m,n);

for i:=1 to m do {m – количество строк }

for j:=1 to n do {n – количество столбцов}

Begin writeln('ввести a[', i ,', ', j,']');

readln(a[i , j]); end;

{ вывести элементы массива а }

for i:=1 to m do

Begin writeln;

for j:=1 to n do

write(a[i,j],' '); end;

min:=32767; {максимальное integer, чтобы в последующем сравнивать}

{и заносить в min все элементы a[i,j], которые меньше min}

for i:=1 to m do

for j:=1 to n do

if a[i , j]<min then Begin min:=a[i , j]; k:=i; end;

writeln(' строка, содержащая наименьший элемент');

for j:=1 to n do

write(' a[', k ,',', j ,']=',a[k , j]);

readln; END.

Программа Prim 28 находит в массиве строку размером до 20х10, содержащую наименьший элемент.

Program Prim29;

Var i,j:integer; a:array[1..5, 1..7] of integer;

b:array[1..7] of integer;

c:array[1..5] of integer;

BEGIN for i:=1 to 5 do

for j:=1 to 7 do

begin writeln('введите a[',i,',',j,'] элемент матрицы а');

readln(a[i,j]); end;

for j:=1 to 7 do

begin writeln('введите b[',j,'] элемент вектора b');

readln(b[j]); end;

for i:=1 to 5 do {начало перемножения матрицы на вектор}

begin c[i]:=0;

for j:=1 to 7 do

c[i]:=c[i]+ a[i,j]*b[j]; end;

{конец перемножения матрицы на вектор}

writeln('распечатка массива а');

for i:=1 to 5 do

begin writeln; {начать новую строку}

for j:=1 to 7 do

write(' ',a[i,j]); end; writeln;

 writeln('распечатка массива b');

for j:=1 to 7 do

write(' ',b[j]); writeln;

writeln('результирующий массив с');

for i:=1 to 5 do

write(' ',c[i]);

readln; END.

Программа вводит матрицу А размером 5х7 и вектор размером 7 элементов, затем их перемножает по правилу Сi = Сi + a[i,j]*b[j] и выводит пять элементов массива С.

Заметим, что для вычисления каждого с необходимо каждый элемент строки массива a умножить на соответствующий по индексу элемент массива b, а затем все эти произведения сложить. таким образом, количество элементов массива с будет равно количеству строк матрицы a (и, соответственно, количеству элементов массива b).

Program Prim29a;

Var i,j,n,m:integer; a:array[1..50,1..70] of integer;

b:array[1..70] of integer;

c:array[1..50] of integer;

BEGIN writeln('ввести количество строк и столбцов');

readln(n,m);

for i:=1 to n do

for j:=1 to m do

begin writeln('ввести a[',i,',',j,'] элемент матрицы а');

readln(a[i,j]); end;

for j:=1 to m do

begin writeln('ввести b[',j,'] элемент вектора b');

readln(b[j]); end;

for i:=1 to n do {начало перемножения матрицы на вектор}

begin c[i]:=0;

for j:=1 to m do

c[i]:=c[i]+ a[i,j]*b[j]; end;

{конец перемножения матрицы на вектор}

writeln('распечатка массива а');

for i:=1 to n do

Begin writeln; {начать новую строку}

for j:=1 to m do

write(' ',a[i,j]); end; writeln;

writeln('распечатка массива b');

for j:=1 to m do

write(' ',b[j]); writeln;

writeln('результирующий массив с');

for i:=1 to n do

write(' ',c[i]);

readln; END.

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.

Похожие работы

Алгоритмический язык Паскаль

Скачать

274963

85

0

... ячейка, а имя переменной превращается в адрес ячейки. Появление этого адреса происходит в результате работы специального оператора языка (NEW), однако его значение в большинстве случаев не используется при программировании на алгоритмических языках типа Паскаль. Условимся считать, что адрес ячейки, которая будет хранить переменную А, есть А. Или, другими словами, А - это общее имя переменной и ...

Разработка программного продукта на языке высокого уровня

Скачать

11632

0

1

... на условном языке, каждое, из слов которого заменяет десятки, а то и сотни команд процессора. Таким образом, программа становится еще нагляднее и короче. Существует множество условных языков высокого уровня, для каждого из них написано немало вариантов программы, переводящей условный код в последовательность машинных команд. Один из таких языков – Паскаль, который из наиболее известных языков ...

Модули и объекты в языке Турбо Паскаль 7.0

Скачать

47594

1

0

... , тем не менее, использование программ с перекрытиями снимает это ограничение. Два библиотечных модуля TURBO3 и GRAPH3 введены для совместимости с ранней версией 3.0 системы Турбо Паскаль. 2 Объекты Базовым в объектно-ориентированном программировании является понятие объекта. Объект имеет определённые свойства. ...

Знакомство со средой Турбо Паскаль

Скачать

17572

2

0

... выбрать режим Quit <Alt>-<X>, после чего нажать либо <Enter>, либо комбинацию <Alt>-<X>. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ КЛАВИШИ Функциональные клавиши используются для управления средой Турбо Паскаля. Они обозначаются F1, F2,..., F12 и располагаются в самом верхнем ряду клавиатуры. С каждой из этих клавиш связывается некоторая команда меню. Действие почти всех функциональных ...