Úvod do Pascalu
Mar 13, 2016
Úvod do Pascalu
Co je Pascal?
• vyšší programovací jazyk
poskytuje prostředky pro popis algoritmů, které odrážejí povahu řešených problémů, a nikoliv technickou realizaci výpočetních procesů na počítači.
• 1967-71: Niklaus Wirth
2
Jednoduchý program
program ahoj;begin writeln (‘Hello World’);
end.
jméno programu
klíčová slova
Je velmi důležité program
správně členit.
3
Program a zdrojový kód
• proces začíná v textovém editoru• zde píšeme zdrojový kód• ten je uložen s příponou .PAS• počítač nerozumí textu v Pascalu; jazyk musí
být přeložen do strojového kódu• toto zajistí překladač (compiler => kompilovat)
4
Jak funguje překlad?
fáze 1: překladač zkontroluje, zda se v kódu vyskytují syntaktické chyby (např. překlepy)
Pokud jsou chyby nalezeny, vypíšou se a překlad je ukončen. Programátor může nyní nalezené chyby opravit.
2 fáze překladu
5
Jak funguje překlad?
fáze 2: Po odstranění všech chyb je zdrojový kód převeden do spustitelného programu (.exe)
6
7
Klíčová (rezervovaná) slova
8
ČteníV Pascalu je čtení prováděno příkazem Readln
Readln: pracuje s textem i s číselnými hodnotami
Readln: samostatně může být použit pro zastavení běhu programu (čeká se na stisk ENTER)
9
ČteníV Pascalu je čtení prováděno příkazem Readln
Readln: pracuje s textem i s číselnými hodnotami
Readln: samostatně může být použit pro zastavení běhu programu (čeká se na stisk ENTER)
var A,B,C: integer;S: string;
begin readln(A);readln(B,C);
readln(S); readln;end.
10
ČteníV Pascalu je čtení prováděno příkazem Readln
Readln: pracuje s textem i s číselnými hodnotami
Readln: samostatně může být použit pro zastavení běhu programu (čeká se na stisk ENTER)
var A,B,C: integer;S: string;
begin readln(A);readln(B,C);
readln(S); readln;end.
47 A=471234 -45 B=1234 a C=-45Zaciname s Pascalem S = ’Zaciname s Pascalem’
ENTER
ENTER
ENTER
ENTER 11
Zápis (tisk)je prováděn příkazy Write nebo Writeln
Writeln(‘Zadej cislo: ‘); … zobrazí řetězec napsaný v uvozovkách a odřádkuje
Writeln(A); … vytiskne hodnotu proměnné A a odřádkuje
Write(A); … stejné jako dříve, ale bez odřádkování
Writeln; … odřádkuje12
Zápis (tisk)
13
Zápis (tisk)
14
Proměnná
• veličina určitého typu, která může měnit svou hodnotu, ne však svůj typ
• proměnná musí být deklarována• deklarace proměnných začíná klíčovým
slovem var (což je zkratka ze slova variable)
Byte Char
Integer String
Real Boolean15
Datové typy
• Boolean : logická proměnná: true, false• Integer: celá čísla mezi –32768 a 32767• Real : reálná čísla• Char : znaky (např. @; t; 6)• String : řetězec - složen z žádného nebo více
znaků• Array: pole prvků určitého typu
např. A:array[1..100] of Real;
16
17
18
19
20
21
22
23
Datové typy definované uživatelem
var M,N:Integer; K,L:1..100;
type TypSto=1..100;
var M,N:Integer; K,L:TypSto;
M, N … standardního celočíselného typu IntegerK,L … celočíselné prom., mohou nabývat jen
hodnot od 1 do 100
Je možno nejprve deklarovat celočíselný typ vázaný na příslušný interval (označen bude např. identifikátorem TypSto), a teprve potom pomocí identifikátoru typu deklarovat proměnné K, L
možnost definovat další typy
24
Datové typy definované uživatelem Příklad: Mají-li např. X, Y představovat body v třírozměrném prostoru, jejichž souřadnice se mohou v průběhu programu měnit, lze příslušná proměnná třísložková pole deklarovat přímo zápisem
var X,Y:array[1..3] of Real;
25
Příklad: Mají-li např. X, Y představovat body v třírozměrném prostoru, jejichž souřadnice se mohou v průběhu programu měnit, lze příslušná proměnná třísložková pole deklarovat přímo zápisem
var X,Y:array[1..3] of Real;
nebo nejprve deklarovat příslušný typ (bude označen identifikátorem TypBod), tj. psát
Datové typy definované uživatelem
26
Příklad: Mají-li např. X, Y představovat body v třírozměrném prostoru, jejichž souřadnice se mohou v průběhu programu měnit, lze příslušná proměnná třísložková pole deklarovat přímo zápisem
var X,Y:array[1..3] of Real;
nebo nejprve deklarovat příslušný typ (bude označen identifikátorem TypBod), tj. psát
type TypBod=array[1..3] of Real;
var X,Y:TypBod;
Datové typy definované uživatelem
27
Datové typy definované uživatelem
28
Pojmenování proměnných
• identifikátor - musí začínat písmenem, může obsahovat číslice a znak podtržení
29
Konstanty
• data, která nemění svou hodnotu– literál, tj. přímý zápis hodnoty v programu, – pojmenovaná konstanta, tj. pomocí
identifikátoru, který je pro příslušnou hodnotu použit v úseku deklarací konstant (úsek deklarací konstant začíná klíčovým slovem const).
const T0=273.15; Dimenze=2;
30
Příkaz přiřazení
31
Příkaz přiřazení
32
Příkaz přiřazení
33
Příkaz přiřazení
zapíše data do již dříve deklarované proměnnénapř.cislo := 25;adresa := ’25 High Street’;
34
Matematické operace
+ sčítání
- odčítání
* násobení/ div mod dělení
mod zbytek po celočíselném dělení div celočíselné dělení
35
36
3.5
37
3.5
38
39
40
41
Matematické operace• není definován aritmetický operátor pro
umocňování
• mocniny s malým přirozeným exponentem:– funkce Sqr nebo opakované násobení
• jiné mocniny (s reálným exponentem, a tedy též pro zápis odmocnin)– funkce Power nebo matematický vztah
AB = e B*ln A (pro A > 0)42
Matematické operace
43
Matematické operace
44
Matematické operace
45
Matematické operace
46
Přepona trojúhelníka
47
Přepona trojúhelníka
48
Podmínky
• proměnné typu BooleanTrue / False
= je rovno <> není rovno> větší než < menší než
>= větší nebo rovno <= menší nebo rovno
49
50
51
52
53
and, or, not
54
Určete hodnoty proměnných X a Y po vykonání kódu:
55
Určete hodnoty proměnných X a Y po vykonání kódu:
56
57
58
59
60
61
62
63
64
Příkaz case slouží k zápisu n-árního větvení
65
Příkaz case slouží k zápisu n-árního větvení
66
Příkaz case V proměnných Den, Měsíc, Rok je uloženo datum. Napište část programu, která zajistí, že do proměnné Počet bude uložen počet dnů v příslušném měsíci.
67
Příkaz case V proměnných Den, Měsíc, Rok je uloženo datum. Napište část programu, která zajistí, že do proměnné Období bude uložen název příslušného ročního období.
68
Příkaz case V proměnných Den, Měsíc, Rok je uloženo datum. Napište část programu, která zajistí, že do proměnné Období bude uložen název příslušného ročního období.
Jak to funguje?
69
70
71
72
73
Prázdný příkaz
• nepředepisuje žádnou akci a je definován jako prázdný řetězec znaků abecedy jazyka
• obvykle se využívá jako kompoziční prvek ve strukturovaných příkazech.
Příklad: if X<5 then else Write('*')
• přehledněji (neúplným příkazem if): if X>=5 then Write('*')
NIC
74
Cykly
• Cyklus je část algoritmu, která předepisuje (několikanásobné) opakování části algoritmu (těla cyklu).
75
Cykly
• se známým počtem opakovánífor… to… do…
• s neznámým počtem opakovánírepeat… until…while… do…
76
se známým počtem opakování77
78
s neznámým počtem opakování79
s neznámým počtem opakování80
81
82
83
84
85
nebo
Jaké chyby mohou nastat?
mohou nastat 3 typy chyb
1. Syntaktické chyby: např. překlepy2. Logické chyby: chyby v logice (algoritmu)3. Run-Time chyby (za běhu) : chyby, které se
vyskytnou až při běhu programu (např. nedostatek paměti)
86
Používání procedur• Procedura je dílčí algoritmus• stejně jako program musí mít své jméno• definuje vlastní proměnné zvané lokální
proměnné nebo používá globální proměnné použité v programu
• pro vymezení procedury používáme begin a end, ale na konci bude středník.
• např. chceme zahrát melodii na začátku a na konci programu
• na konci však jiným tempem
87
Používání funkcí
• jsou podobné procedurám• mají vlastní proměnné a mohou pracovat také
s parametry.• hlavní rozdíl je v tom, že funkce vrací hodnotu
zpět do programu
88
Deklarace funkce
• tvořena záhlavím, deklarační částí a příkazovou částí
• Záhlaví – začíná klíčovým slovem function a názvem
(identifikátorem) funkce– obsahuje parametry funkce (kolik a jakého typu) a
jakého typu je výsledek (jedna výsledná hodnota).
89
Deklarace funkce
• V příkazové části funkce (tj. mezi begin a end funkce) je třeba přiřadit identifikátoru funkce, nějakou hodnotu => výsledná funkční hodnotu.
90
Používání funkcíPříklad Deklarujte funkci pro výpočet aritmetického průměru dvou reálných čísel.
vstupní parametry
výstupní parametry
91
Používání funkcíPříklad Deklarujte funkci pro výpočet n!.
92
Používání funkcí
93
Volání procedury a funkce
má jeden ze dvou tvarů • identifikátor podprogramu • identifikátor podprogramu (seznam skutečných
parametrů)
rozdílný je však význam volání: • volání procedury představuje příkaz (příkaz
procedury), • volání funkce představuje výraz.
94
Formální parametry podprogramů
z hlediska algoritmizace (podle směru předávaných hodnot) na:
• parametry vstupní, • parametry výstupní, • parametry vstupně-výstupní,
z hlediska Pascalu na: • parametry volané hodnotou, • parametry volané odkazem (vztahuje se na ně
klíčové slovo var).
dělíme:
95
Formální parametr volaný hodnotou
• představuje v těle podprogramu jen lokální proměnnou, které je na počátku provádění podprogramu přiřazena hodnota skutečného parametru.
• Přípustným skutečným parametrem může být proto libovolný výraz, jehož hodnota je kompatibilní vzhledem k přiřazení s typem formálního parametru.
• Případné změny hodnoty formálního parametru při provádění podprogramu nemění hodnotu skutečného parametru.
96
Formální parametr volaný hodnotouprogram UkazkaFunkci; ~~~ function Moc3(X:Real):Real; begin
Moc3:=X*Sqr(X); end; ~~~var
X,Y,Z:Real; begin
X := 5.5;Y := 2.5;Z := Moc3(X-Y);~~~
end. 97
Formální parametr volaný odkazem
• představuje v těle podprogramu vždy tu konkrétní proměnnou, která je určena skutečným parametrem.
• Přípustným skutečným parametrem proto může být obecně jen proměnná, jejíž typ je totožný s typem formálního parametru
98
Vyjádřete algoritmus pro výpočet součtu 20 reálných čísel dodávaných ze vstupního zařízení.
99
100
Vstupní údaje tvoří nejprve přirozené číslo N z intervalu <2, 1000> a dále posloupnost N reálných čísel. Vyjádřete algoritmus pro nalezení největší hodnoty z hodnot prvků posloupnosti.
101
Vstupní data tvoří přirozené číslo N > 2 a posloupnost N celých čísel. Vyjádřete algoritmus, podle kterého se zjistí, zda jsou v posloupnosti bezprostředně po sobě dvě stejná čísla. V případě, že ano, zajistěte tisk jejich společné hodnoty a tisk příslušné dvojice indexů.
102
Vstupní data tvoří přirozené číslo N > 2 a posloupnost N celých čísel. Vyjádřete algoritmus, podle kterého se zjistí, zda jsou v posloupnosti bezprostředně po sobě dvě stejná čísla. V případě, že ano, zajistěte tisk jejich společné hodnoty a tisk příslušné dvojice indexů.
103
Vstupní data tvoří přirozené číslo N > 2 a posloupnost N celých čísel. Vyjádřete algoritmus, podle kterého se zjistí, zda jsou v posloupnosti bezprostředně po sobě dvě stejná čísla. V případě, že ano, zajistěte tisk jejich společné hodnoty a tisk příslušné dvojice indexů.
104
Vstupní údaje tvoří přirozené číslo N z intervalu <2, 100> a dále posloupnost N celých čísel. Vyjádřete algoritmus pro nalezení všech míst výskytu maxima posloupnosti.
105
Vstupní údaje tvoří přirozené číslo N a dále posloupnost N celých kladných čísel. Vyjádřete algoritmus, podle kterého se zjistí, zda jsou v posloupnosti alespoň dva prvky stejné.
106
107
108