Лекция по теме 2
Лекция:
Характеристики языка программирования Pascal.
Элементы и типы данных.
Базовые конструкции структурного программирования
Введение
История создания и назначение
Язык Pascal был создан в 1970 году Никлаусом Виртом как учебный язык программирования. Назван в честь французского математика Блеза Паскаля. Язык получил широкое распространение благодаря:
- Простоте синтаксиса
- Чёткой структурированности
- Строгой типизации данных
- Наличию эффективных средств разработки
Основные характеристики языка
Структурный подход в Pascal реализуется через:
- Строгую типизацию данных - каждый объект имеет определенный тип, который определяет возможные операции над ним
- Модульность программ
- Иерархическую организацию кода
- Чёткое разделение описания и исполнения
- Структурный подход к написанию программ
- Компилируемость - программы переводятся в машинный код
- Простота синтаксиса и читаемость кода
- Богатая система типов данных
- Строгая типизация данных
Элементы языка программирования
Алфавит языка включает:
- Латинские буквы (A-Z, a-z)
- Арабские цифры (0-9)
- Специальные символы (+, -, *, /, :=, >=, <= и др.)
- Разделители (;, :, ', [], {}, ())
Идентификаторы в Pascal:
- Могут содержать буквы, цифры и символ подчёркивания
- Не могут начинаться с цифры
Должны соответствовать правилам именования
Основные элементы языка включают:
- Константы - неизменяемые значения
- Переменные - именованные области памяти
- Операторы - команды для выполнения действий
- Функции и процедуры - подпрограммы
- Типы данных - классификация значений
Типы данных в Pascal
Простые типы данных:
- Целочисленные (integer, byte, word, shortint, longint)
- Вещественные (real, double)
- Логический (boolean - true/false)
- Символьный (char)
Структурированные типы:
- Массивы (упорядоченные наборы однотипных элементов)
- Записи (совокупность разнотипных элементов)
- Множества (набор уникальных элементов)
- Файлы (последовательности элементов)
- Строки (последовательности символов)
Базовые конструкции структурного программирования
Структурное программирование основано на трех базовых конструкциях:
- Последовательное выполнение - операторы выполняются один за другим
pascal
begin
оператор1;
оператор2;
...
end;
- Ветвление - выбор одного из путей выполнения
pascal
if условие then
оператор1
else
оператор2;
- Циклы - многократное выполнение действий
- Цикл с предусловием:
pascal
while условие do
оператор;
- Цикл с постусловием:
pascal
repeat
операторы
until условие;
- Цикл с параметром:
pascal
for переменная := начальное to конечное do
оператор;
Основные принципы структурного программирования
- Модульность - разбиение программы на независимые блоки
- Иерархичность - построение программы по уровням
- Структурированность - использование базовых конструкций
- Локальность - минимизация связей между частями программы
Принципы структурного программирования
Основные постулаты:
- Любая программа может быть построена с использованием трёх базовых конструкций
- Вложенность конструкций не ограничена
- Каждая конструкция имеет один вход и один выход
Преимущества структурного подхода:
- Улучшенная читаемость кода
- Упрощённая отладка
- Лёгкость модификации
- Возможность повторного использования кода
Структура программы на Pascal
Обязательные элементы:
- Заголовок (program)
- Блок описания данных (const, var)
- Программный блок (begin-end)
Порядок выполнения программы:
- Описание констант
- Описание переменных
- Выполнение операторов
- Завершение программы
Операции в Pascal
Основные виды операций:
- Арифметические (+, -, *, /)
- Отношения (=, <>, <, >, <=, >=)
- Логические (and, or, not)
- Строковые операции
- Операции над множествами
Практическое применение
Структурное программирование позволяет:
- Создавать понятный и поддерживаемый код
- Упрощать отладку программ
- Обеспечивать повторное использование кода
- Снижать вероятность ошибок
Области использования:
- Учебные задачи
- Научные вычисления
- Разработка прикладных программ
- Создание системных утилит
Методология разработки:
- Постановка задачи
- Проектирование алгоритма
- Написание кода
- Отладка и тестирование
- Документирование
Заключение
Pascal остаётся актуальным языком программирования благодаря:
- Простоте освоения
- Наличию мощных средств разработки
- Возможности изучения фундаментальных принципов программирования
- Поддержке современных сред разработки
Классная работа
Написать программу для задач, и трассировочную таблицу.
Задача 1. Цикл с предусловием (while)
Условие: Найти сумму всех натуральных чисел от 1 до N, которые делятся на 3.
Задача 2. Цикл с постусловием (repeat-until)
Условие: Пользователь вводит числа до тех пор, пока не введет отрицательное число. Найти произведение всех введенных положительных чисел.
Задача 3. Цикл с параметром (for)
Условие: Вывести таблицу умножения для числа K от 1 до 10.
Задача 4. Комбинированная задача
Условие: Найти все простые числа в диапазоне от A до B.
Задача 5. Практическая задача
Условие: Рассчитать сумму вклада с учетом процентов за N лет. Процентная ставка вводится пользователем.