Программирование на языке Паскаль 1. 2. 3. 4. 5. 6. Введение Ветвления Сложные условия Циклы Циклы с условием Оператор выбора 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Графика Графики функций Процедуры Рекурсия Анимация Функции Случайные числа Программирование на языке Паскаль Тема 1.

Download Report

Transcript Программирование на языке Паскаль 1. 2. 3. 4. 5. 6. Введение Ветвления Сложные условия Циклы Циклы с условием Оператор выбора 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. Графика Графики функций Процедуры Рекурсия Анимация Функции Случайные числа Программирование на языке Паскаль Тема 1.

Slide 1

1

Программирование
на языке Паскаль
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Введение
Ветвления
Сложные условия
Циклы
Циклы с условием
Оператор выбора

7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.

Графика
Графики функций
Процедуры
Рекурсия
Анимация
Функции
Случайные числа


Slide 2

2

Программирование
на языке Паскаль
Тема 1. Введение


Slide 3

Алгоритм
Алгоритм – это четко определенный план
действий для исполнителя.
Свойства алгоритма
• дискретность: состоит из отдельных шагов (команд)
• понятность: должен включать только команды,
известные исполнителю (входящие в СКИ)
• детерминированность: исполнитель должен знать,
какую команду выполнить следующей
• результативность: результат за конечное число
шагов
• массовость: может применяться многократно при
различных исходных данных
• корректность: дает верное решение при любых
допустимых исходных данных

3


Slide 4

Программа
Программа – это
• алгоритм, записанный на каком-либо языке
программирования
• набор команд для компьютера
Команда – это описание действий, которые
должен выполнить компьютер.
• откуда взять исходные данные?
• что нужно с ними сделать?

Оператор – это команда языка
программирования высокого уровня.
Блок-схема – изображение алгоритма с помощью
геометрических фигур.

4


Slide 5

5

Блок-схема
начало
ввод данных
действия
да

условие

действие

действие
конец

нет


Slide 6

Простейшая программа
название программы

комментарии в фигурных
скобках не обрабатываются

program qq;
begin { начало программы }
. . . . .
{ программа }
end.
{ конец программы }
program Proga;
begin

write(‘любые символы’,’дано = 123’);
readln;
{ задержка экрана }

end.

6


Slide 7

Вывод текста на экран
program qq;
Begin
write(a,kyb);
write(‘2+’,’=!’,a);{ без перехода }
writeln('2=?'); { на новую строку}
writeln('Ответ: 4');
readln
{задержка экрана}
end.
Протокол:

2+2=?
Ответ: 4

7


Slide 8

Задания
«4»: Вывести на экран текст "лесенкой"
Вася
пошел
гулять

«5»: Вывести на экран рисунок из букв
Ж
ЖЖЖ
ЖЖЖЖЖ
ЖЖЖЖЖЖЖ
HH HH
ZZZZZ

«6» ****************************
МБОУ СОШ №10

10 «А»
****************************

8


Slide 9

Имена программ, констант, переменных
В именах МОЖНО использовать
• латинские буквы (A-Z)
заглавные и строчные буквы не различаются

• цифры

имя не может начинаться с цифры
• знак подчеркивания _
В именах НЕЛЬЗЯ использовать
• русские буквы
• пробелы
• скобки, знаки +, =, !, ? и др.
Какие имена правильные??

AXby R&B 4Wheel Вася “PesBarbos”
TU154 [QuQu] _ABBA A+B

9


Slide 10

Из чего состоит программа?
program <имя программы>;
const …;{константы}
var …; {переменные}
{ процедуры и функции }
begin
… {основная программа}
end.

комментарии в фигурных скобках
не обрабатываются

10


Slide 11

Из чего состоит программа?
Константа – постоянная величина, имеющая
имя.
Переменная – изменяющаяся величина,
имеющая имя (ячейка памяти).
Процедура – вспомогательный алгоритм,
описывающий некоторые действия
(рисование окружности).
Функция – вспомогательный алгоритм для
выполнения вычислений (вычисление
квадратного корня, sin).

11


Slide 12

12

Константы
const
i2 = 45; { целое число }
pi = 3.14; { вещественное число }
целая и дробная часть отделяются точкой

qq = 'Вася'; { строка символов }
можно использовать русские буквы!

L

= True; { логическая величина }
может принимать два значения:
• True (истина, «да»)
• False (ложь, «нет»)


Slide 13

Переменные
Переменная – это величина, имеющая имя, тип и
значение. Значение переменной можно изменять
во время работы программы.
Типы переменных:
• integer
{ целая }
• real
{ вещественная }
• char
{ один символ }
• string
{ символьная строка }
• boolean
{ логическая }
Объявление переменных (выделение памяти):

var a, b: integer;
Q: real;
s1, s2: string;

13


Slide 14

Как изменить значение переменной?
Оператор – это команда языка программирования
высокого уровня.
Оператор присваивания служит для изменения
значения переменной.

Пример:

program qq;
a
5
?
5
var a, b: integer;
begin
b
a := 5;
5+2
?
7
b := a + 2;
a
a := (a + 2)*(b – 3);
7*4
28
5
end.

14


Slide 15

Как записать значение в переменную?
Оператор
присваивания

a := 5;

5

!

При записи нового
значения старое
стирается!

Оператор – это команда языка программирования (инструкция).

Оператор присваивания – это команда для
записи нового значения в переменную.

15


Slide 16

16

Оператор присваивания

<имя переменной> := <выражение>;
Арифметическое выражение может включать
• константы
• имена переменных
• знаки арифметических операций:
+ *
/
div
mod
умножение

деление

• вызовы функций
• круглые скобки ( )

деление
нацело

остаток от
деления


Slide 17

Какие операторы неправильные?
program qq;
var a, b: integer;
x, y: real;
begin
имя переменной должно
быть слева от знака :=
a := 5;
целая и дробная часть
10 := x;
отделяются точкой
y := 7,8;
нельзя записывать
b := 2.5;
вещественное значение в
целую переменную
x := 2*(a + y);
a := b + x;
end.

17


Slide 18

18

Переменные
Задача. Ввести с клавиатуры два числа и найти их сумму.
Протокол:

Введите два целых числа
25 30
пользователь
25+30=55

компьютер

компьютер считает сам!

?

1.
2.
3.
4.

Как ввести числа в память?
Где хранить введенные числа?
Как вычислить?
Как вывести результат?


Slide 19

Блок-схема линейного алгоритма
начало

блок «начало»

ввод a, b

блок «ввод»

c := a + b;

блок «процесс»

вывод c

блок «вывод»

конец

блок «конец»

19


Slide 20

Как ввести значение с клавиатуры
Оператор
ввода

5

read ( a );

!

1. Программа ждет, пока пользователь
введет значение и нажмет Enter.
2. Введенное значение записывается в
переменную a.

20


Slide 21

Ввод значений двух переменных

read ( a, b );

Ввод значений двух
переменных (через
пробел или Enter).

через пробел:

25 a
30 b

25 30
через Enter:

25
30

25 a
30 b

21


Slide 22

Оператор вывода
write( a );

{ вывод значения
переменной a}

writeln( a ); { вывод значения
переменной a и переход
на новую строчку}
writeln( 'Привет!' ); { вывод текста }
writeln( 'Ответ: ', c );
{вывод текста и значения переменной c}
writeln ( a, '+', b, '=', c );

22


Slide 23

Сложение двух чисел
Задача. Ввести два целых числа и вывести на
экран их сумму.
? Что плохо?
Простейшее решение:
program qq;
var a, b, c: integer;
begin
read ( a, b );
c := a + b;
writeln (‘a + b = ‘, c );
end.

23


Slide 24

Полное решение
program qq;
var a, b, c: integer;
x, y: real;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read ( a, b );
c := a + b;
writeln ( a, '+', b, '=', c );
end.
компьютер

Введите два целых числа
25 30
пользователь
25+30=55

24


Slide 25

Арифметические операции

+ сложение
– вычитание
* умножение
/ деление
div деление нацело (остаток отбрасывается)
mod остаток от деления
var a,
begin
a :=
a :=
b :=
a :=
end.

b: integer;
7*3 - 4;
a * 5;
a div 10;
a mod 10;

{
{
{
{

17 }
85 }
8 }
5 }

25


Slide 26

26

Порядок выполнения операций

1) вычисление выражений в скобках
2) умножение, деление, div, mod слева направо
3) сложение и вычитание слева направо
1 2 4 5 3 6
z := (5*a+c)/a*(b-c)/ b;
5c  d (a  b )
2

x

z

5a  c

(b  c )

ab

( c  d )( d  2 a )

2 3 5 4 1 10
6 9 8 7
x:=(5*c*c-d*(a+b))/((c+d)*(d-2*a));


Slide 27

27

Ручная прокрутка программы
program qq;
var a, b: integer;
begin
a := 5;
b := a + 2;
a := (a + 2)*(b – 3);
b := a div 5;
a := a mod b;
a := a + 1;
b := (a + 14) mod 7;
end.

a

b

?

?

5
7
28
5
3
4
4


Slide 28

28

Вывод целых чисел

program qq;
var a, b: integer;
begin
a := 15;
b := 45;
1545
writeln ( a, b );
writeln ( a:4, b:4 );
15
end.
символов
на число

45


Slide 29

Вывод вещественных чисел

29

program qq;
var x: real;
всего
1
begin
1,234568∙10
символов
x := 12.345678;
writeln ( x );
1.234568E+001
writeln ( x:10 );
1.23E+001
writeln ( x:7:2 );
12.35
end.
всего
символов

в дробной
части


Slide 30

Задания
«4»: Ввести три числа, найти их сумму и
произведение.
Пример:
Введите три числа:
4
5
7
4+5+7=16
4*5*7=140

«5»: Ввести три числа, найти их сумму, произведение
и среднее арифметическое.
Пример:
Введите три числа:
4
5
7
4+5+7=16
4*5*7=140
(4+5+7)/3=5.33

30


Slide 31

31

Программирование
на языке Паскаль
Тема 2. Ветвления

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 32

Разветвляющиеся алгоритмы
Задача. Ввести два целых числа и вывести на экран
наибольшее из них.
Идея решения: надо вывести на экран первое число,
если оно больше второго, или второе, если оно больше
первого.
Особенность: действия исполнителя зависят от
некоторых условий (если … иначе …).
Алгоритмы, в которых последовательность шагов
зависит от выполнения некоторых условий, называются
разветвляющимися.

32


Slide 33

33

Вариант 1. Блок-схема
начало

блок
«решение»

ввод a,b
да

a > b?

max:= a;

полная
форма
ветвления

нет

max:= b;

вывод max
конец

?

Если a = b?


Slide 34

Вариант 1. Программа
program qq;
var a, b, max: integer;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read ( a, b );
полная форма
if a > b then begin
условного
max := a;
оператора
end
else begin
max := b;
end;
writeln ('Наибольшее число ', max);
end.

34


Slide 35

Условный оператор
if <условие> then begin
{что делать, если условие верно}
end
else begin
{что делать, если условие неверно}
end;
Особенности:
• перед else НЕ ставится точка с запятой

• вторая часть (else …) может отсутствовать
(неполная форма)
• если в блоке один оператор, можно убрать слова
begin и end

35


Slide 36

36

Что неправильно?
if a > b then begin
a := b;
end
else begin
b := a;
end;
if a > b then begin
a := b;
end
begin
else b
> a begin
b := a;
end;

if a > b then begin
a := b; end
else begin
b := a;
end;

if a > b then begin
a := b;
end;
end
else begin
b := a;
end;


Slide 37

37

Вариант 2. Блок-схема
начало
ввод a,b
max:= a;
да

b > a?

max:= b;

вывод max
конец

нет

неполная
форма
ветвления


Slide 38

Вариант 2. Программа
program qq;
var a, b, max: integer;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read ( a, b );
неполная
форма
max := a;
условного
if b > a then
оператора
max := b;
writeln ('Наибольшее число ', max);
end.

38


Slide 39

Вариант 2Б. Программа
program qq;
var a, b, max: integer;
begin
writeln('Введите два целых числа');
read ( a, b );
max := b;
if a???
> b then
???:= a;
max
writeln ('Наибольшее число ', max);
end.

39


Slide 40

40

Что неправильно?

if a > b then begin
b;
a := b
else b := a;

if a > b then
b
a := b;
else b := a; end;

if a > b then begin
a := b;
end;
end
else b := a;

if a > b then
else
if b begin
>= a then
bb:=
:=a;
a;
end;


Slide 41

41

Задания
«4»: Ввести три числа и найти наибольшее из них.
Пример:

Введите три числа:
4
15
9
Наибольшее число 15
«5»: Ввести пять чисел и найти наибольшее из них.
Пример:

Введите пять чисел:
4
15
9
56
Наибольшее число 56

4


Slide 42

42

Программирование
на языке Паскаль
Тема 3. Сложные условия

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 43

Сложные условия
Задача. Фирма набирает сотрудников от 25 до 40 лет
включительно. Ввести возраст человека и определить,
подходит ли он фирме (вывести ответ «подходит» или
«не подходит»).
Особенность: надо проверить, выполняются ли два
условия одновременно.

?

Можно ли решить известными методами?

43


Slide 44

44

Вариант 1. Алгоритм
начало
ввод x
да
да

'подходит'

x <= 40?

x >= 25?

нет

нет

'не подходит'

конец

'не подходит'


Slide 45

Вариант 1. Программа
program qq;
var x: integer;
begin
writeln('Введите возраст');
read ( x );
if x >= 25 then
if x <= 40 then
writeln ('Подходит')
else writeln ('Не подходит')
else
writeln ('Не подходит');
end.

45


Slide 46

46

Вариант 2. Алгоритм
начало

ввод x
да

x >= 25
и
x <= 40?

нет

'не подходит'

'подходит'

конец


Slide 47

Вариант 2. Программа
program qq;
var x: integer;
begin
сложное
writeln('Введите возраст');
условие
read ( x );
if (x >= 25) and (x <= 40) then
writeln ('Подходит')
else writeln ('Не подходит')
end.

47


Slide 48

48

Сложные условия
Простые условия (отношения) равно
<

<=

>

>=

=

<>

не равно

Сложное условие – это условие, состоящее из
нескольких простых условий (отношений), связанных с
помощью логических операций:
• not – НЕ (отрицание, инверсия)

• and – И (логическое умножение, конъюнкция,
одновременное выполнение условий)
• or – ИЛИ (логическое сложение, дизъюнкция,
выполнение хотя бы одного из условий)
• xor – исключающее ИЛИ (выполнение только
одного из двух условий, но не обоих)


Slide 49

Сложные условия
Порядок выполнения (приоритет = старшинство)
• выражения в скобках
• not
• and
• or, xor
• <, <=, >, >=, =, <>

Особенность – каждое из простых условий обязательно
заключать в скобки.
Пример

4
1
6
2
5
3
if not (a > b) or (c <> d) and (b <> a)
then begin
...
end

49


Slide 50

50

Сложные условия
Истинно или ложно при a := 2; b := 3; c := 4;
True
not (a > b)
True
(a < b) and (b < c)
True
not (a >= b) or (c = d)
True
(a < c) or (b < c) and (b < a)
(a < b) xor not (b > c)
FALSE
Для каких значений
(x
(x
(x
(x
(x
(x
(x
(x

<
<
>
>
<
<
>
>

6)
6)
6)
6)
6)
6)
6)
6)

x истинны условия:

and (x < 10)
and (x > 10)
and (x < 10)
and (x > 10)
or (x < 10)
or (x > 10)
or (x < 10)
or (x > 10)

(-; 6)

(6; 10)
(10; )
(-; 10)
(-; 6)  (10;)
(-; )
(6; )

x<6

x > 10
x < 10

x>6


Slide 51

51

Задания
«4»: Ввести номер месяца и вывести название
времени года.
Пример:

Введите номер месяца:
4
весна
«5»: Ввести возраст человека (от 1 до 150 лет) и
вывести его вместе с последующим словом
«год», «года» или «лет».
Пример:

Введите возраст:
24
Вам 24 года

Введите возраст:
57
Вам 57 лет


Slide 52

52

Программирование
на языке Паскаль
Тема 4. Циклы

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 53

Циклы
Цикл – это многократное выполнение одинаковой
последовательности действий.
• цикл с известным числом шагов
• цикл с неизвестным числом шагов (цикл с
условием)
Задача. Вывести на экран 5 раз слово «Привет».

Особенность: одинаковые действия выполняются 5 раз.

?

Можно ли решить известными методами?

53


Slide 54

54

Циклы
program qq;
begin
writeln('Привет');
writeln('Привет');
writeln('Привет');
writeln('Привет');
writeln('Привет');
end.

?

Что плохо?


Slide 55

55

Алгоритм
начало

еще не сделали ни одного
раза

i := 0;

проверить, все ли сделали

i = 5?
нет

Привет!
i := i + 1;

да

конец
вывод на экран

считаем
очередной шаг


Slide 56

Циклы
program qq;
«Для всех i от 1 до 5
var i: integer;
делай …»
begin
for i:=1 to 5 do
writeln('Привет');
end.
Если в цикле более одного оператора:

for i:=1 to 5 do begin
write('Привет');
writeln(', Вася!');
Что получится?
?
end;

56


Slide 57

57

Циклы
Задача. Вывести на экран квадраты и кубы целых чисел
от 1 до 8 (от a до b).
Особенность: одинаковые действия выполняются 8 раз.

?

Можно ли решить известными методами?

i := 1;
{ очередное число }
i2 := i*i;
{ его квадрат }
i3 := i2*i;
{ куб }
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
i := 2;
...
? А если начальное и конечное

значения вводятся с клавиатуры?


Slide 58

58

Алгоритм
начало

задать начальное значение
переменной цикла

i := 1;

проверить, все ли сделали

i <= 8?
да
i2 := i * i;
i3 := i2 * i;

нет

конец
вычисляем квадрат и куб
вывод результата

i, i2, i3
перейти к
следующему i
i := i + 1;


Slide 59

Алгоритм (с блоком «цикл»)
начало
i := 1,8

i2 := i * i;
i3 := i2 * i;

i, i2, i3

блок «цикл»
конец

тело цикла

59


Slide 60

60

Программа
program qq;
var i, i2, i3: integer;
begin
начальное значение
переменная
цикла

конечное значение

for i:=1 to 8 do begin
i2 := i*i;
i3 := i2*i;
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
end;
end.


Slide 61

Цикл с уменьшением переменной
Задача. Вывести на экран квадраты и кубы целых чисел
от 8 до 1 (в обратном порядке).
Особенность: переменная цикла должна уменьшаться.
Решение:

for i:=8 downto 1 do begin
i2 := i*i;
i3 := i2*i;
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
end;

61


Slide 62

Цикл с переменной
Увеличение переменной на 1:
for <переменная> := <начальное значение> to
<конечное значение> do begin
{тело цикла}
end;
Уменьшение переменной на 1:
for <переменная> := <начальное значение>
downto
<конечное значение> do begin
{тело цикла}
end;

62


Slide 63

Цикл с переменной
Особенности:
• переменная цикла может быть только целой
(integer)

• шаг изменения переменной цикла всегда равен 1
(to) или -1 (downto)
• если в теле цикла только один оператор, слова
begin и end можно не писать:

for i:=1 to 8 do
writeln('Привет');
• если конечное значение меньше начального, цикл
(to) не выполняется ни разу (проверка условия в
начале цикла, цикл с предусловием)

63


Slide 64

Цикл с переменной
Особенности:
• в теле цикла не разрешается изменять переменную
цикла (почему?)
• при изменении начального и конечного значения
внутри цикла количество шагов не изменится:

n := 8;
for i:=1 to n do begin
writeln('Привет');
нет
n := n + 1;
зацикливания
end;

64


Slide 65

65

Сколько раз выполняется цикл?
a := 1;
for i:=1 to 3 do a := a+1;

a= 4

a := 1;
for i:=3 to 1 do a := a+1;

a= 1

a := 1;
for i:=1 downto 3 do a := a+1;

a= 1

a := 1;
for i:=3 downto 1 do a := a+1;

a= 4


Slide 66

66

Как изменить шаг?
Задача. Вывести на экран квадраты и кубы нечётных целых
чисел от 1 до 9.
Особенность: переменная цикла должна увеличиваться на 2.

Проблема: в Паскале шаг может быть 1 или -1.
Решение:
for i:=1 to 9 do begin
if i mod
???2 = 1 then begin
i2 := i*i;
i3 := i2*i;
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
end;
end;

?

выполняется
только для
нечетных i

Что плохо?


Slide 67

Как изменить шаг? – II
Идея: Надо вывести всего 5 чисел, переменная k изменяется
от 1 до 5. Начальное значение i равно 1, с каждым шагом
цикла i увеличивается на 2.

Решение:
i := 1;
???
for k:=1 to 5 do begin
i2 := i*i;
i3 := i2*i;
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
???
i := i + 2;
end;

67


Slide 68

68

Как изменить шаг? – III
Идея: Надо вывести всего 5 чисел, переменная k изменяется
от 1 до 5. Зная k, надо рассчитать i.

k

1

2

3

4

5

i

1

3

5

7

9

Решение:
for k:=1 to 5 do begin
i ???
:= 2*k – 1;
i2 := i*i;
i3 := i2*i;
writeln(i:4, i2:4, i3:4);
end;

i = 2k-1


Slide 69

Задания
«4»: Ввести a и b и вывести квадраты и кубы чисел от a до b.
Пример:
Введите границы интервала:
4 6
4 16
64
5 25 125
6 36 216
«5»: Вывести квадраты и кубы 10 чисел следующей
последовательности: 1, 2, 4, 7, 11, 16, …
Пример:
1
1
1
2
4
8
4
16
64
...
46 2116 97336

69


Slide 70

70

Программирование
на языке Паскаль
Тема 5. Циклы с условием

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 71

Цикл с условием
while <условие> do begin
{тело цикла}
end;
Особенности:
• можно использовать сложные условия:
while (a < b) and (b < c) do begin
{тело цикла}
end;
• если в теле цикла только один оператор, слова
begin и end можно не писать:
while a < b do
a := a + 1;

71


Slide 72

Цикл с условием
Особенности:
• условие пересчитывается каждый раз при входе в
цикл
• если условие на входе в цикл ложно, цикл не
выполняется ни разу
a := 4; b := 6;
while a > b do
a := a – b;
• если условие никогда не станет ложным, программа
зацикливается
a := 4; b := 6;
while a < b do
d := a + b;

72


Slide 73

Программа
program qq;
var n, count: integer;
begin
writeln('Введите целое число');
read(n);
выполнять
c := 0;
«пока n <> 0»
while n <> 0 do begin
. c
. :=
. .c.+.1;
;
n n
:=:=
n n
div
10;
div
10;
end;
writeln( n,c);
end.

73


Slide 74

74

Сколько раз выполняется цикл?
a := 4; b := 6;
while a < b do a := a + 1;

2 раза
a=6

a := 4; b := 6;
while a < b do a := a + b;

1 раз
a = 10

a := 4; b := 6;
while a > b do a := a + 1;

0 раз
a=4

a := 4; b := 6;
while a < b do b := a - b;

1 раз
b = -2

a := 4; b := 6;
while a < b do a := a - 1;

зацикливание


Slide 75

Замена for на while и наоборот
for i:=1 to 10 do begin
{тело цикла}
end;

for i:=a downto b do
begin
{тело цикла}
end;

i := 1;
while i <= 10 do begin
{тело цикла}
i := i + 1;
end;
i := a;
while i >= b do begin
{тело цикла}
i := i - 1;
end;

Замена цикла for на while возможна всегда.
Замена while на for возможна только тогда, когда
можно заранее рассчитать число шагов цикла.

75


Slide 76

Задания

76

«4»: Ввести целое число и найти сумму его цифр.
Пример:
Введите целое число:
1234
Сумма цифр числа 1234 равна 10.
«5»: Ввести целое число и определить, верно ли,
что в его записи есть две одинаковые цифры.
Пример:
Введите целое число:
Введите целое число:
1234
1224
Нет.
Да.


Slide 77

77

Последовательности
Примеры:
• 1, 2, 3, 4, 5, …

an = n

a1 = 1, an+1 = an+1
a1 = 1, an+1 = an + n

• 1, 2, 4, 7, 11, 16, …
• 1, 2, 4, 8, 16, 32, …


1
2

,

1

,

2

3

,

1

,

5
32

, ...

an = 2n-1
1

,

2

a1 = 1, an+1 = 2an
,

3

,

4

8

4

an 

bn

b1 = 1, bn+1 = bn+1

cn

c1 = 2, cn+1 = 2cn

2

4

8 16

,

5
32

, ...


Slide 78

78

Последовательности
Задача: найти сумму всех элементов
последовательности,
1, 

1
2

,

2

,



4

3

4

,

8

5

, 

16

, ...

32

которые по модулю больше 0,001:
S  1

1



2

2



4

3
8

4



16

5



 ...

32

Элемент последовательности (начиная с №2):

a z

n

1

2

3

4

5

...

b

b

1

2

3

4

5

...

c

c

2

4

8

16

32

...

z

-1

1

-1

1

-1

...

b := b+1;
c := 2*c;
z := -z;


Slide 79

79

Алгоритм
начальные
значения

начало
SS :=
:= 0;
0; b := 1;
c := 2; z := -1;
a := 1;

|a| > 0.001?

новый
элемент

изменение

первый
элемент
нет

да

S

S := S + a;

конец

a := z*b/c;
b := b + 1;
c := 2*c; z := -z;

?

Перестановка?


Slide 80

80

Программа
program qq;
начальные
var b, c, z: integer;
значения
S, a: real;
begin
S := 0; z := -1;
b := 1; c := 2; a := 1;
while abs(a) > 0.001 do begin
увеличение
S := S + a;
суммы
a := z * b / c;
:= -- z;
z;
zz :=
расчет элемента
:= bb ++ 1;
1;
bb :=
последовательности
:= cc ** 2;
2;
cc :=
end;
переход к
writeln('S =', S:10:3);
end.

следующему
слагаемому


Slide 81

81

Задания
«4»: Найти сумму элементов последовательности с
точностью 0,001:
S  1

2
33



4
59



6
7  27



8
9  81

 ...

Ответ:
S = 1.157
«5»: Найти сумму элементов последовательности с
точностью 0,001:
S  1

2
2 3



Ответ:
S = 1.220

4
39



6
5  27



8
8  81



10
13  243

 ...


Slide 82

Цикл с постусловием
Задача: Ввести целое положительное число (<2000000)
и определить число цифр в нем.
Проблема: Как не дать ввести отрицательное число или
ноль?
Решение: Если вводится неверное число, вернуться
назад к вводу данных (цикл!).

Особенность: Один раз тело цикла надо сделать в
любом случае => проверку условия цикла надо делать
в конце цикла (цикл с постусловием).
Цикл с постусловием – это цикл, в котором проверка
условия выполняется в конце цикла.

82


Slide 83

Цикл с постусловием: алгоритм
начало

ввод n
нет

n > 0?
да
основной
алгоритм

конец

тело цикла
условие
ВЫХОДА

блок «типовой
процесс»

83


Slide 84

Программа
program qq;
var n: integer;
begin
repeat
repeat
writeln('Введите число');
положительное число');
writeln('Введите
read(n);
readln(n);
условие ВЫХОДА
until
n
>
0;
until nn >> 0;
0;
until
... { основной алгоритм }
end.

Особенности:
• тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз
• после слова until ("до тех пор, пока не…")
ставится условие ВЫХОДА из цикла

84


Slide 85

85

Сколько раз выполняется цикл?
a := 4; b := 6;
repeat a := a + 1; until a > b;

3 раза
a=7

a := 4; b := 6;
repeat a := a + b; until a > b;

1 раз
a = 10

a := 4; b := 6;
repeat a := a + b; until a < b;
a := 4; b := 6;
repeat b := a - b; until a < b;
a := 4; b := 6;
repeat a := a + 2; until a < b;

зацикливание

2 раза
b=6
зацикливание


Slide 86

Задания (с защитой от неверного ввода)
«4»: Ввести натуральное число и определить, верно ли, что
сумма его цифр равна 10.
Пример:
Введите число >= 0:
-234
Нужно положительное число.
Введите число >= 0:
1234
Да

Введите число >= 0:
1233
Нет

«5»: Ввести натуральное число и определить, какие цифры
встречаются несколько раз.
Пример:
Введите число >= 0:
2323
Повторяются: 2, 3

Введите число >= 0:
1234
Нет повторов.

86


Slide 87

87

Программирование
на языке Паскаль
Тема 6. Оператор выбора

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 88

Оператор выбора
Задача: Ввести номер месяца и вывести количество
дней в этом месяце.
Решение: Число дней по месяцам:
28 дней – 2 (февраль)
30 дней – 4 (апрель), 6 (июнь), 9 (сентябрь), 11 (ноябрь)
31 день – 1 (январь), 3 (март), 5 (май), 7 (июль),
8 (август), 10 (октябрь), 12 (декабрь)
Особенность: Выбор не из двух, а из нескольких
вариантов в зависимости от номера месяца.

?

Можно ли решить известными методами?

88


Slide 89

89

Алгоритм
начало
ввод M
M = 1?
нет

M = 2?

да

выбор
D := 31;

да
D := 28;

нет

M = 12?

ни один
вариант не
подошел

нет
ошибка

конец

да

D := 31;
вывод D


Slide 90

Программа
program qq;
var M, D: integer;
begin
writeln('Введите номер месяца:');
read ( M );
case M of
case M of
2: begin D := 28; end;
2:
begin D := 28; end;
4,6,9,11: begin D := 30; end;ни один
4,6,9,11: begin D := 30; end;
1,3,5,7,8,10,12: D := 31;
1,3,5,7,8,10,12: D := 31;
вариант не
else
else
D := -1;
подошел
D := -1;
end;
end;
if D > 0 then
writeln('В этом месяце ', D, ' дней.')
else
writeln('Неверный номер месяца');
end.

90


Slide 91

Оператор выбора
Особенности:
• после case может быть имя переменной или
арифметическое выражение целого типа (integer)
case i+3 of
1: begin a := b; end;
2: begin a := c; end;
end;

или символьного типа (char)
var c: char;
...
case c of
'а': writeln('Антилопа');
'б': writeln('Барсук');
else writeln('Не знаю');
end;

91


Slide 92

Оператор выбора
Особенности:

• если нужно выполнить только один оператор,
слова begin и end можно не писать
case i+3 of
1: a := b;
2: a := c;
end;

• нельзя ставить два одинаковых значения
case i+3 of
1: a := b;
1: a := c;
end;

92


Slide 93

Оператор выбора
Особенности:
• значения, при которых выполняются одинаковые
действия, можно группировать

перечисление
диапазон

смесь

case i of
1:
a := b;
2,4,6:
a := c;
10..15:
a := d;
20,21,25..30: a := e;
else writeln('Ошибка');
end;

93


Slide 94

94

Что неправильно?
case a of
2: begin a := b;
4: a := c;
end;

case a of
2: a := b ;
4: a := c
end;

case a of
2..5: a := b;
4: a := c;
end;

case a of
0..2: a := b;
6..3:
3..6: a := c;
end;

case a+c/2 of
2: a := b;
4: a := c;
end;

begin
case a of
2: a := b; d := 0; end;
4: a := c;
end;


Slide 95

Задания (с защитой от неверного ввода)
«4»: Ввести номер месяца и вывести количество дней в
нем, а также число ошибок при вводе.
Пример:
Введите номер месяца:
Введите номер месяца:
-2
2
Введите номер месяца:
В этом месяце 28 дней.
11
Вы вводили неверно 0 раз.
В этом месяце 30 дней.
Вы вводили неверно 1 раз.

«5»: Ввести номер месяца и номер дня, вывести число
дней, оставшихся до Нового года.
Пример:
Введите номер месяца:
12
Введите день:
25

До Нового года осталось 6 дней.

95


Slide 96

96

Программирование
на языке Паскаль
Тема 7. Графика

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 97

97

Система координат
X

(0,0)
y

x

Y

(x,y)


Slide 98

98

Управление цветом
Цвет и толщина линий, цвет точек:
Pen ( 1, 255, 0, 0 );
толщина
линии

R(red)
0..255

G(green)

B(blue)

0..255

0..255

Цвет и стиль заливки:
Brush ( 1, 0, 255, 0 );
0 – выключить
1 - включить

R

G

B

Цвет текста:
TextColor ( 0, 0, 255 );
R

G

B


Slide 99

99

Точки, отрезки и ломаные
(x, y)

Pen (1, 0, 0, 255);
Point (x, y);

(x1, y1)
(x2, y2)
(x1, y1)

(x5, y5)

(x2, y2)

(x3, y3)

(x4, y4)

Pen (1, 0, 255, 0);
Line (x1, y1, x2, y2);

Pen (1,
MoveTo
LineTo
LineTo
LineTo
LineTo

255,
(x1,
(x2,
(x3,
(x4,
(x5,

0, 0);
y1);
y2);
y3);
y4);
y5);


Slide 100

100

Фигуры с заливкой
(x1, y1)
(x2, y2)

Pen (1, 0, 0, 255);
Brush (1, 255, 255, 0);
Rectangle (x1, y1, x2, y2);

(x1, y1)
Pen (1, 255, 0, 0);
Brush (1, 0, 255, 0);
Ellipse (x1, y1, x2, y2);

(x2, y2)

(x, y)

?

Как отменить заливку?

Brush (1, 100, 200, 255);
Fill (x, y);


Slide 101

101

Текст
TextColor (0, 0, 255);
Brush (1, 255, 255, 0);
Font (20, 30, 600);

(x, y)

30о

размер
10 пикселей

угол
поворота

насыщенность:
400 – нормальный
600 – жирный

MoveTo (x, y);
writeln ('Привет!');


Slide 102

102

Пример
program qq;
begin
Pen(2, 255, 0, 255);
(200, 50)
Brush(1, 0, 0, 255);
(100, 100)
Rectangle(100, 100, 300, 200);
MoveTo(100, 100);
LineTo(200, 50);
LineTo(300, 100);
Brush(1, 255, 255, 0);
Fill(200, 75);
(300, 200)
Pen(2, 255, 255, 255);
Brush(1, 0, 255, 0);
Ellipse(150, 100, 250, 200);
end.


Slide 103

Задания
«4»: «Лягушка»

«5»: «Корона»

103


Slide 104

104

Штриховка
(x1, y1)

N линий (N=5)

h

x 2  x1
N 1

Rectangle (x1, y1, x2, y2);
Line( x1+h,
y1, x1+h,
y2);
Line( x1+2*h, y1, x1+2*h, y2);
h
(x2, y2) Line( x1+3*h, y1, x1+3*h, y2);
...
x
x
Rectangle (x1, y1, x2, y2);
h := (x2 – x1) / (N + 1);
var x, h: real;
x := x1 + h;
for i:=1 to N do begin
Line( round(x), y1, round(x), y2);
x := x + h;
округление до
end;
ближайшего целого


Slide 105

Штриховка (программа)
N

(x1, y1)

h

program qq;
var i, x1, x2, y1, y2, N: integer;
h, x: real;
begin
x1 := 100; y1 := 100;
x2 := 300; y2 := 200;
N := 10;
(x2, y2)
Rectangle (x1, y1, x2, y2);
h := (x2 - x1) / (N + 1);
x := x1 + h;
for i:=1 to N do begin
Line(round(x), y1, round(x), y2);
x := x + h;
end;
end.

105


Slide 106

106

Как менять цвет?
(x1, y1) x

серый: R = G = B

Brush ( 1, c, c, c );
Fill ( ???, ??? );
(x-1, y1+1)
Шаг изменения c:

(x2, y2)
hc := 255 div N;
var c, hc: integer;
c := 0;
for i:=1 to N+1 do begin
Line(round(x), y1, round(x), y2);
Brush(1, c, c, c );
Fill(round(x)-1, y1+1);
x := x + h; c := c + hc;
end;

hc 

255
N


Slide 107

107

Штриховка
a

(x1, y1)

(x2, y2)

(x3+a, y1)

(x3, y2)
h

a  x1  x 2

h

x3  x 2
N 1

Line( x1+h,
y1, x1+h-a,
y2);
Line( x1+2*h, y1, x1+2*h-a, y2);
Line( x1+3*h, y1, x1+3*h-a, y2);
...

x
h := (x3 – x2) / (N + 1);
a := x1 – x2;
x := x1 + h;
for i:=1 to N do begin
Line(round(x), y1, round(x-a), y2);
x := x + h;
end;

x-a


Slide 108

108

Штриховка
hx 

(x1, y1)
hx

hy

x 2  x1

hy 

N 1

N 1

Line( x1, y1+hy,
x1+hx,
y1+hy) ;
Line( x1, y1+2*hy, x1+2*hx, y1+2*hy);
Line( x1, y1+3*hy, x1+3*hx, y1+3*hy);
...

y

(x2, y2)

y 2  y1

x

y

hx := (x2 – x1) / (N + 1);
hy := (y2 – y1) / (N + 1);
x := x1 + hx; y := y1 + hy;
for i:=1 to N do begin
Line(x1, round(y), round(x), round(y));
x := x + hx; y := y + hy;
end;


Slide 109

Задания
«4»: Ввести с клавиатуры число линий и построить фигуру:

«5»: Ввести с клавиатуры число линий и построить фигуру:

109


Slide 110

Задания
«4»: Ввести с клавиатуры число линий штриховки и
построить фигуру, залив все области разным цветом.

«5»: Ввести с клавиатуры число окружностей и построить
фигуру, залив все области разным цветом.

110


Slide 111

111

Программирование
на языке Паскаль
Тема 8. Графики функций

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 112

Построение графиков функций
Задача: построить график функции y = 3 sin(x) на
интервале от 0 до 2π.

Анализ:
максимальное значение ymax = 3 при x = π/2
минимальное значение ymin = -3 при x = 3π/2

Проблема: функция задана в математической системе
координат, строить надо на экране, указывая
координаты в пикселях.

112


Slide 113

113

Преобразование координат
Математическая
система координат

Экранная система
координат (пиксели)

Y
(0,0)

x
(0,0)

(x,y)
y

b
X

k – масштаб (длина
изображения единичного
отрезка на экране)

a



(xэ,yэ)

xэ = a + kx
yэ = b - ky


Slide 114

114

Программа

на экране

цикл
построения
графика

program qq;

const a = 50; b = 200; k = 50;
xmin = 0; xmax = 6.2832;
var x, y, h: real;
h – шаг изменения x
xe, ye, w: integer;
w – длина оси ОХ
begin
в пикселях
w := round((xmax - xmin)*k);
Line(a-10, b, a+w, b);
оси координат
Line(a, 0, a, 2*b);
x := xmin; h := 0.05;
while x <= xmax do begin
y := 3*sin(x);
xe := a + round(k*x);
ye := b - round(k*y);
Point (xe, ye);
x := x + h;
end;
end.
Что плохо?

?


Slide 115

115

Как соединить точки?
Алгоритм:
Если первая точка
перейти в точку (xэ,yэ)
иначе
отрезок в точку (xэ,yэ)

выбор
варианта
действий

Программа:

логическая
переменная

var first: boolean;
...
начальное значение
begin
...
first := True;
while x <= xmax do begin
...
if first then begin
MoveTo(xe, ye);
first := False;
end
else LineTo(xe, ye);
...
end;
end.


Slide 116

116

Задания
«4»: Построить график
функции y = x2 на
интервале [-3,3].

«5»: Построить график
функции (эллипс)

x

2

16



y

2

9

1


Slide 117

117

Программирование
на языке Паскаль
Тема 9. Процедуры

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 118

Процедуры
Задача: Построить фигуру:

?

Можно ли решить известными методами?

Особенность: Три похожие фигуры.
общее: размеры, угол поворота
отличия: координаты, цвет

?

Сколько координат надо задать?

118


Slide 119

119

Процедуры
Процедура – это вспомогательный алгоритм, который
предназначен для выполнения некоторых действий.
Применение:
• выполнение одинаковых действий в разных местах
программы
• разбивка программы (или другой процедуры) на
подзадачи для лучшего восприятия

Задача
Подзадача1

1.1

1.2

1.3

Подзадача2

2.1

2.2

Подзадача3

2.3

3.1

3.2

3.3


Slide 120

120

Процедуры
Порядок разработки:
• выделить одинаковые или похожие действия (три фигуры)
• найти в них общее (размеры, форма, угол поворота) и отличия
(координаты, цвет)
• отличия записать в виде неизвестных переменных, они будут
параметрами процедуры

(x, y-60)

заголовок

параметры

procedure Tr( x, y, r, g, b: integer);
(x+100, y) begin
60
цвет
MoveTo(x, y);
LineTo(x, y-60);
(x, y) 100
LineTo(x+100, y); координаты
LineTo(x, y);
тело
Brush(1, r, g, b);
процедуры
Fill(x+20, y-20);
end;


Slide 121

121

Программа
формальные параметры
program qq;

procedure Tr( x, y, r, g, b: integer);
begin
...
процедура
end;

60
(100,100)
100

вызовы
процедуры

begin
Pen(1, 255, 0, 255);
Tr(100, 100, 0, 0, 255);
Tr(200, 100, 0, 255, 0);
Tr(200, 160, 255, 0, 0);
end.

фактические параметры


Slide 122

122

Процедуры
Особенности:
• все процедуры расположены выше основной
программы
• в заголовке процедуры перечисляются
формальные параметры, они обозначаются
именами, поскольку могут меняться
procedure Tr( x, y, r, g, b: integer);

• при вызове процедуры в скобках указывают
фактические параметры (числа или
арифметические выражения) в том же порядке
Tr (200, 100, 0, 255, 0);
x

y

r

g

b


Slide 123

Процедуры

123

Особенности:
• для каждого формального параметра после
двоеточия указывают его тип
procedure A (x: real; y: integer; z: real);
• если однотипные параметры стоят рядом, их
перечисляют через запятую
procedure A (x, z: real; y, k, l: integer);
• внутри процедуры параметры используются так же,
как и переменные


Slide 124

124

Процедуры
Особенности:
• в процедуре можно объявлять дополнительные
локальные переменные, остальные процедуры не
имеют к ним доступа
program qq;
procedure A(x, y: integer);
var
var
a,
b:
real;
vara,
a,b:
b:real;
real;
begin
begin
a a:=
:=(x
(x+ +y)/6;
y)/6;
...
...
end;
end;
begin
...
end.

локальные
переменные


Slide 125

125

Параметры-переменные
Задача: составить процедуру, которая меняет местами
значения двух переменных.
Особенности:
надо, чтобы изменения, сделанные в процедуре,
стали известны вызывающей программе
program qq;
var x, y: integer;
procedure Exchange ( a, b: integer );
var c: integer;
begin
c := a; a := b; b := c;
end;
begin
x := 1; y := 2;
Exchange ( x, y );
writeln ( ’x = ’, x, ’ y = ’, y );
end.

эта процедура
работает с
копиями
параметров

x = 1 y = 2


Slide 126

Параметры-переменные
параметры могут изменяться
procedure Exchange ( var
var c: integer;
begin
c := a; a := b; b := c;
end;

a, b: integer );

Применение:
таким образом процедура (и функция) может
возвращать несколько значений,
Запрещенные варианты вызова
Exchange ( 2, 3 );

{ числа }

Exchange ( x+z, y+2 ); { выражения }

126


Slide 127

127

Задания
«4»: Используя процедуры, построить фигуру.
равносторонний треугольник
a

a
a

«5»: Используя процедуры, построить фигуру.

0,866∙a


Slide 128

128

Программирование
на языке Паскаль
Тема 10. Рекурсия

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 129

129

Рекурсивные объекты
Сказка о попе и собаке:

Примеры:

У попа была собака, он ее любил.
Она съела кусок мяса, он ее убил.
В ямку закопал, надпись написал:
Сказка о попе и собаке
Рисунок с рекурсией:

Факториал:
1,

N ! 
 N  ( N  1)! ,
1!  1,

если N  1,
если N  1 .

2!  2  1!  2  1,

3!  3  2!  3  2  1

4!  4  3!  4  3  2  1
N !  N  ( N  1)    2  1

Рекурсивный объект – это объект, определяемый через
один или несколько таких же объектов.


Slide 130

Дерево Пифагора
Дерево Пифагора из N уровней – это ствол и отходящие от него
симметрично два дерева Пифагора из N-1 уровней, такие что
длина их стволов в 2 раза меньше и угол между ними равен 90o.
6 уровней:

?

Как доказать, что это рекурсивная фигура?

130


Slide 131

131

Дерево Пифагора
Особенности:
• когда остановиться?

когда число оставшихся
уровней станет равно нулю!

• деревья имеют различный наклон
x1 = x0 + L·cos(α)

α+45o
α-45o

(x1, y1)

наклон «дочерних» деревьев

L
α
(x0, y0)

y1 = y0 – L·sin(α)

α + π/4
α – π/4


Slide 132

Процедура

132

угол α

длина ствола

procedure Pifagor(x0, y0, a, L: real;
N: integer);
const k = 0.6;
{ изменение длины }
var x1, y1: real; { локальные переменные }
begin
закончить, если N=0
if N > 0 then begin
x1 := x0 + L*cos(a);
y1 := y0 - L*sin(a);
рекурсивные
Line (round(x0), round(y0),
вызовы
round(x1), round(y1));
Pifagor (x1, y1, a+pi/4, L*k, N-1);
Pifagor (x1, y1, a-pi/4, L*k, N-1);
end;
end;
Рекурсивной называется процедура,

вызывающая сама себя.


Slide 133

133

Программа
program qq;
procedure Pifagor(x0, y0, a, L: real;
N: integer);
...
длина ствола
угол α
end;
begin
Pifagor (250, 400, pi/2, 150, 8);
end.

x0

?

y0

число уровней

Как наклонить дерево влево на 30o?
Pifagor (250, 400, 2*pi/3, 150, 8);


Slide 134

Задания
«4»: Используя рекурсивную процедуру, построить фигуру:

«5»: Используя рекурсивную процедуру, построить фигуру:

134


Slide 135

135

Программирование
на языке Паскаль
Тема 11. Анимация

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 136

Анимация
Анимация (англ. animation) – оживление
изображения на экране.
Задача: внутри синего квадрата 400 на 400
пикселей слева направо двигается желтый
квадрат 20 на 20 пикселей. Программа
останавливается, если нажата клавиша Esc
или квадрат дошел до границы синей
области.
Проблема: как изобразить перемещение объекта на экране?
Привязка: состояние объекта задается координатами (x,y)
Принцип анимации:
1. рисуем объект в точке (x,y)
2. задержка на несколько миллисекунд
3. стираем объект
4. изменяем координаты (x,y)
5. переходим к шагу 1

136


Slide 137

Как "поймать" нажатие клавиши?
Событие – это изменение в состоянии какого-либо объекта
или действие пользователя (нажатие на клавишу, щелчок
мышкой).

IsEvent – логическая функция, которая определяет, было ли
какое-то действие пользователя.
Event – процедура, которая определяет, какое именно
событие случилось.
if IsEvent then begin
var k, x, y: integer;
Event(k, x, y);
if k = 1 then
writeln('Клавиша с кодом ', x)
else { k = 2 }
writeln('Мышь: x=', x, ' y=', y);
end;

137


Slide 138

Как выйти из цикла при нажатии Esc?
True, если надо
остановиться

program qq;
var stop: boolean;
запуск цикла
k,code,i: integer;
begin
если что-то
stop := False;
произошло...
repeat
if IsEvent then begin
что произошло?
Event(k, code, i);
if (k = 1) and (code = 27) then
stop := True;
end;
если нажата клавиша с
...
кодом 27 (Esc), то стоп
until stop;
end.

138


Slide 139

Процедура (рисование и стирание)
Идеи
• одна процедура рисует и стирает
• стереть = нарисовать цветом фона
• границу квадрата отключить (в
основной программе)

(x, y)

(x+20, y+20)

рисовать (True) или нет (False)?

procedure Draw(x, y: integer; flag: boolean);
begin
рисуем: цвет кисти – желтый
if flag then
Brush(1, 255, 255, 0)
стираем: цвет кисти – синий
else
Brush(1, 0, 0, 255);
Rectangle(x, y, x+20, y+20);
end;
только заливка!

139


Slide 140

Полная программа
program qq;
var x, y, k, code, i: integer;
stop: boolean;
процедура
procedure Draw(x,y: integer; flag: Boolean);
begin
...
end;
синий фон
begin
Brush(1, 0, 0, 255);
Rectangle(10, 10, 400, 400);
отключить границу
Pen(0, 0, 0, 255);
начальные
x := 10; y := 200; stop := false;
условия
repeat
if IsEvent then begin
выход по
...
клавише Esc
end;
Draw(x, y, True);
ждем 10 мс
Delay(10);
Draw(x, y, False);
выход при
x := x + 1;
if x >= 400-20 then stop := true;
касании границы
until stop;
end.

140


Slide 141

Задания
«4»: Два квадрата двигаются
в противоположном
направлении:

«5»: Два квадрата двигаются
в противоположном
направлении и
отталкиваются от стенок
синего квадрата:

141


Slide 142

142

Управление клавишами
Задача: жёлтый квадрат внутри синего квадрата управляется
клавишами-стрелками. Коды клавиш:
влево – 37
вверх – 38
Esc – 27
вправо – 39
вниз – 40
Проблема: как изменять направление движения?
Решение:
if {было
событие} then begin
IsEvent
if
{нажата
Event
( k, клавиша}
code, i);then begin
кодbegin
клавиши - code}
if{получить
k = 1 then
if code
37 then x := x – 1;
case
code= of
if37:
code
= 38
y :=y y:=– y1;– 1;
x :=
x –then
1; 38:
if39:
code
= 39
x :=y x:=+ y1;+ 1;
x :=
x +then
1; 40:
if27:
code
= 40
stop
:= then
True;y := y + 1;
end;
if code = 27 then stop := True;
end;
end;

если было
нажатие на
клавишу, …


Slide 143

143

Программа
program qq;
процедура
var x, y, k, code, i: integer;
stop: boolean;
procedure Draw(x,y: integer; flag: Boolean);
begin
...
end;
begin
...
основной цикл
repeat
Draw(x, y, True);
Delay(20);
Draw(x, y, False);
обработка
if IsEvent then begin
событий
...
end;
until stop;
end.
Что плохо?

?


Slide 144

Как убрать мигание?
Проблема: даже если не нажата никакая клавиша,
квадрат перерисовывается через каждые 20 мс
(мигание!)
Что хочется: не перерисовать квадрат, если не
было никакого события
Решение: нарисовать квадрат и ждать события
Новая проблема: как ждать события?
Решение новой проблемы: пустой цикл "пока не
случилось событие, ничего не делай":
while not IsEvent do;

144


Slide 145

145

Программа
program qq;
var x, y, k, code, i: integer;
процедура
stop: boolean;
procedure Draw(x,y: integer; flag: Boolean);
begin
...
end;
begin
рисуем квадрат
...
repeat
ждем события
Draw(x, y, True);
while not IsEvent do;
только теперь стираем
Draw(x, y, False);
Event(k, code, i);
...
until stop;
end.

?

Что можно улучшить?


Slide 146

Задания
«4»: Квадрат двигается при
нажатии стрелок, однако
не может выйти за
границы синего квадрата:

«5»: Квадрат непрерывно

двигается, при нажатии
стрелок меняет
направление и
отталкивается от стенок
синего квадрата:

146


Slide 147

147

Вращение
Задача: изобразить модель вращения Земли вокруг
Солнца.
Проблема: движение по окружности, как изменять
координаты?
Решение: использовать в качестве независимой
переменной (менять в цикле) угол поворота α
(x, y)
L

x = x0 + L·cos(α)

α

(x0, y0)

y = y0 – L·sin(α)


Slide 148

Процедура

148

рисовать (True) или нет (False)?

procedure Draw(x, y: integer; flag: boolean);
const r = 10;
радиус Земли
begin
рисуем: цвет кисти – голубой
if flag then
Brush(1, 100, 100, 255)
else
стираем: цвет кисти – черный
Brush(1, 0, 0, 0);
Ellipse(x-r, y-r, x+r, y+r);
end;
только заливка!

(x-r, y-r)
(x,y)

(x+r, y+r)


Slide 149

Константы и переменные
program qq;
const rSun = 60;
{ радиус Солнца}
L = 150;
{ радиус орбиты Земли }
x0 = 200;
{ координаты центра Солнца}
y0 = 200;
var x, y,
{ координаты Земли }
k, code, i: integer; { для Event }
a, ha: real;
{ угол поворота, шаг }
stop: boolean; { признак остановки программы }
procedure Draw(x, y: integer; flag: Boolean);
begin
...
end;
begin
...
end.

149


Slide 150

Основная программа
program qq;
залить фон черным
...
begin
Brush(1, 0, 0, 0); Fill(1,1);
рисуем Солнце
Brush(1, 255, 255, 0);
Ellipse(x0-rSun, y0-rSun, x0+rSun, y0+rSun);
a := 0; ha := 1*pi/180; { начальный угол, шаг 1o за 100 мс}
stop := false;
Pen(0,0,0,0);
{ отключаем контуры }
repeat
x := round(x0 + L*cos(a));
новые координаты
y := round(y0 - L*sin(a));
Draw(x, y, True);
ждем 100 мс
Delay(100);
Draw(x, y, False);
if IsEvent then begin
Event(k, code, i);
if (k = 1) and (code = 27) then stop := true;
end;
a := a + ha;
поворот на ha
until stop;
end.

150


Slide 151

Задания
«4»: Изобразить модель
Солнца с двумя
планетами, которые
вращаются в
противоположные
стороны:

«5»: Изобразить модель

системы Солнце-ЗемляЛуна:

151


Slide 152

152

Программирование
на языке Паскаль
Тема 12. Функции

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 153

153

Функции
Функция – это вспомогательный алгоритм
(подпрограмма), результатом работы которого
является некоторое значение.
Примеры:
• вычисление sin x , cos x , x
• расчет значений по сложным формулам
• ответ на вопрос (простое число или нет?)

Зачем?
• для выполнения одинаковых расчетов в различных
местах программы
• для создания общедоступных библиотек функций

?

В чем отличие от процедур?


Slide 154

154

Функции
Задача: составить функцию, которая вычисляет
наибольшее из двух значений, и привести пример
ее использования
Функция:

формальные параметры

function Max (a, b: integer): integer;
begin
if a > b then Max := a
else
end;

Max := b;

это результат
функции


Slide 155

Функции
Особенности:
• заголовок начинается словом function
function Max (a, b: integer): integer;

• формальные параметры описываются так же, как и для
процедур
function qq( a, b: integer; x: real ): real;

• можно использовать параметры-переменные
function Max ( var a, b: integer): integer;

• в конце заголовка через двоеточие указывается тип
результата
function Max (a, b: integer): integer ;

• функции располагаются ВЫШЕ основной программы

155


Slide 156

156

Функции
Особенности:
• можно объявлять и использовать локальные
переменные
function qq (a, b: integer): float;
var x, y: real;
begin
...
end;

• значение, которое является результатом, записывается в
переменную, имя которой совпадает с названием
функции; объявлять ее НЕ НАДО:
function Max (a, b: integer): integer;
begin
...
Max := a;
В Delphi: Result
end;

!

:= a;


Slide 157

Программа
program qq;
c
var a, b, max:
integer;
function Max (a, b: integer): integer;
begin
...
end;
begin
фактические параметры
writeln('Введите два числа');
read(a, b);
вызов функции
c := Max ( a, b );
max
c );
writeln('Наибольшее число ', max
end.

!

Имена переменных, функций и
процедур не должны совпадать!

157


Slide 158

Задания
«4»: Составить функцию, которая определяет сумму всех
чисел от 1 до N и привести пример ее использования.
Пример:
Введите число:
100
сумма = 5050

«5»: Составить функцию, которая определяет, сколько зерен
попросил положить на N-ую клетку изобретатель шахмат
(на 1-ую – 1 зерно, на 2-ую – 2 зерна, на 3-ю – 4 зерна, …)
Пример:
Введите номер клетки:
28
На 28-ой клетке 134217728 зерен.

158


Slide 159

159

Задания (вариант 2)
«4»: Составить функцию, которая определяет наибольший
общий делитель двух натуральных и привести пример ее
использования.
Пример:
Введите два числа:
14 21
НОД(14,21)=7

«5»: Составить функцию, которая вычисляет функцию синус
как сумму ряда (с точностью 0.001)
sin x  x 

x

3

3!



x

5

5!



x

7

7!



Пример:
Введите угол в градусах:
45
sin(45) = 0.707

x в радианах!


Slide 160

160

Логические функции
Задача: составить функцию, которая определяет, верно
ли, что заданное число – простое.
Особенности:
• ответ – логическое значение (True или False)
• результат функции можно использовать как
логическую величину в условиях (if, while)
Алгоритм: считаем число делителей в интервале от 2 до
N-1, если оно не равно нулю – число составное.
count := 0;
for i := 2 to N-1 do
if N mod i = 0 then
count := count + 1;
if count = 0 then
{ число N простое}

else { число N составное }

?

Как улучшить?


Slide 161

Логические функции
program qq;
var N: integer;

результат – логическое значение

function Prime (N: integer): boolean;
var count, i: integer;
перебор только до N
begin
i := 2; count := 0;
while i*i <= N do begin
if N mod i = 0 then count := count + 1;
i := i + 1;
end;
Prime := (count = 0);
end;

условие – это логическое значение

begin
writeln('Введите целое число');
read(N);
вызов функции
if Prime(N) then
writeln(N, ' – простое число')
else writeln(N, ' – составное число');
end.

161


Slide 162

162

Задания
«4»: Составить функцию, которая определяет, верно
ли, что сумма его цифр – четное число.
Пример:

Введите число:
Введите число:
136
245
Сумма цифр четная. Сумма цифр нечетная.
«5»: Составить функцию, которая определяет, верно
ли, что в заданном числе все цифры стоят по
возрастанию.
Пример:

Введите число:
258
Верно.

Введите число:
528
Неверно.


Slide 163

163

Программирование
на языке Паскаль
Тема 13. Случайные числа

© К.Ю. Поляков, 2006-2009


Slide 164

Случайные числа
Случайные явления: везде…
• бросание монеты («орел» или «решка»)
• падение снега
Случайные числа – это такая последовательность
чисел, для которой невозможно предсказать следующее
даже зная все предыдущие.

Проблема: как получить на компьютере?
Возможные решения:
• использовать внешний источник шумовых помех
• с помощью математических преобразований

164


Slide 165

Генератор случайных чисел в Паскале
Целые числа в интервале [0,N]:
var x: integer;
begin
randomize;
...
...
x := random ( 100 );

{ интервал [0,99] }

Вещественные числа в интервале [0,1]
var x: real;
...
x := random;

{ интервал [0,1] }

165


Slide 166

Конец фильма

166