В практической работе представлены примеры составления программ линейной структуры на языке программирования Паскаль, даны задания для самостоятельного выполнения.

Практическая работа №1 Программирование линейных алгоритмов на языке Паскаль

Цель работы: изучить структуру программы на языке программирования Паскаль, научиться программировать линейные алгоритмы, освоить приемы ввода, редактирования, отладки и выполнения программы.

Краткие теоретические сведения

Алгоритм – конечная последовательность точно определенных действий, приводящих к решению поставленной задачи.

Основой для классификации алгоритмов является порядок выполнения команд. На основании данного признака выделяют три основных типа алгоритмов:

• линейные алгоритмы;  разветвленные алгоритмы;

• циклические алгоритмы.

Блок-схема  ориентированный граф, указывающий на последовательность операций, приводящую к решению поставленной задачи.

Следование Ветвление Повторение или цикл

Линейный алгоритм – это алгоритм, в котором команды выполняются последовательно друг за другом.

Язык программирования Pascal был создан в 1968 – 1971 году Никлаусом Виртом как учебный язык программирования и назван в честь французского философа и математика XVII в. Блеза Паскаля.

Паскаль  язык структурного программирования. Это означает, что для написания программы, необходимо предварительно составить алгоритм ее решения для компьютера.

PascalABC.NET – это система программирования и язык Pascal нового поколения.

Структура программы на языке Паскаль

_{Заголовок}program имя программы; программы var { описание переменных } begin

^Телооператоры программы end.

Функции языка Паскаль abs (x) – модуль числа |𝑥| srt (x)  число х во второй степени 𝑥² sqrt (x)  квадратный корень числа sin (x), cos (x)  вычисление тригонометрических функций

В разделе описаний наиболее важная часть начинается после служебного слова var

(сокращ. от англ. variable  переменная), именно здесь указываются типы переменных в Паскале. Любая переменная в PascalABC.NET имеет определённый тип. Каждый тип, используется для определённых целей и имеет свои уникальные возможности.

Типы данных языка Паскаль integer – целочисленный тип, любое число от

–147483648 до 2147483647. real – вещественный тип, любое число от –1.8∙10³⁰⁸ до 1.8∙10³⁰⁸. string – строковый тип, содержит произвольное количество символов. boolean – логический тип, принимает значения: Истина (True) и Ложь (False).

Переменная – это величина, имеющая имя, тип и значение. Значение переменной может быть изменено во время работы программы. Данные хранятся в переменных, которые имеют свои идентификаторы (имена), например, идентификаторы X или Y, или более длинные идентификаторы переменных  number1, counter и т.п. Идентификаторы состоят из буквы, за которой могут следовать буквы, цифры или символ подчеркивания.

Чтобы задать переменной какое-либо значение используется оператор присваивания. Оператор присваивания в Паскале обозначается как :=, выполняет правую часть выражения и присваивает результат переменной, расположенной в левой части выражения:

Технология работы:

Пример 1. Вычислить сумму двух заданных чисел и вывести результат на экран.

program primer1;

var х,у,z:integer; { описание переменных целого типа } begin { начало программы } х := 3; { установка значения х } у := 5; { установка значения у } z := х + у; { вычисление суммы }

write(z); {вывод результата вычисления на экран } end. { конец программы }

Оператор write (от англ. write)  написать или writeln (от англ. write line  написать строку)  оператор вывода в Паскале, т.е. служит для вывода на экран каких-либо данных (просто текста, результатов выполнения программы, значений переменных и т.п.).

Часто в программе необходимо запрашивать данные (т.е. вводить значения переменных с клавиатуры, а затем использовать эти значения для решения поставленной задачи). Для ввода данных используется оператор ввода read или readln.

Пример 2. Вычислить сумму двух любых чисел и вывести результат на экран.

В первом примере мы присвоили значения переменным непосредственно в тексте программы. Но так как программа пишется для решения множества однотипных задач, то удобнее задавать значения переменным во время ее работы. Для этого применяется команда, которая позволяет ввести данные с клавиатуры. Модифицируем код программы из примера выше.

program primer1;

var x,y,z:integer; { описание переменных целого типа } begin { начало программы } read(x,y); { ввод значений х и y с клавиатуры } z := x + y; { вычисление суммы }

write(z); {вывод результата вычисления на экран } end. { конец программы }

Ввод значений переменных Х и У будет осуществляться по запросу работающей программы. В этот момент нужно будет с клавиатуры ввести два числа через пробел и нажать клавишу Enter, чтобы продолжить выполнение программы.

Пример 3. Изменить программу так, чтобы на экране появились подсказки для ввода и вывода значений.

В примере, при работе программы, не совсем понятно, что нужно вводить и что за числа появляются на экране по завершению работы программы. Поэтому изменим код программы, чтобы у нее появился минимальный пользовательский интерфейс. Для этого задействуем уже знакомую нам команду write.

program primer1;

var x,y,z:integer; { описание переменных целого типа } begin { начало программы }

writeln('Вычисление суммы двух чисел'); writeln ('Введите два целых числа через пробел'); readln(x,y); { ввод значений х и y с клавиатуры } z := x + y; { вычисление суммы }

write('Сумма = ',z); {вывод результата вычисления на экран } end. { конец программы }

Важно!

• Выводимый текст заключается в одиночные кавычки (апострофы).

• Для вывода значений переменных кавычки использовать нельзя, указывается просто идентификатор (имени переменной).

• Если необходимо после вывода перейти на другую строку, то используется writeln ().

Задача 1. Модифицировать программу так, чтобы она вычисляла и выводила на экран сумму и произведение трех целых чисел.

program zadacha1;

var x,y,k,z,p:integer; { описание переменных целого типа } begin { начало программы }

writeln('Вычисление суммы и произведения трех чисел'); write('Введите три целых числа через пробел'); readln(x,y,k); { ввод значений х,y,k с клавиатуры } z := x + y + k; { вычисление суммы } p := x * y * k; { вычисление произведения }

writeln('Сумма = ',z); {вывод результата сложения на экран } writeln('Произведение = ',p);{вывод результата произведения на экран } end. { конец программы }

Задача 2. Дана длина ребра куба а. Найти объем куба V=a³ и площадь его поверхности S=6a² .

program zadacha2;

var a,v,s:real; { описание переменных вещественного типа } begin { начало программы } writeln('Вычисление объема и площади поверхности куба'); write('Введите длину ребра куба'); readln(a); { ввод значения a с клавиатуры } v := a * a * a; { вычисление объема } s := 6 * a * a; { вычисление площади }

writeln('Объем куба = ',v); { вывод результата объем куба } writeln('Площадь поверхности = ',s); { вывод результата площадь поверхности }

end. { конец программы }

Задача 3. Даны две переменные с некоторыми значениями. Поменять местами значения этих переменных.

Program zadacha3;

var a,b,c: integer; { описание переменных целого типа } begin

writeln ('Поменять местами значения переменных'); write ('введите число а=');

readln (a); { ввод значения a с клавиатуры } write ('введите число b=');

read (b); { ввод значения b с клавиатуры } c:=a; { промежуточная переменная с } a:=b; { обмен значениями } b:=c; { обмен значениями }

writeln('a=',a); { вывод нового значения переменной a } writeln('b=',b); { вывод нового значения переменной b } end.

Самостоятельно:

Составьте блок-схему линейного алгоритма. Напишите программу на языке Паскаль для вычислений по данным формулам. Установите имена переменным, их тип: все переменные считайте вещественными (real). Включите в программу подсказки для ввода исходных данных и вывода результата вычислений.

Алгоритм решения задачи:

Структура программы:

1) Определить имена переменных.

2) Установить тип переменных.

3) Задать (ввести) значения переменных.

4) Выполнить вычисления по формулам.

5) Вывести результат решения задачи.

program имя программы; { название программы } var { описание переменных } begin { начало программы } оператор 1{ вывод подсказок } оператор 2{ ввод исходных данных } …………………… { вычисления по формулам } оператор n { вывод результата вычислений } end. { конец программы }

Внимание! Для правильного оформления задачи изучите примеры, рассмотренные в данной работе.

Решите задачи согласно своему варианту:

1. Найти объем шарового слоя по формуле, если известны r₁ и r₂ - радиусы, h – высота.

³1 (r₁²r₂²) h

V h  

2. По заданному значению радиуса R определить площадь поверхности сферы по формуле: 𝑃 = 4𝜋𝑅²

3. По заданному значению радиуса R определить объем сферы по формуле:

4. Определить путь, пройденный телом при равноускоренном движении по формуле:

, где a = 9,81 м/с²; v₀ = 10 м/с

5. Вычислить площадь кольца с внешним диаметром D₁ и внутренним диаметром D₂ по формуле:

6. Определить объем шарового сегмента по формуле:

7. Вычислить общее сопротивление при параллельном соединении проводников по формуле:

8. Вычислить площадь трапеции по длине основания и высоте по формуле:

9. Вычислить значение функции y при любых значениях переменной x:

𝑦 = 4𝑥²+7𝑥 − 1

10. Определить площадь S и периметр P прямоугольника со сторонами a и b.

11. Найдите гипотенузу прямоугольного треугольника по данным катетам a и b по формуле:

12. Найдите площадь треугольника со сторонами a=11, b=13, c=20 по формуле Герона:

13. Определить объем цилиндра с радиусом основания R и высотой H, площади его боковой и полной поверхности по формулам:

𝑉 = 𝜋𝑅³𝐻; 𝑆_бок= 2𝜋𝑅𝐻; 𝑆_пол= 2𝜋𝑅𝐻 +2𝜋𝑅²