Методичка_ОТтаП_Ч1
.pdfМіністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ТЕХНІКА ТА АЛГОРИТМІЧНІ МОВИ
М Е Т О Д И Ч Н І В К А З І В К И
до виконання комп’ютерного практикуму
Частина 1
«Мова програмування Pascal»
Київ НТУУ «КПІ»
2011
Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ТЕХНІКА ТА АЛГОРИТМІЧНІ МОВИ
М Е Т О Д И Ч Н І В К А З І В К И
до виконання комп’ютерного практикуму
для студентів напряму підготовки бакалаврів 6.050701 «Електротехніка та електротехнології»
Частина 1
«Мова програмування Pascal»
Затверджено Методичною радою НТУУ «КПІ»
Київ НТУУ «КПІ»
2011
Обчислювальна техніка та алгоритмічні мови. Мова програмування Pascal [Текст]: метод. вказівки до викон. комп’ютерного практикуму для студ. напряму підготов. бакалаврів 6.050701 «Електротехніка та електротехнології» / Уклад.: Марченко А.А., Тимохін, О.В., Д.В. Настенко. – К.: НТУУ «КПІ», 2011. - Обчислювальна техніка та
алгоритмічні мови. Мова програмування Pascal. Частина 1 – 70с.
Гриф надано Методичною радою НТУУ «КПІ»
(Протокол № від |
2011 р.) |
Н а в ч а л ь н е в и д а н н я
ОБЧИСЛЮВАЛЬНА ТЕХНІКА ТА АЛГОРИТМІЧНІ МОВИ
М Е Т О Д И Ч Н І В К А З І В К И
до виконання комп’ютерного практикуму для студентів напряму підготовки бакалаврів 6.050701
«Електротехніка та електротехнології»
Частина 1
«Мова програмування Pascal»
Укладачі: МАРЧЕНКО Анатолій Андрійович, канд. техн. наук
ТИМОХІН Олександр Вікторович НАСТЕНКО Дмитро Васильович
Відповідальний |
|
редактор |
О. С. Яндульський, д-р техн. наук, проф. |
Рецензент |
Т. Л. Кацадзе, канд. техн. наук, доц. |
Зміст |
|
Зміст ..................................................................................................... |
3 |
Вступ .................................................................................................... |
5 |
1. Заняття №1. Система Turbo Pascal. .............................................. |
8 |
1.1. Робота в системі Turbo Pascal. ................................................................ |
8 |
1.2. Команди головного меню. .................................................................... |
10 |
1.3. Робота з вікнами..................................................................................... |
13 |
1.4. Текстовий редактор. .............................................................................. |
14 |
1.5. Інтегрований відлагоджувач................................................................. |
15 |
1.6. Приклад програми на Turbo Pascal. ..................................................... |
17 |
1.7. Індивідуальні завдання.......................................................................... |
18 |
1.8. Контрольні запитання............................................................................ |
18 |
2. Заняття №2. Основні відомості про мову Паскаль................... |
19 |
2.1. Перша програма. .................................................................................... |
19 |
2.2. Ідентифікатори. ...................................................................................... |
20 |
2.3. Оператори присвоювання. .................................................................... |
20 |
2.4. Введення та виведення інформації. ..................................................... |
21 |
2.5. Числові типи даних................................................................................ |
23 |
2.6. Арифметичні вирази. ............................................................................. |
27 |
2.7. Приклад................................................................................................... |
28 |
2.8. Порядок виконання роботи................................................................... |
30 |
2.9. Індивідуальні завдання.......................................................................... |
30 |
2.10. Контрольні запитання. ..................................................................... |
31 |
3. Заняття №3. Керування обчислювальним процесом. Умовні |
|
оператори переходу. ......................................................................... |
32 |
3.1. Операції порівняння. ............................................................................. |
32 |
3.2. Тип даних Boolean та логічні операції. ............................................ |
32 |
3.3. Умовний оператор IF............................................................................ |
34 |
3.4. Оператор безумовного переходу GOTO. Мітки. Коментарі............... |
37 |
3.5. Приклад розв’язання.............................................................................. |
39 |
3.6. Порядок виконання роботи................................................................... |
41 |
3
3.7. Індивідуальні завдання.......................................................................... |
41 |
3.8. Контрольні запитання............................................................................ |
44 |
4. Заняття №4. Програмування розгалужених процесів. Оператор |
|
вибору Case........................................................................................ |
45 |
4.1. Символьний тип даних Char. .............................................................. |
45 |
4.2. Оператор вибору CASE. ........................................................................ |
46 |
4.3. Приклад................................................................................................... |
47 |
4.4. Порядок виконання роботи................................................................... |
49 |
4.5. Індивідуальні завдання.......................................................................... |
50 |
4.6. Контрольні запитання............................................................................ |
52 |
5. Заняття №5. Циклічні обчислення. Ітераційні цикли. ............ |
53 |
5.1. Теоретичні відомості ............................................................................. |
53 |
5.2. Оператор циклу з пост-умовою (Repeat).......................................... |
53 |
5.3. Оператори циклу з передумовою (While) ......................................... |
55 |
5.4. Оператори циклу з параметром (For) ................................................. |
56 |
5.5. Приклад................................................................................................... |
60 |
5.6. Порядок виконання роботи................................................................... |
62 |
5.7. Індивідуальні завдання.......................................................................... |
62 |
Додаток .............................................................................................. |
68 |
Список літератури ............................................................................ |
70 |
4
Вступ
Комп’ютерний практикум з дисципліни “ Обчислювальна техніка та алгоритмічні мови” проводиться зі студентами напряму підготовки 6.050701 – Електротехніка та електротехнології, спеціальностей 7.05070106 "Системи управління виробництвом та розподілом електроенергії" 7.05070102 «Електричні мережі та системи» денна форма навчання в першому семестрі. Зміст цього посібника відповідає програмі першого семестру. Методичні вказівки Частина 1. містять матеріали п’яти завдань, які виконуються студентами на комп’ютерному практикумі протягом 12 академічних годин з запланованих 36 і являються першою частиною з запланованих трьох.
В практичній діяльності інженера-електрика все більш необхідною стає обчислювальна техніка. Вона використовується при обробці експериментальних даних, прогнозуванні навантаження, розрахунку режимів роботи електрообладнання, оптимізації режимів, розподіленні ресурсів, проектуванні і при вирішенні багатьох інших завдань сучасної електроенергетики. Більшість спеціальних дисциплін для студентів електроенергетичних спеціальностей базується на знанні алгоритмічних мов і вмінні працювати з персональними комп’ютерами (ПК). Тому основне завдання комп’ютерного практикуму по курсу “ Обчислювальна техніка та алгоритмічні мови ” - набути навичок програмування алгоритмічною мовою Паскаль і навчитися розв‘язувати задачі за допомогою ПК.
Мова Паскаль розроблена Ніклаусом Віртом в 1970 році спеціально для навчання студентів методам процедурного програмування, тому вона, як ніяка інша підходить для навчання початківців. В цих методичних вказівках наведені основні правила синтаксису Паскаль, прийоми алгоритмізації і програмування задач, які найбільш часто зустрічаються в інженерній практиці, а також основні етапи виконання кожної роботи - написання, відлагодження і виконання програми. Підготовку починають з вивчення теоретичного матеріалу по темі. Після цього треба виконати індивідуальне завдання, номер якого відповідає порядковому номеру прізвища студента у списку групи.
5
Текст програми готують до початку комп’ютерного практикуму, відлагодження і розрахунок виконують в лабораторії. Перевірку правильності одержаних результатів студент здійснює самостійно.
Переконавшись у правильності результатів, студенти оформляють і віддають звіт викладачу. Викладач має право повернути на доопрацювання недбало оформлену або з помилками роботу, а також не зарахувати її, якщо теоретична підготовка студента недостатня.
В загальному випадку процесу розв‘язання задачі на комп’ютері передують наступні підготовчі етапи:
1)постановка і формалізація задач;
2)вибір методу розв’язання;
3)розробка алгоритму;
4)написання програми;
5)від лагодження програми;
6)виконання програми при заданих значеннях вихідних даних.
Власне, програмування складається з двох етапів: розробка алгоритму і написання програми. Запис алгоритму будь-якою алгоритмічною мовою у вигляді програми не викличе труднощів. Особливо важко при підготовці задачі до розв‘язання на ПК розробити і перевірити алгоритм. Чітке визначення алгоритму для програміста малоінформативне, тому дамо його спрощене визначення.
Алгоритмом називають систему формальних правил, яка однозначно веде до розв‘язання даної задачі.
Алгоритм описують у вигляді блок-схем - графічного подання, яке доповнюється елементами словесного запису. Кожний пункт алгоритму відображається на схемі у вигляді умовних графічних позначень - символів. Найбільш уживані символи наведені в таблиці №1. Для зручності опису схем, установлення зв’язків і відношень між їх частинами, всі символи мають наскрізну нумерацію. Послідовність виконання пунктів алгоритму, що описується схемою, встановлюється упорядкованим розміщенням символів на схемі і об’єднанням їх лініями, котрі називаються лініями потоку інформації.
6
Таблиця 1
Найменуванн |
|
Позначення |
Зображена функція |
||||||
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
Блок |
|
|
|
Виконання дій, в результаті |
||||
|
|
|
|||||||
обчислень |
|
|
|
яких змінюються |
значення |
||||
|
|
|
|
|
даних |
|
|
|
|
2. |
Логічний |
|
|
|
Вибір |
напряму |
виконання |
||
блок |
|
|
|
алгоритму в |
залежності від |
||||
|
|
|
|
|
деяких умов |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(оператори If або Case) |
||||
3. |
Блок |
|
|
|
Введення-виведення даних |
||||
введення- |
|
|
|
(оператори |
Read, |
Readln, |
|||
виведення |
|
|
|
Write, Writeln) |
|
|
|||
даних |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. |
Блок |
|
|
|
Виведення даних на принтер |
||||
виведення |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
даних на друк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Пуск- |
|
|
|
Початок |
чи |
кінець |
обробки |
|
зупинка |
|
|
|
даних |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6. |
З’єднувач |
|
|
|
Позначення зв’язків між |
||||
|
|
|
|
|
частинами |
|
блок-схеми, |
||
|
|
|
|
|
розташованими |
на |
одному |
||
|
|
|
|
|
аркуші |
|
|
|
|
7. |
Міжсторін- |
|
|
|
Позначення зв’язків між |
||||
ковий |
|
|
|
частинами |
|
блок-схеми, |
|||
з’єднувач |
|
|
|
розташованими |
на |
різних |
|||
|
|
|
|
|
сторінках |
|
|
|
|
8. |
Цикл |
|
|
|
Повторення операцій |
||||
|
|
|
|
|
(оператори |
For, |
While, |
||
|
|
|
|
|
Repeat) |
|
|
|
|
Зміст звіту
Звіт оформляється на аркушах формату А4 і починається з
титульного аркуша (див. додаток).
7
1. Заняття №1. Система Turbo Pascal.
Мета роботи - ознайомитися з системою Turbo Pascal відповідної версії та набути певних навиків роботи в ній.
1.1. Робота в системі Turbo Pascal.
Система Turbo Pascal являє собою інтегроване середовище, в якому існують всі можливості для створення файлу виконання (програми), що має розширення .EXE, не звертаючись по допомогу до інших систем.
Вона складається з декількох складових:
екранного редактора, необхідного для створення тексту і його редагування. До цієї системи належать пункти верхнього меню Edit і Search;
транслятора, що здійснює синтаксичний контроль тексту програми і побудування машинного коду - команди пункту меню
Compile;
укладача, який будує модуль програми, що можна завантажити на виконання. Ці команди належать пунктам меню
Run, Compile;
відлагоджувача, чиєю функцією є покрокове (чи фрагментарне) виконання програми з показом, при необхідності, проміжних результатів, а також їх корекції - пункти меню Debug, Run;
файлера, який виконує завантаження файлу з магнітного носія (твердого чи гнучкого диска) в редактор, зберігання файлу, зміну робочої директорії, тимчасовій вихід в операційну систему без виходу з системи Turbo Pascal - пункт верхнього меню File;
системи контекстно-залежної допомоги, котра необхідна для найбільш продуктивної роботи в системі. Дана частина системи викликається "гарячою" клавішею [F1].
Крім цього, до системи Turbo Pascal належать бібліотечні функції, що мають розширення *.TPU, а також файли з розширеннями *.BGI і *.CHR - файли підтримки графіки і шрифтів на екрані, що використовуються в багатьох прикладних програмах.
8
Екранний інтерфейс системи складається з основного меню - рядок, який розташований в верхній частині екрана, допоміжного меню - рядок, розташований в нижній частині екрана, а також вікон екранного редактора, що займають на екрані усе місце між вищеописаними рядками. Вікна екранного редактора можна переміщувати, змінювати їх розміри, розташовувати на екрані відразу декілька вікон і т. д.
Головне меню
Закрити вікно
Номер вікна
Назва Курсори миші
Розгорнути вікно
Вертикальне прокручування
Текст програми
Місцезнаходження (рядок:стовпець) Горизонтальне прокручування
Рядок стану
Після старту Turbo Pascal користувач працює в інтегрованому середовищі, яке дозволяє набирати програми з використанням вбудованого екранного редактора, компілювати їх, виконувати, проводити відлагоджування програм.
Керування всіма функціями здійснюється як у режимному меню, так і безпосередньо шляхом натискання певних клавіш. Перший рядок екрана містить всі альтернативні меню. В останньому рядку екрана наведені основні доступні клавіші. Інший простір екрана - робоча область, яка використовується для розташування вікон з файлами, що редагуються. Для входу в меню необхідно натиснути [F10] і підвести до потрібного пункту меню прямокутник за допомогою клавіш керування курсором і натиснути клавішу [Enter] чи натиснути одну виділену літеру
9