Мониторинг обменных курсов валют
18c0693f

ТЕМА №6: ПРОГРАММИРОВАНИЕ НА ЯЗЫКЕ


ПРОГРАММНО -  ДИДАКТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ: ЭВМ типа IBM. Turbo-Pascal 5.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ: Дать основные понятия подпрограмм (процедур и функций). Познакомить с видами формальных параметров: параметры-значения, параметры-переменные. Научить различать фактические и формальные параметры. Знакомство с понятием рекурсии. Выработка навыков составления программ с использованием процедур и функций.

ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ:

Учащиеся должны знать:

-        Что такое подпрограмма;

-        Что такое процедура;

-        Для чего используются процедуры;

-        Что такое формальные  и фактические параметры;

-        Чем отличается задание параметров-значений от параметров-переменных;

-        В каком месте программы ставится описание процедур;

-        Как вызывается процедура;

-        Структуру процедуры.

-        Что такое функция;

-        Чем отличаются процедуры от функций,

-        Для чего используются функции;

-        Чем отличается заголовочная строка функции от заголовочной строки процедуры;

-        В каком месте программы ставится описание функции;

-        Как вызывается функция;

-        Структуру функции;

-        Что такое рекурсия;

-        Для чего и как используется опережающее описание подпрограммы.

Учащиеся должны уметь:

-        Правильно описывать процедуры и функции;

-        Правильно вызывать процедуры и функции;


-        Различать формальные и фактические параметры;

-        Правильно описывать параметры-значения и параметры

-        Различать формальные и фактические параметры;

-        Использовать простейшие рекурсии при составлении программ

ПЛАН-СОДЕРЖАНИЕ УРОКА

Подпрограммы.

Автономная часть программы, с помощью которой можно производить одни и те же вычисления, с разными исходными данными и в различных местах программы, многократно, называется подпрограммой. Виды подпрограмм: процедуры и функции.

Процедуры.

Процедура (подпрограмма)

– многократно повторяющаяся часть программы, оформленная отдельно от основной программы. Место расположения процедур в программах - Раздел описаний, за описание переменных.

Преимущества использования процедур - уменьшение объем программы, сокращение времени на отладку.

Принцип работы процедуры:

Выполнение программы начинается с выполнения основной части программы. Как только появляется необходимость  в выполнении процедуры, она вызывается по имени с передачей  входных данных. После выполнения процедура передает в основную часть программы выходных данных (результатов), в то место, откуда была вызвана процедура.

Затем продолжается выполнение основной части  программы.

Процедура оформляется подобно основной программе:

Раздел описаний основной программы
Заголовок процедуры

 Procedure имя

(список параметров);

 Описываются формальные параметры
Раздел описаний

 label …;

Var …;
Раздел операторов процедуры

 Begin

…

end;
Описание функций
Раздел операторов основной программы
Procedure имя (формальные параметры);

Раздел описаний

Begin

Раздел операторов

End;

Все переменные, представленные в разделе описаний основной программы называются глобальными. Они действуют как в разделе операторов основной программы, так и в любой подпрограмме.



Параметры (переменные), определяемые при описании процедуры называются формальными.

Параметры (переменные), задаваемые при вызове процедуры называются фактическими.

Формальные параметры (переменные, описываемые в процедуре) делятся на параметры - значения и параметры - переменные

Параметры-значения  – передают информацию только в процедуру (входные), описываются как переменные с указанием типа (без зарезервированного слова Var).

Параметры-переменные – передают информацию, как в процедуру, так и обратно (выходные), их описание начинается со слова Var, затем следует список переменных с указанием типа.

Пример:

Procedure sterline (len: integer); - параметры-значения.

Procedure stl (l: integer, Var n integer); - параметры-значения и параметры – переменные.

Формальные параметра описываются только в заголовке процедуры. Формальные параметры никогда не описываются в разделе описаний  процедуры.  Если в процедуре используются переменные, отличные от формальных параметров, их необходимо обязательно описать в разделе описания процедуры.

Вызов процедуры подобно специальным операторам происходит по имени с указанием фактических параметров, например:

stl (а, n);

 Имена фактических параметров могут не совпадать с именами формальных параметров, но они должны соответствовать друг другу по типу. Формальные параметры описываются в разделе описания основной программы и до вызова процедуры должны получить значения.

Пример использования процедур:

Написать программу, которая выводит на экран строку, состоящую из заданного числа звездочек. Использовать процедуру.

Uses crt;

Var n: integer;

Procedure sterline (var len: integer);

Var i:integer;

Begin

For i:=1 to len do

Write (‘*’);

End;

Begin

Write(‘Введите количество звездочек’); Readln(n);

Sterline (n);

Readln; End.

Функции.

Функция, как и процедура, может содержать несколько операторов, несколько входных (и только)  параметров, но результат получается только один. Этот единственный результат обозначается именем функции и передается в основную программу.



В общем виде функция записывается в разделе описания основной программы следующим образом:

Function имя (формальные параметры):тип;

Раздел описаний

Begin

Операторы

Имя:= …

End;

Поскольку результат обозначается именем функции, то после формальных параметров указывается тип функции, который должен совпадать с типом результата вычислений. В конце описания функции имени функции обязательно присваивается какое-то значение. Вызывается функция по ее имени с указанием фактических параметров. Функция может использоваться в операторах присваивания, условных операторах и т.п. Например, Res:=Compare(x1,x2);

Пример использования функций:

Написать программу, которая с помощью функции сравнивает два целых числа и выводит результат сравнения в виде одного из знаков: >,<,=

Uses crt;

Var x1,x2:real; res:char;

Function Compare (a,b: real):char;

Begin

If a>b then Compare:=’>’ else if a<b then Compare:=’<’ else Compare:=’=’;

End;

Begin

Writeln (‘Введите числа’);

Readln(x1,x2);

Res:=Compare(x1,x2);

Writeln(x1:6:2, res,x2:6:2);

Readln; end.

 

 

Рекурсия.

Рекурсия – это вывоз подпрограммой

 (процедурой или функцией) самой себя.

Рассмотрим построение рекурсивной функции на примере вычисления N!. При правильно организованной рекурсивной подпрограммы осуществляется многократный переход от некоторого текущего уровня организации алгоритма к низшему уровню последовательно до тех пор, пока не будет получено тривиальное решение поставленной задачи.

PROGRAM DEMO1;

USES CRT;

    VAR M:BYTE;

FUNCTION FAKT(N:BYTE):LONGINT;

  BEGIN

  IF N=1 THEN FAKT:=1

         ELSE FAKT:=FAKT(N-1)*N;

  END;

BEGIN

CLRSCR;

        WRITE('N-');READLN(M);

        WRITELN('N!=',FAKT(M));

READKEY;

END.

В нашем примере происходит так: в операторе печати вызывается функция FAKT с параметрам N, которая в свою очередь вызывает функцию FAKT с параметрам N-1, и так далее, пока не вызывается FAKT(1). Тогда это процесс останавливается, затем происходить извлечение результата в обратном порядке.



Это хорошо видно на следующем примере программы:

Текст программы:

 Результат работы программы:
PROGRAM DEMO2;

USES CRT;

    VAR CH: WORD;

  PROCEDURE WRITEA;

  BEGIN

  CH:=CH+1;

  WRITELN('­НАЧАЛО',CH);

  IF CH<4 THEN WRITEA;

  WRITELN(' КОНЕЦ',CH);

  CH:=CH-1;

  END;

  BEGIN

CLRSCR;

        CH:=0;

        WRITEA;

READKEY;

END.

 НАЧАЛО 1

НАЧАЛО 2

НАЧАЛО 3

НАЧАЛО 4

 КОНЕЦ 4

 КОНЕЦ 3

 КОНЕЦ 2

 КОНЕЦ 1
Рекурсивная форма организации алгоритма обычно выглядит изящнее итерационной и дает более ком­пактный текст программы, но при выполнении, как правили, медленнее и может вызвать переполнение стека.

Стек – это специальная область памяти (конечное число ячеек), где сохраняется адреса возврата (адрес вызывающей программы, используется для передачи управления вызывающей программе). Стеки используются так же для передачи параметров в процедуры (для обычных параметров в стек заносятся их значения, для параметров-переменных – их адреса), размер стек ограничен. Стек можно представить в виде стопки книг. Если стопка достигла максимального размера, то при добавлении новой книги сверху – нижняя книга должна быть убрана.

Нужно обязательно отслеживать в программе наполнение стека, то есть не допускать зацикливания рекурсии.

Рекурсивный вызов может быть косвенным. В этом случае программа обращается к себе опосредованно, путем вызова другой программы, в которой содержится обращение к первой. При использовании такого подхода нужно использовать опережающее описание. Опережающее описание заключается в том, что объявляется лишь заголовок процедуры, а ее тело заменяется директивой FORWARD. После этого можно в другой процедуре использовать обращение к ней – ведь компилятор уже может правильным образом организовать ее вызов. Обратите внимание: тело второй процедуры описывается после первой и начинается заголовком, в котором уже не указываются описанные ранее формальные параметры.

 Пример:



PROCEDURE B( J:BYTE);FORWARD; { тело процедуры заменено директивой FORWARD }

PROCUDURE A( I:BYTE);

BEGIN

…

B(I);

…

END;

PROCEDURE B;

BEGIN

…

A(J);

…

END;

Примеры программ с процедурами и функциями:

При составлении программ обязательно использовать процедуры или функцию.

Uses crt;

Var F,m,k:integer;

Function Fact(n:integer):integer;

Var P,i:integer;

Begin

P;=1;

For i:=2 to n do

P;=P*i;

 Fact:=P;

End;

Begin

Read (M,K);

F:=Fact(m) – Fact(K);

Writeln (‘F=’,F:5);

repeat until keypressed

End.
uses crt,graph;

var gd,gm,x:integer;

begin

gd:=detect;

initgraph(gd,gm,'');

x:=20;

repeat

repeat

setcolor(4);

circle(x,200,15);

setfillstyle(1,3);

floodfill(x,200,4);

delay(8000);

setcolor(0);

 circle(x,200,15);

setfillstyle(1,3);

floodfill(x,200,0);

x:=x+40;

until x>600;

repeat

setcolor(4);

circle(x,200,15);

delay(8000);

setcolor(0);

circle(x,200,15);

x:=x-40;

until x<20;

repeat until keypressed;  end.
Примеры программ с использованием рекурсий:

Вычислить Xn:

PROGRAM DEMO3;

USES CRT;

    VAR X1,X2: WORD;I,M:BYTE;S:LONGINT;

  FUNCTION XN(X,N:BYTE):LONGINT;

  BEGIN

  IF N=0 THEN XN:=1

         ELSE XN:=XN(X,N-1)*X;

  END;

  BEGIN

CLRSCR;

        WRITE('X,N-');READLN(X1,M);

        WRITELN('XN-',XN(X1,M));

READKEY;

END.

 Подсчитать сумму N чисел Фибоначчи (1,1,2,3,5,8,13,..):

PROGRAM DEMO4;

USES CRT;

    VAR X1,X2: WORD;I,M:BYTE;S:LONGINT;

  FUNCTION FIB(N:BYTE):LONGINT;

  BEGIN

  IF N=1 THEN FIB:=1;

  IF N=2 THEN FIB:=1;

  IF N>=3 THEN FIB:=FIB(N-1)+FIB(N-2);

  END;

  BEGIN CLRSCR;

        WRITE('N-');READLN(M); S:=0;

        FOR I:=1 TO M DO

        S:=S+FIB(I);

        WRITELN('S-',S);

READKEY;

END.
Написать рекурсивную функцию вычисления суммы 1+2+3+4+5+…+N:

PROGRAM DEMO5;

USES CRT;

    VAR M:WORD;

FUNNCTION SUM(N:WORD):LONGINT;



BEGIN

IF N=1 THEN SUM:=1 ELSE SUM:=SUM(N-1)+N;

END;

BEGIN

WRITE(‘N-‘);READLN(M);

WRITELN(‘СУММА -’,SUM(M));

READKEY;END.

Используя рекурсивную функцию получить подобную фигуру:
1 вариант (простая рекурсивная форма)

PROGRAM DEMO6;

USES CRT,GRAPH;

VAR X,Y: WORD;I,K,M,N:BYTE;

    GD,GM:INTEGER;

PROCEDURE LINT(X,Y,N,M:WORD);

 BEGIN

 LINETO(X+N,Y);

 LINETO(X+N,Y+N);

 LINETO(X+M,Y+N);

 LINETO(X+M,Y+M);

 X:=X+M;Y:=Y+M;

 N:=N-2*M;

 K:=K+1;

 IF K<5 THEN LINT(X,Y,N,M);

 END;

BEGIN

  GD:=DETECT;

  INITGRAPH(GD,GM,'');

LINT(0,0,100,10);

READKEY;

END.

 2 вариант (рекурсивная форма с опережающим описанием)

PROGRAM DEMO7;

USES CRT,GRAPH;

    VAR X,Y: WORD;I,K,M,N:BYTE;

         GD,GM:INTEGER;

       PROCEDURE LNT(X,Y,N,M:WORD); forward;

  PROCEDURE LINT(X,Y,N,M:WORD);

  BEGIN

   for k:=1 to 5 do begin

   lnt(x,y,n,m);

  X:=X+M;Y:=Y+M;

   N:=N-2*M;        end;

  END;

  procedure lnt;

  begin

  LINETO(X+N,Y);

  LINETO(X+N,Y+N);

  LINETO(X+M,Y+N);

  LINETO(X+M,Y+M);

     end;

  BEGIN

  GD:=DETECT;

  INITGRAPH(GD,GM,'');

LINT(0,0,100,10);

READKEY;



Самый выгодный курс обмена валюты