На занятии рассматривается условный оператор в Паскале (if ). Объясняется, как использовать несколько условий в одной конструкции (AND и OR ). Рассмотриваются примеры работы с оператором
Напоминаем, что данный сайт не претендует на полное изложение информации по теме. Целью портала является предоставление возможности усваивания материала на основе готовых решенных примеров по теме «Язык программирования Pascal» с практическими заданиями для закрепления материала. Представленные на сайте сайт задания по Паскалю выстроены последовательно по мере увеличения их сложности. Сайт сайт может быть использован учителями и преподавателями в качестве вспомогательного наглядного пособия.
До рассмотрения данной темы в основном использовались линейные алгоритмы в Паскале, характерные для весьма простых задач, когда действия (операторы) выполняются последовательно, одно за другим. Более сложные алгоритмы предусматривают использование конструкция ветвления.
Блок-схема условного оператора:
Условный оператор в Паскале имеет следующий синтаксис:
Сокращенный вариант:
if условие then оператор;
Полный вариант:
if условие then оператор else оператор;
Условный оператор в Паскале — if — служит для организации хода задачи таким образом, при котором изменяется последовательность выполнения операторов в зависимости от какого-либо логического условия. Логическое условие может принимать одно из двух значений: либо true (истина), либо false (ложь), соответственно, оно может быть либо истинным, либо ложным.
Составной оператор
Если при истинном условии необходимо выполнять несколько операторов, то их по правилам языка Pascal необходимо заключать в блок , начинающийся со служебного слова begin и заканчивающегося служебным словом end . Такой блок принято называть операторными скобками , а данную конструкцию — составным оператором :
Операторные скобки и составной оператор в Паскале:
if логическое выражение then begin оператор1; оператор2; end else begin оператор1; оператор2; end;
Перевод с английского оператора условия облегчит понимание его использования:
| IF | THEN | ELSE |
| ЕСЛИ | ТО | ИНАЧЕ |
В условии (в логическом выражении) используются операторы отношения.
Рассмотрим список операторов отношения Паскаля:
- больше >
- меньше
- больше или равно в Pascal >=
- меньше либо равно в Pascal
- сравнение в Pascal =
- не равно в Pascal
Пример: найти наибольшее из двух чисел
| Вариант 1 | Вариант 2 |
 |
 |
Подробно разобраться в работе условного оператора в Паскале можно, просмотрев видеоурок:
Пример: вычислить значение переменной у по одной из двух ветвей
Показать решение:
var x,y:real; begin writeln ("введите х"); read(x); if x>0 then y:=ln(x) else y:=exp(x); writeln ("y=", y:6:2) {итоговое число будет занимать 6 позиций, и в нем будет 2 знака после запятой} end.
Обратите внимание на то, как в данном примере выводится y . При выводе переменных типа в pascal, можно использовать так называемый форматированный вывод , или запись с двумя двоеточиями:
y:6:2
- цифра после первого двоеточия (6) указывает на то, сколько знаков будет занимать число при выводе на экран
- цифра после второго двоеточия (2) указывает на то, сколько знаков после запятой вещественного числа будет выводиться
Таким образом, использование такой записи в pascal практически позволяет выполнить округление до сотых, тысячных и т.п.
Задача 0.
Вычислить значение переменной у по одной из двух ветвей:
Задача 1. В компьютер вводятся два числа. Если первое больше второго, то вычислить их сумму, иначе - произведение. После этого компьютер должен напечатать результат и текст ЗАДАЧА РЕШЕНА
Задача 2. Дракон каждый год отращивает по три головы, но после того, как ему исполнится 100 лет - только по две. Сколько голов и глаз у дракона, которому N лет?
Логические операции в Паскале (в логическом выражении)
Когда необходимо использовать двойное условие в Pascal, то понадобятся логические операции.
- Логическая операция AND (И), поставленная между двумя условиями, говорит о том, что должны выполняться сразу оба эти условия (должны быть истинными). Логический смысл операции - "конъюнкция".
- Поставленный между двумя условиями, знак OR (ИЛИ) говорит о том, что достаточно, если будет выполняться хотя бы одно из них (одно из двух условий истинно). Логический смысл операции - "дизъюнкция".
- На языке Паскаль XOR - знак логической операции, имеющий смысл "строгая дизъюнкция" и указывающий на то, что необходимо, чтобы одно из двух условий выполнялось (истинно), а другое - не выполнялось (ложно).
- Логическая операция NOT перед логическим выражением или переменной имеет смысл "отрицание" или "инверсия" и указывает на то, что если данная переменная или выражение истинны, то их отрицание - ложь и наоборот.
Важно: Каждое из простых условий обязательно заключать в скобки.
Пример : Рассмотрим примеры логических операций в логических выражениях в Паскале
| 1 2 3 4 5 6 7 8 | var n: integer ; begin n: = 6 ; if (n>5 ) and (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if (n>7 ) or (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if (n>7 ) xor (n<10 ) then writeln ("истина" ) ; if not (n>7 ) then writeln ("истина" ) ; end . |
var n:integer; begin n:=6; if (n>5) and (n<10) then writeln("истина"); if (n>7) or (n<10) then writeln("истина"); if (n>7) xor (n<10) then writeln("истина"); if not(n>7) then writeln("истина"); end.
Пример:
Компания набирает сотрудников от 25 до 40 лет включительно. Ввести возраст человека и определить, подходит ли он для данной компании (вывести ответ «подходит» или «не подходит»).
Особенность:
надо проверить, выполняются ли два условия одновременно.
Оператор является неделимым элементом программы, который дает возможность выполнять определенные алгоритмические действия. Отличием оператора, по отношению к другим элементам, является то, что под ним всегда подразумевается какое-то действие. В языке Паскаль операторы состоят из служебных слов. Операторы, используемые в программе, отделяются между собой и от других элементов программы символом (;). Все операторы языка Паскаль можно условно разбить на две группы :
- простые;
- структурированные.
Простые операторы - это операторы, не содержащие в себе других операторов. К ним относятся:
- оператор присвоения (:=);
- оператор процедуры;
- оператор безусловного перехода (GOTO).
Структурированные операторы - это операторы, которые содержат в себе другие операторы. К ним относятся:
- составной оператор;
- операторы условий (IF, CASE);
- операторы цикла (FOR, WHILE, REPEAT);
- оператор присоединения (WITH).
Простые операторы
Оператор процедуры
Оператор процедуры служит для вызова процедуры.
Формат: [имя_процедуры] (список параметров вызова);
Оператор процедуры состоит из идентификатора процедуры, непосредственно за которым в скобках расположен список параметров вызова. В Паскале имеются процедуры без параметров. В этом случае, при вызове, список параметров отсутствует. Выполнение оператора процедуры приводит к активизации действий описанных в ее теле. В языке Паскаль имеется два вида процедур:
- Стандартные, которые описаны в самом языке и являются принадлежностью языка;
- Процедуры пользователя, которые создает пользователь.
Для вызова стандартных процедур необходимо подключение в разделе USES имени модуля (библиотеки), где описана данная процедура. Ряд процедур, находящихся в модуле SYSTEM всегда подключается к программе автоматически и их подключение в разделе USES не нужно. Стандартные процедуры языка Паскаль - READ, WRITE, REWRITE, CLOSE, RESET.
READ ([файловая_переменная], [список_ввода])
READ (x,y)
Процедуры пользователя (нестандартные) должны быть созданы перед их использованием в программе и находятся либо в разделе описания самой программы, либо в отдельные программные единицы модуля. Если процедура находится в модуле, то имя этого модуля необходимо упомянуть в приложении USES.
Оператор безусловного перехода GOTO
Формат: GOTO [метка];
GOTO - зарезервированное слово в языке Паскаль. [метка] - это произвольный идентификатор, который позволяет пометить некий оператор программы и в дальнейшем сослаться на него. В языке Паскаль допускается в качестве меток использовать целое число без знаков. Метка располагается перед помеченным оператором и отделяется от него (:). Один оператор можно помечать несколькими метками. Они так же отделяются друг от друга (:). Перед тем как использовать метку в разделе оператора ее необходимо описать в разделе LABEL (раздел описания).
Действие GOTO передает управление соответствующему помеченному оператору. При использовании меток нужно руководствоваться следующими правилами:
- метка должна быть описана в разделе описаний и все метки должны быть использованы;
- если в качестве меток используются целые числа, их не объявляют.
Противоречит принципам технологии структурного программирования. Современные языки программирования не имеют в своем составе такого оператора, и в его использовании нет необходимости. Кроме того в современных компьютерах используется так называемый конвейерный способ. Если в программе встречается оператор безусловного перехода, то такой оператор ломает весь конвейер, заставляя создавать его заново, что существенно замедляет вычислительный процесс.
Структурированные операторы
Операторы условия IF
Условный оператор используется в программе для реализации алгоритмической структуры - ветвления. В данной структуре вычислительный процесс может продолжаться по одному из возможных направлений. Выбор направления обычно осуществляется проверкой какого-либо условия. Существует два вида структуры ветвления: структура вилка и обход.
В языке Паскаль условный оператор IF это средство организации ветвящегося вычислительного процесса.
Формат: IF [логическое_выражение] Then [оператор_1]; Else [оператор_2];
IF, Then, Else - служебные слова. [оператор_1], [оператор_2] - обыкновенные операции языка Паскаль. Часть Else является необязательной (может отсутствовать).
Оператор IF работает следующим образом: вначале проверяется результат логического выражения. Если результат Истина(TRUE), то выполняется [оператор_1], следующий за служебным словом Then, а [оператор_2] пропускается. Если результат Ложь(FALSE), то [оператор_1] пропускается, а [оператор_2] исполняется.
Если часть Else отсутствует, то оператор IF имеет не полную форму:
IF [логическое_выражение] Then [оператор];
В этом случае, если результат Истина(TRUE), то выполняется [оператор], если Ложь(FALSE), то управление передается оператору, следующему за оператором IF.
имеются 2 числа A и B. Найти максимальное число.
Составной оператор
Составной оператор - это последовательность произвольных операций в программе, заключенная в так называемые операторные скобки (Begin-End).
Формат: Begin [операторы]; End;
Составные операторы позволяют представлять группу операторов, как один оператор.
Оператор выбора CASE
Предназначен для реализации множественных ветвлений, поскольку оператор IF может реализовать всего два направления вычислительного процесса, использовать его для реализации множественных ветвлений не всегда удобно. Множественное ветвление реализуется оператором CASE.
Формат: CASE [ключ_выбора] OF
[константа_выбора_1]:[оператор_1];
[константа_выбора_2]:[оператор_2];
[константа_выбора_N]:[оператор_N];
ELSE [оператор];
CASE, OF, ELSE, END - служебные слова. [ключ_выбора] - это параметр одного из порядковых типов. [константы_выбора] - константы того же типа, что и ключ выбора, реализующие выбор. [оператор_1(N)] - обыкновенный оператор. ELSE может отсутствовать.
Оператор выбора работает следующим образом: до работы оператора определяется значение параметра ключ выбора. Этот параметр может быть либо выражен как переменная в программе, либо другим путем. Затем параметр ключ выбора последовательно сравниваем с константой выбора. При совпадении значения ключа выбора с одной из констант выбора, выполняется оператор, следующий за этой константой, а все прочие операторы игнорируются. В случае не совпадения ключа выбора ни с одним из констант, выполняется оператор, следующий за Else. Часто Else является не обязательной и в случае несовпадения ключа выбора ни с одной из констант выбора и при отсутствии Else, управление передается оператору, следующему за оператором CASE.
В операторе CASE нет явной проверки условия, характерного для оператора IF. В тоже время в неявном виде операция сравнения выполняется. CASE вносит диссонанс в программу на языке Паскаль, поскольку данные оператор завершается служебным словом End, которому нет парного Begin.
Составить алгоритм и программу задачи, моделирующей работу светофора. При вводе символа первой буквы цветов светофора, программа должна выводить сообщение о соответствующем цвете и действиях.
Программа работает следующим образом: с клавиатуры процедурой Read вводится символ буквы цвета светофора. Если введена буква ‘з’ соответствующая зеленому цвету, то в операторе CASE введено значение в списке выбора найдет константу выбора ‘з’ и будет выведено сообщение “Зеленый цвет, движение разрешено”. При вводе символа букв ‘к’ и ‘ж’ буду выведены аналогичные сообщения. При вводе любого другого символа будет выведено сообщение “Светофор не работает”, поскольку в этом случае работает часть Else, оператора CASE.
Операторы цикла
Циклической алгоритмической структурой считается такая структура, в которой некоторые действия выполняются несколько раз. В программировании имеются два вида циклических структур: цикл с параметром и итерационный цикл.
В цикле с параметром всегда имеются так называемые параметры цикла: X, X n , X k , ∆X. Иногда цикл с параметром называют регулярным циклом. Характерной чертой является то, что число циклов и повторений можно определить до выполнения цикла.
В итерационном цикле невозможно определить число циклов до его выполнения. Он выполняется до тех пор, пока выполняется условие продолжение цикла.
В языке Паскаль имеются три оператора, реализующих циклические вычислительные структуры:
- счетный оператор FOR. Он предназначен для реализации цикла с параметром и не может быть использован для реализации итерационного цикла;
- оператор цикла с предусловием WHILE;
- оператор цикла с постусловием REPEAT.
Последние два ориентированы на реализацию итерационного цикла, однако их можно использовать и для реализации цикла с параметром.
Оператор FOR
Формат: FOR [параметр_цикла] := [н_з_п_ц] To [к_з_п_ц] Do [оператор];
FOR, To, Do - служебные слова. [параметр_цикла] - параметр цикла. [н_з_п_ц] - начальное значение параметра цикла. [к_з_п_ц] - конечное значение параметра цикла. [оператор] - произвольный оператор.
Параметр цикла должен быть переменой порядкового типа. Начальное и конечное значения параметра цикла должны быть того же типа, что и параметр цикла.
Работу оператора рассмотрим на его алгоритме:
На первом шаге значение параметра цикла принимает [н_з_п_ц], затем осуществляется проверка параметр цикла меньше или равен [к_з_п_ц]. Это условие является условием продолжения цикла. Если выполнено, то цикл продолжает свою работу и выполняется [оператор], после чего параметр цикла увеличивается (уменьшается) на единицу. Затем с новым значением параметр цикла, проверяется условие продолжения цикла. Если оно выполняется, то действия повторяются. Если условие не выполняется, то цикл прекращает свою работу.
Оператор For существенно отличается от аналогичных операторов в других языках программирования. Отличия следующие:
- телом оператора For. Оператор может не выполниться ни разу, поскольку проверка условия продолжения цикла выполняется до тела цикла;
- шаг изменения параметра цикла постоянный и равен 1;
- тело цикла в операторе For представлено одним оператором. В том случае, если действие тела цикла требует более одного простого оператора, то эти операторы необходимо превратить в один составной оператор посредством операторных скобок (BEGIN-END);
- Параметр цикла может быть только переменой порядкового типа.
Пример использования оператора FOR: составить таблицу перевода рублей в доллары.
Оператор WHILE (оператор цикла с предусловием)
Формат: WHILE [условие] Do [оператор];
WHILE, Do - служебные слова. [условие] - выражение логического типа. [оператор] - обыкновенный оператор.
;
Оператор While работает следующим образом: вначале работы проверяется результат логического условия. Если результат истина, то выполняется оператор, после которого осуществляется возврат на проверку условия с новым значением параметров в логическом выражении условия. Если результат ложь, то осуществляется завершение цикла.
При работе с While надо обратить внимание на его свойства:
- условия, использованные в While, являются условием продолжения цикла;
- в теле цикла всегда происходит изменение значения параметра входящего в выражение условия;
- цикл While может, не выполнится ни разу, поскольку проверка условия в продолжение цикла выполняется до тела цикла.
Оператор REPEAT (оператор цикла с постусловием)
Формат: REPEAT [тело_цикла]; UNTIL [условие];
Оператор REPEAT работает следующим образом: сначала выполняются операторы тела цикла, после чего результат проверяется логического условия. Если результат ложь, то осуществляется возврат к выполнению операторов очередного тела цикла. Если результат истина, то оператор завершает работу.
Оператор Repeat имеет следующие особенности:
- в Repeat проверяется условие завершения цикла и если условие выполняется, то цикл прекращает работу;
- тело цикла всегда выполняется хотя бы один раз;
- параметр для проверки условия изменяется в теле цикла;
- операторы тела цикла не надо заключать в операторские скобки (BEGIN-END), при этом роль операторных скобок выполняют Repeat и Until.
Вычислить y=sin(x), где xn=10, xk=100, шаг равен 10.
При решении большинства задач вычислительные процессы разветвляются. Для определения дальнейшего направления исполнения программы используются выбирающие операторы. К этому классу относится условный оператор и оператор выбора .
Условный оператор, используемый для разветвления алгоритма на два направления, является одним из ключевых средств не только языка Паскаль , но и любого другого языка программирования.
Условный оператор может быть в двух формах: полной и краткой.
Полная форма условного оператора
Полная форма условного оператора в языке Паскаль имеет следующий вид:
- if выражение then
- оператор1
- оператор2
Элемент выражение является логическим выражением. Если выражение имеет значение true (истина), то выполняется оператор1 (ветвь then ), иначе – оператор2 (ветвь else ). Затем, управление передается оператору, следующему после условного.
Рассмотрим фрагмент кода программы, определяющей минимальное значение из двух чисел:
{Фрагмент кода программы}
- if (a > b) then
- minDig:= b
- minDig:= a;
- writeln (minDig);
Если значение переменной a окажется больше значения переменной b , то выполнится оператор присваивания по ветке then (minDig получит значение b ), иначе - по ветке else (minDig получит значение a ), затем будет выведено значение переменной minDig .
В условном операторе после then и после else может располагаться только один оператор. Поэтому, если требуется использовать не один, а несколько операторов, то применяется составной оператор.
Краткая форма условного оператора
Краткая форма условного оператора записывается в следующем виде:
- if выражение then
- оператор
Если выражение принимает значение true (истина), то выполняется оператор , в противном случае происходит переход к следующему оператору программы. Так, в ниже следующем фрагменте кода программы, если число х окажется нечетным, то его значение будет увеличено на 1 (т. е. станет четным), в противном случае происходит переход к выводу значения х на экран.
Составной оператор представляет собой несколько операторов, объединяемых в один для выполнения действий в другом операторе(условном, цикла, выбора и пр.)
if x>0 then y:=x+2 else y:=x-2
13.Условный оператор.
|
б) Ветвящаяся структура |
|
|
Оператор условного перехода
Оператор условного перехода в Турбо Паскаль имеет вид:
if условие then оператор 1 else оператор 2 ;
условие - это логическое выражение, в зависимости от которого выбирается одна из двух альтернативных ветвей алгоритма. Если значение условия истинно (TRUE), то будет выполняться оператор 1 , записанный после ключевого слова then. В противном случае будет выполнен оператор 2 , следующий за словом else, при этом оператор 1 пропускается. После выполнения указанных операторов программа переходит к выполеннию команды, стоящей непосредственно после оператора if.
Необходимо помнить, что перед ключевым словом else точка с запятой никогда не ставится!
else - часть в операторе if может отсутствовать:
if условие then оператор 1 ;
Тогда в случае невыполнения логического условия управление сразу передается оператору, стоящему в программе после конструкции if.
Следует помнить, что синтаксис языка допускает запись только одного оператора после ключевых слов then и else, поэтому группу инструкций обязательно надо объединять в составной оператор (окаймлять операторными скобками begin ... end). В противном случае возникает чаще всего логическая ошибка программы, когда компилятор языка ошибок не выдает, но программа тем не менее работает неправильно.
Примеры .
if x > 0 then modul:= x else modul:= -x;
if k > 0 then WriteLn("k - число положительное");
if min > max then begin
14.Оператор перехода. Метки и операторы перехода
Можно теоретически показать, что рассмотренных операторов вполне достаточно для написания программ любой сложности. В этом отношении наличие в языке операторов перехода кажется излишним. Более того, современная технология структурного программирования основана на принципе «программировать без GOTO»: считается, что злоупотребление операторами перехода затрудняет понимание программы, делает ее запутанной и сложной в отладке.
Тем не менее, в некоторых случаях использование операторов перехода может упростить программу.
Оператор перехода имеет вид:
GOTO <метка>.
Здесь GOTO - зарезервированное слово (перейти [на метку]); <метка> - метка.
Метка в Турбо Паскале - это произвольный идентификатор, позволяющий именовать некоторый оператор программы и таким образом ссылаться на него. В целях совместимости со стандартным языком Паскаль в языке Турбо Паскаль допускается в качестве меток использование также целых чисел без знака.
Метка располагается непосредственно перед помечаемым оператором и отделяется от него двоеточием. Оператор можно помечать несколькими метками, которые в этом случае отделяются друг от друга двоеточием. Перед тем как появиться в программе, метка должна быть описана. Описание меток состоит из зарезервированного слова LABEL (метка), за которым следует список меток:
Пример
1: WriteLn("Переход к метке 1");
Действие оператора GOTO состоит в передаче управления соответствующему меченному оператору.При использовании меток необходимо руководствоваться следующими правилами:метка, на которую ссылается оператор GOTO, должна быть описана в разделе описаний и она обязательно должна встретиться где-нибудь в теле программы;метки, описанные в процедуре (функции), локализуются в ней, поэтому передача управления извне процедуры (функции) на метку внутри нее невозможна.Пустой оператор не содержит никаких действий, просто в программу добавляется лишняя точка с запятой. В основном пустой оператор используется для передачи управления в конец составного оператора.
