1 Глава 3 Структурные типы данных 3.1 Массивы Массив – это упорядоченная совокупность однотипных данных. Каждому элементу массива соответствует один или несколько индексов, определяющих положение элемента в массиве. Количество типов индексов задает размерность массива. Тип индекса – порядковый – определяет доступ к элементу. Тип элемента – любой кроме файла, в том числе массив. Массив в памяти не может занимать более 2 Гб.

2 Примеры объявления массивов Var a:array[1..5] of integer; с:array[A..C,-5..-3] of byte; b:array[byte] of char; Type mas=array[1..10] of integer; Var a:mas; Инициализация массива при объявлении Var a:array[1..5]of real=(0,-3.6,7.8,3.789,5.0); b: array[boolean, 1..5] of real= ((0,-3.6,7.8,3.789,5.0), (6.1,0,-4.56,8.9,3.0));

3 Операции над массивами 1. Операция присваивания (только для массивов одного типа): Пример: Var a, b:array[boolean] of real;... a:=b; 2. Доступ к элементу массива: Пример: Var a:array[char,boolean] of real;... a[A,true]:=5.1; {прямой доступ}... Ch:=B; b:=false; a[Ch,b]:=3; {косвенный доступ: значения индексов находятся в переменных}

4 Косвенный доступ к элементам массива Косвенный доступ позволяет реализовать последовательную обработку элементов массивов: for i:=1 to 6 do a[i]:=i*i; или for i:=6 downto 1 do a[i]:=i*i; Прямой доступ Косвенный доступ

5 Операции над массивами (2) 3. Ввод/вывод массивов осуществляется поэлементно: Пример 1. Ввод элементов одномерного массива Var a:array[1..5] of real;... for i:=1 to 5 do Read(a[i]); ReadLn;{вводит последнее Enter} Значения вводятся через пробел, Tab( ) или Enter( ): а) б)

6 Операции над массивами (3) Пример 2. Вывод матрицы. Var a:array[1..5, 1..7] of real; Begin... for i:=1 to 5 do begin for j:=1 to 7 do Write(a[i, j]); { a i,1 a i,2 a i,3 a i,4 a i,5 a i,6 a i,7 } WriteLn; {переходим на следующую строку} end;...

7 Максимальный элемент массива и его номер А 4512 АMAXIMAXi begin end

8 Программа определения максимального элемента массива и его номера Program Ex3_1; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Var a:array[1..5] of single; amax:single;i, imax:byte; Begin WriteLn('Input 5 values:'); for i:=1 to 5 do Read(a[i]); ReadLn; amax:=a[1]; imax:=1; for i:=2 to 5 do if a[i]>amax then begin amax:=a[i]; imax:=i; end; WriteLn('Values:'); for i:=1 to 5 do Write(a[i]:7:2); WriteLn; WriteLn('Max =', amax:5:2, ', number=', imax); ReadLn; End.

9 Сумма элементов строк матрицы А B i j Подсчет суммы элементов i-ой строки begin end

10 Программа суммирования элементов строк Program Ex3_2; {$APPTYPE CONSOLE} uses SysUtils; Var A:array[1..10,1..10] of real; B:array[1..10] of real; i,j:byte; Begin WriteLn('Input n,m'); ReadLn(n,m); WriteLn('Input matrics n*m values:'); for i:=1 to n do begin for j:=1 to m do Read(A[i,j]); ReadLn; end; WriteLn('Results:'); for i:=1 to n do begin B[i]:=0; for j:=1 to m do B[i]:=B[i]+A[i,j]; for j:=1 to m do Write(A[i,j]:7:2); WriteLn(' Sum= ',B[i]:7:2); end; ReadLn; End.

Строки Строка – последовательность символов. Целое – максимальная длина строки. Внутренний формат: Текущая длина строки

12 Примеры описания строк 1) Var S1,S2:string[40]; S3:string; 2) С предварительным объявлением типов: Type S40 = string[40]; ST = string; Var S1,S2: S40; S3:ST; 3) С инициализацией Var S:string[40]=Строковая константа; S1:string = ;

13 Операции над строками 1. Присваивание строк: S1:=ABCD; S1:=S2; S1:=A; S1:=;{пустая строка} 2. Обращение к элементу: S1[5] - прямое S1[i] - косвенное 3. Конкатенация (сцепление) строк: St:=St + A; St:= A + B; 4. Операции отношения – результат определяется по кодам первых различных символов: b:= S1 > S2; T < Ta 5. Ввод-вывод строк: ReadLn(S1); {Строка вводится до Enter или указанной длины} WriteLn(S1);

14 Стандартные процедуры и функции 1. Функция Length(st):word – возвращает длину строки st: n:=Length(st1); 2. Процедура Delete(st, index, count) – удаляет count символов строки st, начиная с символа с номером index: S1: = dddddsssssfffff; Delete(S1,6,5); 3. Процедура Insert(St2,St1,index) – вставляет подстроку символов St2 в строку St1, начиная с символа с номером index: S1 = dddddddddd; S2 = аааааа ; Insert(S2,S1,6); Insert(Pas,S1,6); dddddfffff dddddааааааddddd dddddPasааааааddddd

15 Стандартные процедуры и функции (2) 4. Процедура Str(x[:w[:d]],St) – преобразует результат выражения x, в строку st, содержащую запись этого числа в виде последовательности символов (как при выводе). x:=-5.67; Str(x:7:3,s1); 5. Процедура Val(St,x,Code) – преобразует строку St с записью числа в виде последовательности символов во внутреннее представление целого или вещественного числа и помещает его в переменную x. В целочисленной переменной Code процедура возвращает код ошибки: Var S:string; Code:integer; a:real;......repeat Write(Input a:); ReadLn(S); Val(S,a,Code); if Code<>0 then WriteLn(Input error); until Code=0;

16 Стандартные процедуры и функции (3) 6. Функция Copy(St,index,count):string – возвращает фрагмент строки St, длиной count символов, начиная с символа с номером index: S1 = qqqEEEEEEuuuuu; S:= Copy(S1,4,6); 7. Функция Pos(St2,St1):integer – возвращает номер позиции первого вхождения подстроки St2 в строку St1. Если вхождение не найдено, то функция возвращает 0: S1 = qqqEEррEEuuuuu; i:= Pos(EE,S1); 8. Функция UpCase(ch):char – возвращает символ, соответствующий символу верхнего регистра для ch, если таковой имеется, либо сам символ ch, если для него не определен символ верхнего регистра. EEEEEE i=4

17 Удаление «лишних» пробелов из строки ASD FS

18 Программа Program Ex3_3; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Var st:string[40]; k:byte; Begin WriteLn('Input string <= 40 symbols'); ReadLn(st); WriteLn('String:', st); k:=pos(' ',st); while k<>0 do begin delete(st,k,1); k:=pos(' ',st); end; if st[1]= ' ' then delete(st,1,1); k:= length(st); if st[k]= ' ' then delete(st,k,1); if length(st)<>0 then WriteLn('Result:',st) else WriteLn('Only spaces.'); ReadLn; End.

19 Преобразование последовательности строк Вводится последовательность строк вида Иванов Иван Иванович 1956 Иванов И.И. 45 Завершение ввода – при чтении пустой строки.

20 Программа Program Ex3_4; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Var st,strez,strab:string[40]; c1,c2,c3,n,old:word;code:integer; Begin WriteLn('Input string. End - empty string.'); ReadLn(st); while st<>'' do begin c1:=Pos(' ',st); strez:=Copy(st,1,c1+1)+'.'; strab:=Copy(st,c1+2,Length(st)-c1-1);

21 Программа (2) c2:=Pos(' ',strab); strez:=strez+strab[c2+1]+'.'; Delete(strab,1,c2+1); c3:=Pos(' ',strab); Delete(strab,1,c3); Val(strab,n,code); old:=2001-n; Str(old,strab); strez:=strez+' '+strab; WriteLn(strez); WriteLn('Input string. End - empty string.'); ReadLn(st); end; End.

Множества Множество – неупорядоченная совокупность неповторяющихся объектов. Тип элементов – порядковый, кроме Word, Integer, SmallInt, LongInt. Количество элементов не должно превышать 256. Type Digits = set of ; Setchar = set of char; letter = set of a..z; Var mychar: setchar; mydig: Digits; simst: letter; или Var number: set of 1..31; cif: set of 0..9; kods: set of #0..#255;

23 Конструкторы и инициализация множеств Конструкторы множеств – константы множественного типа: [] – пустое множество; [2,3,5,7,11] – множество чисел; [a,d,f,h] – множество символов; [1,k] – множество чисел, переменная k должна содержать число; [2..100] – множество содержит целые числа из указанного интервала; [k..2*k] – интервал можно задать выражениями; [red,yellow,green]- множество перечисляемого типа Инициализация множеств при объявлении: Type setnum = set of byte; Var S:setnum = [1..10];

24 Операции над множествами 1. Присваивание: A:=B; A:=[]; 2. Объединение, пересечение и дополнение: А+B (A B) – объединение множеств А и B – множество, состоящее из элементов, принадлежащих множествам А и B А*B (A B) – пересечение множеств А и B – множество, состоящее из элементов, принадлежащих одновременно и множеству А и множеству B. А-B (A \ B) – дополнение множества А до B – множество, состоящее из тех элементов множества А, которые не принадлежат множеству B. Примеры: [1,2]+[3,4] = [1,2,3,4]; [1..10]*[3,8,9,15,23,45] = [3,8,9]; [1..15]-[3,8,9,15,23,45] = [1,2,4..7,10..14]; [red,blue,green,black]*[blue,magenta,yellow] = [blue]

25 Операции над множествами (2) 3. Операции отношения: А = B – проверка совпадения множеств А и B (если совпадают – true) А <> B – проверка не совпадения множеств А и B (не совпадают – true). А <= B – проверка нестрогого вхождения A в B (если входит – true). А > B – проверка строгого вхождения B в A (если входит – true). 4. Проверка вхождения элемента во множество: Пример: if a in [2..6] then …

26 Ввод-вывод элементов множеств Значения множественного типа нельзя вводить и выводить ! Ввод элементов множества:: Var S:set of ;... S:=[]; Read(n); while n<>0 do begin S:=S+[n]; Read(n); end; ReadLn;... Вывод элементов множества: Var S:set of a..z;... for i:=a to z do if i in S then Write(i:3); WriteLn;

27 Определение множества цифр числа Program Ex3_5; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Var n:longint; st:string; mnoj:set of '0'..'9'; i:integer; j:char; Begin WriteLn('Input value:'); ReadLn(n); Str(abs(n),st); // преобразуем число в строку mnoj:=[]; for i:=1 to length(st) do mnoj:=mnoj+[st[i]]; //добавляем цифры WriteLn('String ',n,' includes '); for j:='0' to '9' do if j in mnoj then Write(j+' '); ReadLn; End.

28 «Решето Эратосфена» (простые числа) Исходное состояние (NunSet): Результат (RezSet): 1 Начало NumSet:=2..n A RezSet:=1 Next:=2 A NunSet<>[] да нет Вычеркнуть кратные Определить Next Конец Вывод RezSet RezSet:= RezSet+[Next]

29 «Решето Эратосфена» (простые числа)(2) Program Ex3_6; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Const N = 100; Type Numbers = set of 1..N; Var NumSet,ResSet:Numbers; Next,Nn,i:word; Begin NumSet := [2..N]; ResSet := [1]; Next := 2;

30 «Решето Эратосфена» (простые числа)(3) while NumSet <> [] do begin Nn := Next; while Nn <= N do begin NumSet := NumSet - [Nn]; Nn := Nn + Next; end; ResSet := ResSet + [Next]; repeat inc(Next); until (Next in NumSet) or (NumSet =[]); end; for i:=1 to N do if i in ResSet then write(i,' '); ReadLn; End.

Записи Запись – это структура данных, образованная фиксированным числом разнотипных компонентов, называемых полями записи. Пример записи: Иванов Иван 20 лет студент 1 курса Иванов | Иван | 20 | студент | 1 Фиксированная часть записи:

32 Объявление и инициализация записей Примеры: а) Var Zap1: record Day:1..31; Month: 1..12; Year: word; end; б) Type Data = record Day:1..31; Month: 1..12; Year: word; end; Var Zap1:Data; в) Var BirthDay: Data = (Day:30; Month:6; Year:1973);

33 Операции над записями 1. Присваивание записей одного типа: Var A,B: record Day:1..31; Month: 1..12; Year: word; end ; … A:=B; 2. Доступ к полям записи: A.Day:=21; {точечная нотация} with A do Day := 21; {оператор доступа} 3. Ввод и вывод записей осуществляется по полям.

34 Массив записей Задача. Вводится список: Ф.И.О. Год р. Месяц р. Дата р. Иванов Б.А Петров М.А Сидоров А.В Определить дату рождения по фамилии и инициалам.

35 Программа Program Ex3_7; {$APPTYPE CONSOLE} Uses SysUtils; Type data=record year:word; month:1..12; day:1..31; end; zap=record fam:string[16]; birthday:data; end; Var fb:array[1..25] of zap; fff:string[16]; i,j,m,n:byte; key:boolean;

36 Ввод записей Begin WriteLn('Input n<=25'); ReadLn(n); m:=0; {счетчик записей} repeat m:=m+1; Write('Input family :'); Readln(fb[m].fam); Write('Input year : ' ); Readln(fb[m].birthday.year); Write('Input month : '); ReadLn(fb[m].birthday.month); Write('Input date : '); ReadLn(fb[m].birthday.day); until n=m; Начало Ввод n m=0 m=m+1 Ввод данных n=m A да нет

37 Вывод списка и ввод фамилии WriteLn; WriteLn('List of group '); WriteLn; for i:=1 to m do with fb[i] do begin Write(i:2,fam:17); with birthday do WriteLn(year:6, month:4, day:4); end; WriteLn; Write('Input family:'); ReadLn(fff); А i=1,m Вывод данных Ввод Ф.И.О. В

38 Поиск. Программирование поискового цикла i:=1; key:=false; while (i <= n) and (not key) do if fb[i].fam = fff then key:=true; else i:=i+1; B i=1,n Фамилия совпадает? нет да Вывод данных Нет данных Конец B i:=1 key:=false i<=n и not key Фамилия совпадает? данет да нет С key:=true i:=i+1

39 Вывод результата {вывод результата} if key then with fb[i] do begin WriteLn('Student :'); Write(fam:18,' '); with birthday do WriteLn(day:2,':', month:2,':', year:5); end else WriteLn('No data about:',fff:18); ReadLn; End. Вывод данных Нет данных Конец С key нетда

40 Записи с вариантами Записи с вариантами реализуют наложение переменных в памяти:

41 Записи с вариантами (2) Пример: Var M: record case byte of 0: (by: array [0..3] of byte); 1: (wo: array [0..1] of word); 2: (lo: longint); end; by[0]by[1]by[2]by[3] wo[0]wo[1] lo