Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Wykład 4 Informatyka MPZI Podprogramy Pliki Typ zbiorowy Rekurencja.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Wykład 4 Informatyka MPZI Podprogramy Pliki Typ zbiorowy Rekurencja."— Zapis prezentacji:

1 Wykład 4 Informatyka MPZI Podprogramy Pliki Typ zbiorowy Rekurencja

2 P odprogramy dzielenie programu na części (logicznie spójne) nazwane niezależne od pozostałych części z określonym sposobem wymiany informacji z innymi częściami (przekazywanie danych) korzyści: krótszy zapis źródłowy efektywniejsze wykorzystanie pamięci operacyjnej czytelność łatwiejsze uruchamianie i testowanie tworzenie bibliotek i korzystanie z nich Pojęcie i istota stosowania

3 różnice - sposób definiowania - funkcja przyjmuje wartość, a procedura nie - sposób inicjacji wykonania Podprogramy – celem jest upraszczanie kodu dla wielokrotnych wykonań pewnych grup instrukcji ze zmienianymi danymi wejściowymi Podział procedury funkcje

4 Nagłówki Procedura procedure nazwa_proc (deklaracje_parametrów_formalnych ); Funkcja function nazwa_fun ( deklaracje_param._formal. ): typ_wartości ; lista deklaracji w nawiasie elementy listy są dwóch typów elementy listy oddzielane ; różnią się mechanizmem przekazywania danych lista_nazw_parametrów_formalnych: nazwa_typu var lista_nazw_parametrów_ formalnych : nazwa_typu

5 Czyli musimy zdefiniować: sposób otrzymywania przez podprogram danych ewentualny zwrot wyników operacje wykonawcze podprogramu podprogram dane wyniki

6 function nazwa (parametry formalne): typ funkcji ; definicje, deklaracje lokalne begin.... nazwa := wyrażenie; //albo result:=wyrażenie; end ; procedure nazwa (parametry formalne) ; definicje, deklaracje begin.... instrukcje.... end ; Definicje funkcji i procedury ( umieszczamy w części definicyjnej programu ) danetyp wyniku dane i ewentualne wyniki w JavaScript return wynik

7 Wywołanie (wykonanie) podprogramu procedura – osobna instrukcja wykonania: nazwa_procedury( lista_parametrów_aktualnych ); Uwagi: parametry aktualne muszą być zgodne z parametrami formalnymi: - co do liczby - co do typu - co do kolejności funkcja – najczęściej w wyrażeniu (jako składniku instrukcji) – w zależności od typu zwracanej wartości, ale może być też osobną instrukcją, gdy nie zależy nam na zwracanej wartości parametry aktualne oddzielane są przecinkami,

8 var a, b, c:real; begin a:=2; c:= srednia (6.7, 2*a); // użycie funkcji w przypisaniu writeln(c:5:2) ; readln; end. function srednia (x1, x2 : real): real ; begin result := (x1 + x2)/2 ; //albo srednia:= (x1 + x2)/2 ; end ; {koniec definicji funkcji} parametry formalne (ogólne) typ wyniku program p1 ; Przykład funkcji obliczającej średnią arytmetyczną definicja funkcji parametry aktualne (konkretne)

9 Przekazywanie danych z/do podprogramu parametr formalny bez var jest zmienną lokalną - wartość początkowa w momencie wywołania argument aktualny - wyrażenie typu zgodnego przekazywanie danych tylko na wejściu do podprogramu przez zmienną (adres) - określonego typu (referencyjnie) parametr formalny z var !!!! faktycznie nie dane lecz adres argumentu aktualnego argument aktualny - zmienna tego samego typu przekazywanie danych na wyjściu (czyli w większości przypadków zwrot wyniku lub wyników) - ale może być także na wejściu przez wartość

10 program x; procedure alfa(x1,x2:real; var wynik:real); begin wynik:=ln(x1-x2)/5; end; var w:real; //dodatkowa zmienna begin alfa(5,2,w); //wykonanie procedury (osobna instrukcja) writeln(w) ; alfa(4,2,w); writeln(w) ; readln; end; definicja procedury Przykład

11 var a, b, c:real; begin a:=2; b:=3; srednia (6.7, 2*a, c); {trzeci parametr aktualny musi być zmienną} writeln(c)) ; {c jest równe (6.7+2*2)/2=5.35} srednia (a, b, c) ; //wykonanie procedury writeln(c) ; {c jest równe (2+3)/2=2.5} srednia (a, c, c) ;// wykonanie procedury writeln(c) ; {c jest równe (2+2.5)/2=2.25} srednia (c, b, a) ; //wykonanie procedury writeln(a) ; {a jest równe (2.25+3)/2= end; Przykład procedury obliczającej średnią arytmetyczną parametry formalne parametry aktualne var !! procedure srednia (liczba1, liczba2 : real ; var wynik : real) ; begin wynik := (liczba1 + liczba2)/2 ; end ; {koniec definicji procedury}

12 Obsługa plików składowe takiego samego dowolnego typu - prostego, strukturalnego - nie pliki dostęp sekwencyjny - operacje np.: czytaj pierwszy | czytaj następny zapisz na początku | zapisz na końcu brak selektora (adresacji) rozmiar dynamiczny istnieje wewnętrzny wskaźnik elementu bieżącego, automatycznie modyfikowany po każdej operacji odczyt | zapis fizycznie - w pamięci zewnętrznej: dysk, dyskietka, CD-ROM, - znakowe urządzenia wej/wyj: (monitor), drukarka Pojęcie i istota stosowania elementy

13 Po otwarciu do odczytu wskaźnik ustawia się na początku pliku, każdy odczyt lub zapis przesuwa wskaźnik o jedną pozycję. Otwarcie nowego (nieistniejącego) pliku powoduje utworzenie pustego pliku, jeśli plik istniał jego zawartość zostaje usunięta, Można sprawdzić czy wskaźnik jest na końcu pliku Można przewinąć wskaźnik na początek – jeśli wtedy stwierdzimy, że jesteśmy na końcu pliku to plik jest pusty, Zapis nowego elementu zalecany tylko na końcu pliku (w środku można, ale wtedy zmienimy (nadpiszemy) wartość elementu). Dopisanie w środku pliku wykonuje się przez etapowe przepisywanie do innego pliku. Uwagi:

14 istotne cele file of T b - plik elementowy ( binarny, zdefiniowany ) o składowych typu T b textFile - plik tekstowy czyli file of string Opis typu plikowego deklaracja: var lista_nazw_zmiennych: T p ; - T p jest opisem typu plikowego lub nazwą typu są zmienne całościowe - reprezentują cały plik nie ma zmiennych składowych - brak selektora są operacje dotyczące składowych pliku (procedury, funkcje), korzystamy ze zmiennych odpowiadających składowym plików Wprowadza się tzw. zmienne plikowe służące do komunikowania programu z plikami fizycznymi - gromadzenie dużej ilości informacji w sposób trwały - przenoszenie danych między programami | komputerami

15 Przykłady deklaracji zmiennych plikowych: type osoba = record nazw: string[ 20 ]; imie: array[1..2] of string[ 15 ]; data_ur: data; pensja: real end; dwa_napisy = array[1..2] of string[15]; varoceny: file of real; nazwiska: file of string[20]; zaloga: file of osoba; adresy: file of dwa_napisy; wyniki: textFile; obraz: file;

16 Kolejność operacji plikaowych: 1.skojarzenie zmiennej plikowej z plikiem fizycznym 2.otwarcie pliku (do zapisu lub odczytu) 3.operacje (czytanie, zapis) 4.zamknięcie !!!

17 W bloku wykonawczym skojarzenie- f d:\ścieżka\plik otwarcie pliku f do- zapisu - odczytu - dodawania (tylko tekstowe) operacje- zapis | odczyt zamknięcie pliku f usunięcie pliku f | zmiana położenia (nazwy) Reguły obsługi plików W części deklaracyjnej opis zmiennych plikowych type osoba =.....; var grupa: file of osoba;

18 procedura : reset ( f ) - otwarcie do odczytu /zapisu (zastępowanie) - jeśli plik istnieje!!! - plik staje się aktywny - wskaźnik na początku pliku - gdy plik nie istnieje błąd wykonania procedura : rewrite ( f ) - otwarcie do zapisu - gdy plik nie istniał jest tworzony - gdy plik istniał jest zerowany - wskaźnik na początku-końcu pliku pustego procedura: assignFile ( f, W t ) - skojarzenie f zmienna plikowa np.: assignFile ( grupa, ' C:\ROK_II\grupa_1.bin ' ); tekstowy opis położenia na dysku..istnieje grupa standardowych procedur i funkcji, m.in. procedura: append ( f ) - otwarcie do zapisu na końcu pliku (tylko tekstowego texfile)

19 procedura : read( f, zmienna) procedura : write( f, zmienna ) zapis do pliku Odczyt z pliku Można korzystać z readln i writeln, ale tylko dla zmiennych plikowych typu Textfile f zmienna plikowa zmienna takiego samego typu jak element pliku

20 Także operacje systemu plików – np. procedura erase(plik) – usunięcie pliku procedura : closeFile ( f ) - zamknięcie pliku - dopisuje zawartość bufora do pliku, zwalnia go - powinno się odbyć przed zakończeniem programu funkcja: eof ( f ) - badanie końca pliku (end of file) - wartość logiczna: true - wskaźnik po ostatniej wartości (na końcu) false - wskaźnik w środku

21 program test; var p1:TextFile; z:real; begin z:=7.5; assignfile(p1,'d:\dane\a.txt'); rewrite(p1); //otwarcie do zapisu writeln(p1,z:2:0); //wpisze do pliku 8 closeFile(p1); end. Przykład: Zapis liczby do pliku tekstowego nazwa fizycznego pliku (wraz z ewentualną ścieżką dostępu)

22 program test; var p1:TextFile; z:real; begin assignFile(p1,'a.txt'); reset(p1); readln(p1,z); //czytanie z pliku do zmiennej CloseFile(p1); writeln(z:10:3); //wypisanie na konsoli readln end. Przykład: odczyt jednej liczby z pliku tekstowego

23 program test; var p1:TextFile; z:real; begin assignFile(p1,'a.txt'); reset(p1); while not eof(p1) do begin readln(p1,z); //czytanie z pliku do zmiennej writeln(z:10:3); //wypisanie na konsoli end; CloseFile(p1); readln end. Jeśli więcej liczb w wierszach w pliku i nie wiemy ile, zwykle stosuje się konstrukcję WHILE..DO pętla - dopóki nie ma końca pliku wykonuj...

24 program pliki; type osoba = record nazw, imie: string[ 20 ]; stypendium: real end; var student:osoba; plik:file of osoba; begin assignfile(plik,'spis.bin');//skojarzenie rewrite(plik);//utworzenie pliku readln(student.nazw); //czytamy podawane elementy readln(student.imie); readln(student.stypendium); write(plik,student);//zapis do pliku całego rekordu!!!! closeFile(plik); readln end. Prosty zapis do pliku elementowego

25 program pliki2; type osoba = record nazw, imie: string[ 20 ]; stypendium: real end; var student:osoba; plik:file of osoba; begin assignfile(plik,'spis.bin');//skojarzenie reset(plik);//otwarcie pliku read(plik,student);//odczyt z pliku całego rekordu!!!! writeln(student.nazw); //wypisujemy na ekranie writeln(student.imie); writeln(student.stypendium); closeFile(plik); readln; end. Prosty odczyt z pliku elementowego

26 Typ zbiorowy to zbiór potęgowy danego typu porządkowego, czyli zbiór wszystkich podzbiorów tego typu. Zmienna typu zbiorowego może zatem zawierać zbiór pusty, jedno- lub wieloelementowy. Definicja typu zbiorowego: type nazwa_typu = set of typ_porządkowy ; typ zbiorowytyp bazowy Typ zbiorowy Liczba elementów nie może przekraczać 256 – czyli typ bazowy może być : typem Byte (podtyp liczb całkowitych – zakres 0 do 255), okrojonym całkowitym, np znakowym (w tym okrojonym np. 'a'..'z' ) wyliczeniowym logicznym Zmienna typu zbiorowego zawierać może dowolny podzbiór elementów typu bazowego, od zbioru pustego do zbioru zawierającego wszystkie elementy.

27 Czyli: Zmienna typu integer może mieć wartość 1 lub 100 a nie może jednocześnie 1 i 100! Zmienna typu array może zawierać wiele wartości, ale zawsze ma statyczny rozmiar i nawet jak komórki są puste to rezerwują pamięć komputera Zmienna typu zbiorowego może zawierać zero, jedną lub wiele wartości z danego zbioru type liczby: ; var zbior: set of liczby; Zmienne typu zbiorowego

28 type dni = set of (pon,wto,sro,czw,pia,sob,nie) ; znaki = set of 'a'..'z' ; miesiac = (sty,lut,mar,kwi,maj,cze,lip,sie,wrz,paz,lis,gru) ; zbior_miesiecy = set of miesiac ; varnazwa_miesiaca : miesiac ;//zmienna typu wyliczeniowego zbior_nazw : zbior_miesiecy ; //zmienna typu zbiorowego Przykłady definicji typu zbiorowego: UWAGA: nazwa_miesiaca może przyjąć wartość tylko jednej z nazw – typ wyliczeniowy; zbior_nazw może przyjąć wartość dowolnego podzbioru z nazw bazowych – typ zbiorowy

29 Zmiennych typu zbiorowego nie wolno używać w instrukcjach czytania i wyprowadzania wyników, używa się ich jedynie w operacjach wykonawczych, testujących itp. Operacje logiczne wykonywane na zbiorach to relacje (porównania): A = B równość zbiorów, te same elementy w obu zbiorach, A Bróżność zbiorów, różne elementy w obu zbiorach (chociaż niektóre mogą się powtarzać) A <= Bzawieranie zbioru A w zbiorze B (true jeśli każdy element zbioru A jest w zbiorze B) A >= Bzawieranie zbioru B w zbiorze A (true jeśli każdy element zbioru B jest w zbiorze A) c in A czy element c jest w zbiorze A

30 [lista wartości podzbioru]np. [1, 5, 7], [okrojenie ze zbioru]np. [1..3], lub łącznie: np. [1..3, 5, 7], Wartości stałych typu zbiorowego zapisujemy w nawiasach kwadratowych w postaciach: Stałe typu zbiorowego

31 type x=(alfa, beta, gamma, delta) ; {typ wyliczeniowy} var z : set of x ; begin z := [alfa, beta] ; {lista - wybór podzbioru alfa, beta} z := [alfa..gamma] ; {okrojenie - wybór podzbioru alfa, beta, gamma} end; Przykład 1:

32 program zbiory; type miesiace = set of ; var v, x, y, z: miesiace ; lit: char ; begin x :=[1..12] ; {cały rok} y := [1..6] ; {pierwsze półrocze} z := [1, 3, 5, 7, 8, 10, 12] ; {miesiące posiadające 31 dni} lit := 'a' ; if x<>y then writeln('tak') else writeln('nie');{tak} if x<=y then writeln('tak') else writeln('nie'); {nie} if x>=y then writeln('tak') else writeln('nie'); {tak} if x = y then writeln('tak') else writeln('nie'); {nie} if 1 in x then writeln('tak') else writeln('nie'); {tak} if 9 in z then writeln('tak') else writeln('nie'); {nie} if lit in ['a'..'z'] then writeln('tak') else writeln('nie'); {tak} readln; end. Przykład 2:

33 Czcionka w aplikacjach Windows var x: set of (italic, podgrubiony, podkreslony); begin x:= [ ]; x:= [italic, podkreslony]; x:= [italic, pogrubiony]; x:= [podkreslony]; //… Przykład 3:

34 +suma zbiorów –różnica zbiorów iloczyn zbiorów ( zbiór wspólny!!! ) Przykład: type zbiorowy = set of 1..6 ; var x, y, v : zbiorowy ; begin x :=[2, 3, 4] + [4, 5, 6] ;{wynik[2,3,4,5,6] } y := [2, 3, 4] - [4, 5, 6] ;{wynik[2,3] } v := [2, 3, 4] * [4, 5, 6] ;{wynik[4](zbiór wspólny) } y := v * x ;{ przeanalizować wynik} {….} end. Operatory działań na zmiennych typu zbiorowego (znaczenie jak w teorii mnogości):

35 Algorytmy rekurencyjne Wiele problemów obliczeniowych można zdefiniować rekurencyjnie. Rekurencja oznacza takie zdefiniowanie zagadnienia, gdzie w trakcie formułowania definicji odwołujemy się do niej samej. Przykładem definicji rekurencyjnej może być zapis całkowitej, nieujemnej potęgi rzędu n liczby rzeczywistej x: x n-1 *xdla n > 0(tu użycie definiowanej potęgi) 1dla n = 0 x n =

36 Rekurencja w językach programowania jest realizowana za pomocą podprogramów wywołujących kolejno same siebie ze zmienianymi parametrami wywołania. Aby podprogramy rekurencyjne działały poprawnie powinny zawierać warunek zakończenia rekurencji, aby wywołanie wykonywane było skończoną liczbę razy. Rekurencja daje proste programy lecz ma także wadę: każde wywołanie podprogramu wymaga wykonania przez procesor dodatkowych czynności, co spowalnia działanie programu oraz powoduje odłożenie na stos systemowy dużej liczby danych

37 program rekurencja; function potega_n (x:real ; n:integer):real ; { funkcja wyznacza n-tą potęgę n dla liczby x } begin if n=0 then potega_n := 1 else potega_n := potega_n (x, n – 1)*x ; {w definicji funkcji wykorzystanie samej funkcji} end ; var x:real; begin {program główny} x:= potega_n (2,10) ; {obliczenie 2 10 } writeln(x); readln; end.

38 program silnia1; function silnia_x (x: integer): longint ; {zastosowano typ longint ze względu na duże wartości funkcji silnia} begin if x = 1 then silnia_x := 1 else silnia_x := silnia_x(x-1)*x ; end ; //przykładowe użycie var alfa : integer ; begin alfa:=5; write( 'Silnia wynosi:',silnia_x(alfa)); readln; end.


Pobierz ppt "Wykład 4 Informatyka MPZI Podprogramy Pliki Typ zbiorowy Rekurencja."

Podobne prezentacje


Reklamy Google