Основные операции со множествами
Задание множеств
Множество можно задать типизированной константой:
Const mnosh : Set Of 1..10 = [2, 3, 8]; задано множество целых чисел с элементами 2, 3, 8.
Множество можно задать в самой программе оператором присваивания:
mnosh := [2, 3, 8]; множество с элементами 2, 3, 8
mnosh := []; пустое множество
mnosh := [2..5]; множество с элементами 2, 3, 4, 5
2.Добавление и удаление элементов множеств
Эти операции осуществляются операторами присваивания:
mnosh := [1..4]; вомножестве элементы 1, 2, 3, 4
mnosh := mnosh + [7, 9]; вомножестве элементы 1, 2, 3, 4, 7, 9
mnosh := mnosh - [2, 3]; вомножестве элементы 1, 4, 7, 9
Ввод элементов множества с клавиатуры
Введем во множество mnosh несколько чисел циклом с постусловием, пока не напечатаем 0:
Repeat
Write(‘Очередной элемент:’);
ReadLn(n);
If (n <> 0)
Then Mnosh := mnosh + [n]; очередной элемент обязательно в
Until (n = 0); квадратных скобках
Вывод элементов множества на экран
Пусть множество mnosh описано как:
Var mnosh : Set Of 1 . . 100;
Заданы какие-то элементы этого множества. Выведем эти элементы на экран циклом:
For i := 1 To 100 Do перебираем все возможные элементы множества,
If (I In mnosh) если очередной элемент входит во множество,
Then Write(i:5); то выводим его на экран
WriteLn;
Процедуры для работы со множествами
Для работы со множествами определены следующие процедуры:
Включение элемента во множество
Include(mnosh, s);
mnosh - имя множества,
s - константа (переменная, выражение) того же типа, как и элементы множества.
Исключение элемента из множества
Exclude(mnosh, s);
mnosh - имя множества,
s - константа (переменная, выражение) того же типа, как и элементы множества.
Файлы
В общем случае файлом называется последовательность некоторых однотипных информационных компонентов, сохраняемая во внешней памяти компьютера под одним именем. На этом основании файл считается структурой данных.
Полномасштабная работа с файлами принадлежит к прерогативам операционной системы. Здесь мы используем специальные команды создания, просмотра, копирования и удаления файлов, знакомимся с их свойствами, сортируем их, а также объединяем в иерархическую древовидную структуру каталогов. Однако выполнение всех перечисленных операций с файлами организуется и осуществляется, как правило, вручную. Средства работы с файлами, предусмотренные в Паскале, позволяют автоматизировать эти функции.
Существуют задачи, для которых заранее невозможно определить количество выходных или входных данных. Оно определяется только в процессе решения конкретной задачи, то есть при работе программы. Поэтому возникла необходимость в специальной структуре данных, которая представляла бы собой последовательность компонентов, в общем случае разнотипных, причем длина этой последовательности заранее не определялась, а конкретизировалась при выполнении программы. К тому же, эта структура данных должна была бы храниться не в оперативной памяти компьютера, а на внешних устройствах.
В современных алгоритмических языках такую структуру данных называют файлом.
В отличие от рассмотренных выше структур данных – массивов, множеств и строк, при описании которых необходимо задавать их точный размер для выделения в оперативной памяти необходимого количества ячеек для их размещения, при описании файлов их размер не указывается.
Вторым отличием от массивов – структур данных с произвольным (прямым) доступом к любому их элементу (можно обратиться, например, к пятому элементу вектора, предварительно не считывая предыдущие четыре элемента), файлы являются структурами, как с произвольным, так и с последовательным доступом – для обращения к их пятому элементу необходимо прочитать предыдущие четыре.
Таким образом, файл – это упорядоченная совокупность однотипных элементов (типизированные файлы), имеющая произвольную длину, прямой или последовательный доступ.
Аналогом файлов является магнитофонная лента: количество записей в ней заранее неизвестно, всегда доступна для прослушивания только текущая запись, и для прослушивания очередной записи необходимо прослушать или перемотать все предыдущие.
Файлы, используемые в Паскале, делятся на физические (внешние) и логические (внутренние). Физические файлы являются средствами обмена данными и хранятся на внешних носителях. Это единственная структура, посредством которой данные, обрабатываемые программой, могут быть получены извне, а результаты работы программы могут быть переданы во внешний мир и сохранены.
Таким образом, (физические) внешние файлы сохраняются после окончания работы программы, их создавшей, и данные, записанные в них, могут быть использованы для дальнейшей работы.
Логические файлы хранятся в оперативной памяти компьютера во время работы программы, их создавшей, и стираются после окончания ее работы. На логическом уровне в качестве информационных компонентов файлов могут выступать любые структуры данных: числа, символы, строки, массивы, записи. Компонентами файлов не могут быть только другие файлы. На физическомуровне универсальным информационным компонентом любого файла является байт. Иначе говоря, содержимое любого файла представляет собой последовательность байтов.
Взаимоотношения данной программы с последовательностью байтов данного файла могут строиться по-разному, в зависимости от того, каким определен тип файла в программе.
В Паскале различают три типа внешних файлов:
1. типизированные
2. текстовые
3. нетипизированные
Типизированные файлы
Они предназначены для хранения данных только одного типа Паскаля: файл целых чисел, вещественных чисел, символов, массивов одного размера, строк одной длины, записей. Не существует только файла файлов и файла объектов.
Перед началом работы с файлом его необходимо описать (объявить), указав его имя и тип компонентов (элементов).
Объявить файл можно двумя способами:
1.указанием его имени и типа в разделе описания переменных Var :
Var f_int : File Of Integer; описан файл целых чисел f_int,
f_int – имя логического файла – файловой переменной
Внимание! При описании файла его размер не указывается.
Структура файла целых чисел:
EOF – End Of File – метка конца файла: символ с кодом 26 (CTRL+Z).
Var f_char : File Of Char; описан файл символов f_char,
f_char – имя логического файла –
файловой переменной
Структура файла символов:
2.указанием его типа в разделе определения типов TYPE и имени – в разделе описания переменных Var :
Type TFile_int : File Of Integer;
Var f_int : TFile_Int;
Таким образом, можно перечислить отличия файла от, например, массива:
· файлы располагаются во внешней памяти – сохраняются после окончания работы программы,
· при описании файлов размеры их не задаются, они могут изменяться при работе программы,
· текущее количество элементов файла в каждый момент работы программы неизвестно, но всегда известно, где конец файла (метка EOF),
· в любой момент программно можно определить длину файла, добавлять в него новые элементы, считывать их, урезать его, переименовывать и даже уничтожить.
Перед началом работы с файлом необходимо связать имя логического файла (файловую переменную) с физическим файлом на внешнем носителе:
Assign(имя файловой переменной, ‘путь к физическому файлу’);
Assign(f_int,’D:\User\f_int.dat’);
f_int – имя файловой переменной (логического файла),
D:\User\f_int.dat - полный путь к физическому файлу на внешнем носителе:
диск D:
директория (папка) User
файл f_int_dat.
Внимание! Желательно совпадение имени физического файла и имени файловой переменной; расширение имени типизированного файла .dat.
После установления пути к физическому файлу его можно открыть:
а)открытие нового файла для записи в него данных:
ReWrite(f_int);
При этом на внешнем носителе создается новый физический файл с заданным именем. Если файл с таким же именем уже существовал, то он очищается. С каждым файлом связан указатель текущего элемента (записи). В этом случае этот указатель становится в начало файла – элемент с номером 0.
Внимание! Нумерация элементов файлов начинается с нуля!
б) открытие существующего файла для чтения и записи в него данных:
ReSet(f_int);
При этом на внешнем носителе отыскивается файл с заданным именем и, если он найден, то указатель текущей записи становится в начало файла – на запись с номером 0.
Запись в открытый для записи файл осуществляется оператором
Write(файловая переменная, имя записываемой переменной);
Например,
Write(f_int, n); записать в файл f_int значение переменной n
Внимание! Оператор WriteLn использовать нельзя.
В этом случае значение переменной n записывается в файл на то место, где стоит указатель текущей записи. Если там была какая-то запись, то она заменяется новой. После записи указатель автоматически перемещается на следующую позицию. Если указатель перед этим находился на метке EOF - в конце файла, то новая запись помещается в конец файла и файл автоматически расширяется.
Из открытого для чтения файла можно прочитать все записи и вывести их, например, на экран:
ReSet(f_int); открываем файл f_int для чтения
While Not(EOF(f_int) Do пока не конец файла f_int
Begin
Read(f_int,n); читаем из него очередную запись в переменнуюn
Write(n:5); выводим прочитанное значение на экран
End;
WriteLn; текстовый курсор – в начало новой строки
на экране
Внимание! Оператор ReadLn при чтении типизированных файлов использовать нельзя.
Таким образом, типизированный файл читается с помощью цикла с предусловием While. Условие окончания цикла – чтение метки конца цикла EOF.
После окончания работы с файлом он должен быть закрыт оператором:
Close(файловая переменная);
Например,
Close(f_int);
Пример записать в целочисленный файл несколько чисел, вводимых с экрана. Конец ввода – число 0. Прочитать эти числа из файла и вывести их на экран в одну строку.
Интерфейс программы:
Введите число: 3
Введите число: -1
Введите число: 5
Введите число: 12
Введите число: -6
Введите число: 0
Введены числа:
3 -1 5 12 -6
Программа:
Program File_1;
Uses CRT;
Var n : Integer;
f_int : File Of Integer;
Begin
ClrScr;
Assign(f_int, ‘d:\User\f_int.dat’);
ReWrite(f_int);
Repeat
Write(‘Введите число:’);
ReadLn(n);
If (n <> 0)
Then Write(f_int,n);
Until (n=0);
ReSet(f_int);
Схема алгоритма: While Not(EOF(f_int)) Do
Begin
Read(f_int, n);
Write(n:5);
End;
WriteLn;
Close(f_int);
ReadLn;
End.