TYPY, KONŠTANTY, PROCEDÚRY A FUNKCIE PRE PRÁCU S POĽOM

Transcription

1 TYPY, KONŠTANTY, PROCEDÚRY A FUNKCIE PRE PRÁCU S POĽOM Doposiaľ sme si ukázali základné štruktúry a jednotky jazyka. Pracovali sme s premennými rôznych typov ako aj s konštantnými hodnotami. Používali sme jednoduché (jednookienkové) typy napr. integer, boolean, longint, real,..., ako aj štruktúrované (viacokienkové) premenné typ array, string a t.ď. Užívateľ si však môže definovať aj vlastné typy. Rozdelenie typov názornejšie upresňuje nasledujúca schéma: TYPY jednoduché štruktúrované vlastné (užívateľom oridinálne neordinálne definované) - integer - real - array - byte - string - longint - boolean Neskôr si ukážeme aj ďalšie typy. Teraz si však zadefinujeme vlastné typy pre zjednodušenie zápisu zdrojových kódov. Definícia typov definovaných užívateľom type meno = typ; Príklady vlastných typov a deklarácií premenných definovaného typu: type int = ; var a: int; type postupnost = array [1..100] of integer; var p: postupnost; (namiesto [1..100] môžeme po definícii typu int napísať [int]) type mena_ziakov = array [1..30] of string; var mz: mena_ziakov; type logic = array [0..100] of boolean; var b, bb: logic; 1

2 Deklarácia konštánt Ak by sme v programe použili konštantné číslo, na ktoré sa viac krát odolávame, v prípade jeho zmeny by sme museli zmeniť kód programu na viacerých miestach. Vtedy je výhodnejšie zadeklarovať konštantu, v kóde používať len ju a v prípade zmeny stačí prepísať jej hodnotu. V prípade konštantného poľa je to ešte výhodnejšie, akoby sme do jednotlivých okienok museli vkladať hodnoty po jednej. const meno = hodnota; resp. const meno: typ = hodnota; V prípade konštánt jednoduchých typov samotná hodnota určuje typ, ale pri konštantách štruktúrovaných typov určíme najskôr typ konštanty a potom zoznam hodnôt. Príklady: const kilo=1024; const max=100; min=-100; const pi=3.1415; const prvo: array [1..8] of byte =(2,3,5,7,11,13,17,19); Príklad 1 Mincovka jednoduchšie: Naše riešenie mincovky v 2. príklade 6.lekcie môžeme oveľa jednoduchšie zapísať. V tele programu sme vytvárali konštantné pole priraďovacím príkazom: b[1]:=5000; b[2]:=1000; b[3]:=500; b[4]:=200; b[5]:=100; b[6]:=50; b[7]:=20; b[8]:=10; b9]:=5; b[10]:=2; b[11]:=1; Zápis použitím konštanty typu bankovky: const b : bankovky = (5000,1000,500,200,100,50,20,10,5,2,1); Potom celý zdrojový kód bude vyzerať: program mincovka; type bankovky: array [1..11] of integer const b : bankovky= (5000,1000,500,200,100,50,20,10,5,2,1); var poc: bankovky; suma, i,: integer; writeln ('Zadajte sumu penazi') readln (suma); 2

3 for i:=1 to 11 do poc[i]:=suma div b[i]; suma:= suma mod b[i]; writeln}( Pocty bankoviek na vyplatenie sumy: ) for i:=1 to 11 do if poc[i]<>0 then writeln(b[i],,poc[i], ks ) end. Úloha 1 (Početnosti malých prvočísel): Analogicky, ako sme riešili mincovku riešte nasledujúcu úlohu: Zistite, koľko ktorých prvočísel od 2 do 19 vygeneruje generátor pri vygenerovaní N náhodných čísel od 1 do 20? Prvočísla uložte ako konštanty do poľa viď príklady vyššie (konštantné pole prvo ). Číslo N nečítajte, tiež ho zadeklarujte ako konštantu. program pocetnost_prvocisel; type prvo: array [1..8] of integer const N = 100; p : prvo = (2,3,5,7,11,13,17,19); var poc: prvo; i, k, cislo: integer; randomiže for i:=1 to N do cislo:=random(20)+1; for k:=1 to 8 do if cislo=p[k] then inc(poc[cislo]); writeln}( Pocty nahodnych prvociel: ) for i:=1 to 8 do writeln(p[i],...,poc[i]) end. Úloha 2 (Spojenie štruktúry jednorozmerné pole a podprogramov): Často v programoch, kde potrebujeme pracovať so štruktúrou pole, potrebujeme prvky do poľa načítať, vypísať pole, sčítať prvky poľa, pole vynulovať a podobne. Je výhodné vytvoriť na tieto úkony procedúry a funkcie. Vytvoríme nasledujúce podprogramy pre prácu s poľom napríklad s postupnosťou celých čísel: a) procedúru pre načítanie poľa b) procedúru pre vypísanie poľa c) funkciu pre súčet prvkov poľa d) procedúru pre nulovanie poľa Uvedomte si, že niektoré procedúry či funkcie spracúvajú prvky poľa - pole je volané hodnotou a niektoré procedúry prvky poľa menia pole je volané odkazom. V oboch 3

4 prípadoch v hlavičke procedúr a funkcií nemôžeme použiť deklarácie poľa ako zložitej štruktúry (array[1..100] of integer), ale musíme zadefinovať vlastné typy: const max = 100; type index = 1.. max; postupnost = array [index] of integer; Potom v hlavičkách procedúr a funkcií použijeme parametre s nasledujúcou deklaráciou: a) procedure CITAJ_POSTUPNOST(var a: postupnost; n: index); kde n je počet čísel v postupnosti uloženej v poli a (pole a je volané odkazom - var, keďže procedúra načíta postupnosť čísel a odkáže ju do tela programu) b) procedure PIS_POSTUPNOST(a: postupnost; n: index); kde n je počet čísel v postupnosti uloženej v poli a (pole a je volané hodnotou, keďže procedúra postupnosť čísel len vypíše) c) function SUCET_POSTUPNOSTI(a:postupnost; n: index):integer kde n je počet čísel v postupnosti uloženej v poli a, funkcia je typu integer d) procedure NULOVANIE_POSTUPNOSTI(var a:postupnost;n:index); kde n je počet čísel v postupnosti uloženej v poli a (pole a je volané odkazom - var, keďže procedúra vynuluje pole a odkáže ho do tela programu) Riešenie a) procedure CITAJ_POSTUPNOST(var a: postupnost; n: index); var i : index; writeln ('Zadaj postupnost celych cisel'); for i:=1 to n do write ('prvok(',i,')= '); readln (a[i]) end Riešenie b) procedure PIS_POSTUPNOST(a : postupnost; n: index); var i : index; for i:=1 to n do write (a[i], ' '); writeln 4

5 Riešenie c) function SUCET_POSTUPNOSTI(a:postupnost; n: index):integer; var i: index; s: integer; s:=0; for i:=1 to n do s:= s+ a[i]; SUCET_POSTUPNOSTI:=s Riešenie d) procedure NULOVANIE_POSTUPNOSTI(var a: postupnost; n:index); var i: index; for i:=1 to n do a[i]:=0; Štandardné knižnice programov V časti deklarácií a definícií nám chýba už len jedno (časti label sa venovať nebudeme) klauzula uses. V tejto časti uvádzame zoznam všetkých používaných knižníc v programe či štandardných, alebo vlastných. Knižnica je akási zásobáreň často používaných procedúr a funkcií, ktoré chceme používať vo viacerých programoch. Zatiaľ sme nepoužívali žiadnu inú knižnicu programov, okrem systémovej, ktorá obsahuje všetky príkazy používané v príkladoch. Systémovú knižnicu uvádzať v časti uses nemusíme. TP disponuje viacerými štandardnými knižnicami, ukážeme si použitie aspoň jednej z nich - knižnice crt, ktorá slúži na prácu v textovom režime obrazovky a okrem iného obsahuje aj 5

6 príkaz na mazanie obrazovky clrscr. Ak teda chceme tento príkaz použiť, musíme v hlavičke programu zadeklarovať použitie knižnice, teda príkaz uses crt; a v programe už môžeme použiť príkaz: clrscr; Napríklad ak by sme chceli naprogramovať jednoduchú hru Hádaj číslo pre 2 hráčov, po zadaní prvého hádaného čísla od prvého hráča by asi bolo vhodné zmazať obrazovku. Tento príkaz môže byť prvým príkazom každého programu, pokiaľ nechceme na užívateľskej obrazovke vidieť predošlé výsledky spúšťania programu. Úloha 3 (Knižnica crt): Vyskúšajte si použitie knižnice crt s príkazom clrscr v ľubovoľnom programe z predošlých lekcií. Vlastné knižnice programov V úlohe 2 sme vytvorili podprogramy pre najčastejšie úkony pre prácu s poľom. Aby sme ich stále nevkladali do programov, je výhodné z nich vytvoriť knižnicu programov. Ukážeme si, aké pravidlá platia pri ich tvorbe. Knižnica má nasledujúcu štruktúru: unit meno; interface definícia a deklarácia typov, konštánt, hlavičiek procedúr a funkcií včítane formálnych parametrov imlementation telá procedúr a funkcií (s hlavičkami bez parametrov) telo unitu (zvyčajne prázdne) end. zdrojový kód knižnice (unitu) musíme uložiť pod tým istým menom aj na disk (napr. unit polia => súbor polia.pas) časť interface obsahuje len úplné hlavičky procedúr a funkcií, teda ich zoznam časť implementation obsahuje telá procedúr a funkcií (do hlavičiek nemusíme zadať zoznam formálnych parametrov) 6

7 v tele unitu (medzi a end) sa málokedy čosi nachádza, resp. tu vložíme prvotné nastavenia - tzv. inicializácia programu pre jeho spustení (napríklad vymazanie obrazovky) Ak raz vytvoríme knižnicu, stačí ju potom deklarovať slovíčkom uses a už len používať procedúry a funkcie, ktoré obsahuje. Úloha 4 (Vlastná knižnica pre prácu s poľom): Vytvorte vlastnú knižnicu zo všetkých uvedených procedúr a funkcií pre prácu s poľom z úlohy 2. Súčasťou knižnice budú aj uvedené konštanty a typy. Unit POLIA; INTERFACE const max = 100; type index = 0..max; postupnost = array [index] of integer; procedure CITAJ_POSTUPNOST (var a : postupnost; n : index); procedure PIS_POSTUPNOST (a : postupnost; n: index); function SUCET_POSTUPNOSTI(a:postupnost; n: index):integer; procedure NULOVANIE_POSTUPNOSTI(var a: postupnost; n:index); IMPLEMENTATION procedure CITAJ_POSTUPNOST; var i : index; writeln ('Zadaj postupnost celych cisel'); for i:=1 to n do write ('prvok(',i,')= '); readln (a[i]) end { -} procedure PIS_POSTUPNOST; var i : index; for i:=1 to n do write (a[i], ' '); writeln { -} function SUCET_POSTUPNOSTI; var i: index; s: integer; s:=0; for i:=1 to n do s:= s+ a[i]; SUCET_POSTUPNOSTI:=s { -} procedure NULOVANIE_POSTUPNOSTI; var i: index; for i:=1 to n do a[i]:=0; BEGIN END. 7

8 Nezabudnite! Súbor musíme uložíme pod menom POLIA.PAS (tým istým, ako má unit)! Kompiláciou získame súbor POLIA.TPU v tom istom priečinku, ako sme uložili súbor POLIA.PAS Ak chceme použiť knižnicu POLIA.PAS v programe, použijeme v jeho hlavičke klauzulu uses POLIA (POZOR, program musí byť uložený v tom istom priečinku, ako knižnica POLIA.TPU) V programe môžeme volať ľubovoľnú procedúru a funkciu, ktorá je súčasťou knižnice POLIA, použiť všetky konštanty a typy z knižnice. Použitím knižníc sa potom hlavný program často zúži len na ich volanie, teda telo programu pozostáva z volaní procedúr a funkcií z deklarovaných knižníc. Ak procedúry a funkcie správne nazveme, aj laikovi bude jasné, čo program robí. Už ostávala skontrolovať len čiastkové úlohy v jednotlivých podprogramoch knižníc. Používaním knižníc sa značne sprehľadní činnosť programu. Ich nevýhodou je neustála kompilácia pri každej zmene ich podprogramov a znovu - vytváranie súboru tpu. Úloha 5 (Využitie vlastnej knižnice): Použite vlastnú knižnicu POLIA v nasledujúcej úlohe: Zostavte program na zistenie priemernej výšky žiakov triedy, v triede je N žiakov. program PRIEMER; uses POLIA; var i,n: index; v : postupnost; priem: real; writeln(`zadaj pocet ziakov triedy`); readln(n); CITAJ_POSTUPNOST(v,n); writeln(`ziaci maju vyšky:`); PIS_POSTUPNOST (v,n); priem:= SUCET_POSTUPNOSTI(v,n); writeln(`priemerna vyska:`,priem:6:2); 8

9 Neriešené úlohy 1. Doplňte knižnicu polia o funkciu, počítajúcu priemrnú hodnotu z postupnosti celých čísel. 2. V knižnici polia môžete použiť aj knižnicu crt a v tele knižnice volať jediný príkaz na zmazanie obrazovky. V každom programe, v ktorom sa knižnica použije sa pri spustení programu najskôr zmaže užívateľská obrazovka. Vyskúšajte si to. 3. Vytvorte vlastnú knižnicu pre prácu s celými číslami s testom na prvočísla, na zisťovanie ciferných súčtov a prítomnosti cifier zaraďte do knižnice podprogramy analogických úloh, ako sme spolu riešili v predošlých lekciách. 9

10 ZADANIE 8.1: Vytvorte knižnicu POLIA.PAS a doplňte ju o procedúru, ktorá vygeneruje N celých čísel v intervale <a,b> (N a, b budú parametre procedúry) a použite knižnicu v nasledujúcej úlohe: Zostavte program, ktorý vygeneruje postupnosť celých čísel volaním vašej doplnenej procedúry, vypíše ju (volaním procedúry PIS_POSTUPNOST) a vykoná štatistiku čísel - počet čísel patriacich do 4 intervalov 1..10, , , a a viac. (Početnosti čísel si asi tiež budeme pamätať v malom 5-prvkovom poli, a je jasné, že ho treba najskôr vynulovať použiť procedúru pre nulovanie poľa.) Knižnicu POLIA.PAS a váš program skomprimujte a uložte pod názvom zadanie8.zip resp. zadanie8.rar. 10