Запись вспомогательных алгоритмов на языке Паскаль
Ключевые слова:
Запись вспомогательных алгоритмов в языках программирования осуществляется с помощью подпрограмм. В Паскале подпрограмма является частью основной программы. Её описание располагается между разделом var и программным блоком главной программы. Если подпрограмм несколько, то их описания располагаются в произвольном порядке одно за другим.
Структура описания подпрограммы аналогична структуре главной программы. Описание подпрограммы начинается с заголовка и заканчивается оператором end.
В Паскале различают два вида подпрограмм: процедуры и функции.
2.4.1. Процедуры
Процедура — подпрограмма, имеющая произвольное количество входных и выходных данных.
Описание процедуры имеет вид:
procedure <имя_процедуры> (<описание параметров-значений>;
var: <описание параметров-переменных>);
begin
<операторы>
end;
В заголовке процедуры после её имени приводится перечень формальных параметров и их типов. Входные параметры, значения которых не изменяются в программе, должны быть параметрами-значениями. Выходные (результирующие) параметры должны быть параметрами-переменными .
Для вызова процедуры достаточно указать её имя со списком фактических параметров. В качестве параметров-значений можно указывать имена переменных, константы и выражения.
Например, заголовок процедуры вычисления наибольшего общего делителя может быть описан так:
procedure nod (a, b: integer; var c: integer);
Возможны следующие варианты вызова этой процедуры:
nod (36,15, z) - в качестве параметров-значений использованы константы;
nod (x,у,z)-в качестве параметров-значений использованы имена переменных;
nod (x+y,15,z)-в качестве параметров-значений использованы выражение и константа;
В любом случае между фактическими и формальными параметрами должно быть полное соответствие по количеству, порядку следования и типу.
Пример 1. Напишем процедуру для нахождения наибольшего общего делителя двух чисел с помощью алгоритма Евклида. Используем её для нахождения наибольшего общего делителя следующих шести чисел: 16,32, 40,64,80и128.
program n_6;
const m: array [1..6] of integer =
(16,32,40,64,80,128);
var i, x, у, z: integer;
procedure nod (a,b: integer; var c: integer);
begin
while a<>b do
if a>b then a:=a-b else b:=b-a;
c:=a
end;
begin
х:=m[1];
for i:=2 to 6 do
begin
y:=m[i];
nod (x, y, z);
x:=z;
end;
writeln ('НОД=', х)
end.
Измените программу так, чтобы с её помощью можно было найти:
а) наибольший общий делитель следующих пяти чисел: 12, 24, 30, 48 и 51;
б) наибольший общий делитель произвольных десяти целых двузначных чисел.
2.4.2. Функции
Описание функции имеет вид:
function <имя_функции> (<описание входных данных>):
<тип_функции>;
begin
<операторы>;
<имя_функции>:= <результат>
end;
В заголовке функции после её имени приводится описание входных данных — указывается перечень формальных параметров и их типов. Там же указывается тип самой функции, т. е. тип результата.
Функция — подпрограмма, имеющая единственный результат, записываемый в ячейку памяти, имя которой совпадает с именем функции. Поэтому в блоке функции обязательно должен присутствовать оператор <имя_функции>:=<результат>.
Для вызова функции достаточно указать её имя со списком фактических параметров в любом выражении, в условиях (после слов if, while, until) или в операторе write главной программы.
Пример 2. Напишем программу нахождения максимального из четырёх целых чисел, использующую функцию поиска максимального из двух чисел:
program n_7;
var а, b, с, d, f: integer;
function max (x, у: integer): integer;
begin
if x>y then max:=x else max:=y;
end;
begin
readln (a, b, c, d);
f:=max (max(a,b), max(c,d));
writeln ('f=', f);
end.
Измените программу так, чтобы с её помощью можно было найти:
а) максимальное из чисел а, Ь, с;
б) максимальное из чисел Ь, с, d;
в) минимальное из четырёх чисел;
г) разность максимального и минимального из четырёх чисел.
Пример 3. В январе Саше подарили пару новорождённых кроликов. Через два месяца они дали первый приплод — новую пару кроликов, а затем давали приплод по паре кроликов каждый месяц. Каждая новая пара также даёт первый приплод (пару кроликов) через два месяца, а затем — по паре кроликов каждый месяц. Сколько пар кроликов будет у Саши в декабре?
Составим математическую модель этой задачи. Обозначим через f(n) количество пар кроликов в месяце с номером п. По условию задачи, /(1) = 1, /(2) = 1, /(3) = 2. Из двух пар, имеющихся в марте, дать приплод в апреле сможет только одна: /(4) = 3. Из пар, имеющихся в апреле, дать приплод в мае смогут только пары, родившиеся в марте и ранее: /(5) = /(4) + /(3) = 3 + 2 = 5. В общем случае: f(n) = f(n - 1) + f(n - 2), п > 3.
Числа 1, 1, 2, 3, 5, 8,... образуют так называемую последовательность Фибоначчи, названную в честь итальянского математика, впервые решившего соответствующую задачу ещё в начале XIII века.
Оформим в виде функции вычисление члена последовательности Фибоначчи.
function f (n: integer): integer;
begin
if (n=l) or (n=2) then f:=l
else f:=f(n-l)+f(n-2)
end;
Полученная функция считается рекурсивной — в ней реализован способ вычисления очередного значения функции через вычисление её предшествующих значений.
Напишите программу, вычисляющую и выводящую 10 первых членов последовательности Фибоначи.
Вопросы и задания
1.Ознакомьтесь с материалами презентации к параграфу, содержащейся в электронном приложении к учебнику. Дополняет
ли презентация информацию, содержащуюся в тексте параграфа?
2.Для чего используются подпрограммы?
3.В чём основное различие процедур и функций?
Самое главное
Запись вспомогательных алгоритмов в языках программирования осуществляется с помощью подпрограмм. В Паскале различают два вида подпрограмм: процедуры и функции.
Процедура — подпрограмма, имеющая произвольное количество входных и выходных данных.
Функция — подпрограмма, имеющая единственный результат, записываемый в ячейку памяти, имя которой совпадает с именем функции.