Шпаргалка: Вопросы и ответы к экзаменам В-1

Шпаргалка: Вопросы и ответы к экзаменам В-1

  (1999)

1. Алгоритм. Свойства алгоритма. Способы записи алгоритма

(общ.) Алгоритм – это система формальных правил однозначно приводящая к решению поставленной задачи.

(ПК.)   Алгоритм- это последовательность арифметических и логических действий над данными, приводящая к получению  решения поставленной задачи.  

Свойства:

А) Дискретность - алгоритм состоит из отдельных пунктов или шагов

Б) Определённость - каждый шаг алгоритма должен быть строго сформулирован.

   (иметь точный смысл)

В) Связанность - на каждом следующем шаге используются результаты предыдущего.

Г) Конечность – алгоритм должен завершаться после конечного числа шагов

Д) Результативность – алгоритм должен приводить к получению конечных результатов

Е) Массовость – пригодность для решения широкого класса задач.

Ж) Эффективность – применение а. должно  давать какой бы-то положительный временной результат (временной)

Способ записи:

А) Словесно-формульный

Б) Структурная схема и алгоритм (ССА)

В)   Спец. языки (алгоритмические и псевдокоды)

(псевдокод - искусственный неформальный язык, обычно состоит из элементов обычного языка с элементами программирования)

Г) Графический способ

2. Линейные и разветвляющиеся алгоритмы.   Cтруктурные схема алгоритмов. Правила выполнения.

CCA- при записи в виде структурной схемы алгоритм представляется графически в виде последовательности блоков выполняющих определённые функции и блоки соединяются линиями возможно со стрелками. Внутри блоков операции. Блоки нумеруются по порядку. По способу организации алгоритмов ССА блоки делятся на линейные, разветвляющиеся и циклические.

В линейных алгоритмах результат получается после выполнения одной последовательности действий.

Начало—ряд операторов—конец.

Разветвляющийся алгоритм предусматривает выбор одной из нескольких последовательностей действий в зависимости от исходных данных или промежуточных результатов.

3. Циклические алгоритмы. Классификация.  Вычисление сумм, произведений.

Циклический алгоритм – это алгоритм обеспечивающий решение задачи путём многократного повторения последовательности действий. Участки, которые многократно повторяются - называются циклами.

Циклы по числу повторений делятся на циклы с заданным числом повторений и итерационные.

                                                                        ЦИКЛЫ

                        ЗАДАННОЕ ЧИСЛО                                   ИТЕРАЦИОННЫЕ

СО СЧЁТЧИКОМ                  УПР. УСЛОВИЕМ

                                    ПОСТ. УСЛОВИЕ    ПРЕДУСЛОВИЕ

Общее замечание: вход только в начало цикла, а выход вследствие окончания цикла, оператором GOTO, процедурами прерхода и выхода, находящимся в теле цикла.

4. Циклические алгоритмы. Итерационные циклы. Вложенные циклы.

Циклический алгоритм – это алгоритм обеспечивающий решение задачи путём многократного повторения последовательности действий. Участки, которые многократно повторяются - называются циклами.

Циклы по числу повторений делятся на циклы с заданным числом повторений и итерационные.

  В итерационных циклах выполнение цикла оканчивается при выполнении общего условия, связанного с проверкой монотонно изменяющейся величины.

  Вложенные циклы – это, когда определённый цикл повторяется многократно в другом цикле охватывающем данный.

5. Массивы. Алгоритмы обработки массивов. Процедура BREAK

Массив - это упорядоченная последовательность величин, обозначаемая одним именем. Положение каждого элемента в массиве определяется его индексом (индексами). В этом и заключается упорядоченность. Индексы принято указывать в скобках после имени массива.

Пример: В[2] означает второй элемент массива В.

Пусть имеется некоторая последовательность величин 1, 2, 4, 8, 3. Все элементы этой последовательности имеют одно имя А. Отличаются они друг от друга индексами, например, A[1]=1, A[2]=2, A[3]=4, A[5]=8, A[6]=3.

При описании массива указывается число его элементов, и это число остается постоянным при выполнении программы. Каждый элемент массива имеет явное обозначение, и к нему возможно непосредственное обращение.

Количество индексов в обозначении элемента массива определяет размерность массива. Массив может быть одномерным (один индекс S[4]), двумерным (два индекса N[2,4]), трех мерным (три индекса Y[2,4,1]) и т.д.

Массив описывается в разделе описания переменных, при этом описание массива включает описание типа массива (тип его элементов, т.е. какие значения они могут принимать) и типа индексов. Например, массив вещественного типа с именем vector может быть описан следующим образом:var vector: array [1..50] of real

Это описание означает, что одномерный массив vector имеет 50 элементов типа real со значениями индекса 1,2, ...,50. Элементы этого массива будут иметь обозначения: vector[1], vector[2], ..., vector[50]

Двумерный массив matrix, с целочисленными компонентами можно определить следующим образом:

var matrix [1..10,1..15] of integer

Двумерный массив часто называют матрицей. Первый индекс этого массива (номер строки матрицы) принимает значения из отрезка 1..10, а второй (номер столбца) - из отрезка 1..15. Компоненты массива могут иметь обозначения: matrix[1,5], matrix[8,8], matrix[i,j] и т.п.

Примеры:

program p2;

var matrix: array [1..3, 1..4] of integer;{ определяется двумерный массив в 3 строки и 4 столбца с именем matrix}

        i, j: integer;

   begin

        for i:=1 to 3 do

for j:=1 to 4 do

read(matrix[ i, j]); {заполнение двумерного массива на 3 строки и 4 столбца}

        for i:=1 to 3 do

begin

               writeln;

                  for j:=1 to 4 do write(matrix[ i, j]);{вывод элементов двумерного массива в виде таблицы}

            end;

6. Структуризация. Восходящее программирование.  Проектирование алгоритма   перевода чисел из одной системы счисления в другую (2,8,10,16).

Восходящее проектирование – используется для несложных задач, когда заранее известны все подзадачи или функции, которые выполнять программа. Разрабатывается алгоритм для каждой подзадачи, а затем они собираются в единую подпрограмму.

7. Нисходящее программирование.   Проектирование алгоритма выполнения   арифметических операций (+,-,*,/) над числами с пл. точкой.

При нисходящем программировании сверху вниз сначала разрабатывается общая структурная схема алгоритма, а затем разрабатываются этапы её детализации (структурирование).

8. Язык TURBO PASCAL. Алфавит языка. Идентификаторы TURBO PASCAL.

ТП – единство двух самостоятельных начал компилятора и инструментов програмной оболочки. Это  мощная современная процедурная система программирования

Алфавит: буквы латинского от a до z, знак _.(если не char A = a)

Цифры – арабские 0-9, спец. символы +-*/=.,:;<>[]{}()^&$@#%!

Пробелы (ASCII от 0 до 32) ограничители идентификаторов

Зарезервированные слова и параметры (не используются в качестве идентификаторов). Стандартные директивы absolute, assembler, external, far, forward, near и т.д. .

Идентификаторы: имена констант, var’ных, меток , типов, obg-ов, процедур, функций(могут иметь произвольную длину, но значат только первые 63 символа, начинаются только с буквы или цифры).

9. Оператор условного перехода IF. Составной и пустой операторы.

IF<условие >THEN<операторы> ELSE <операторы>;

10. Оператор цикла со счетчиком.

FOR <идентификатор>:=<начальное состояние >TO<конечное состояние > DO<оператор>

FOR <идентификатор>:=<начальное состояние >DOWNTO<конечное состояние > DO<оператор>

11. Оператор цикла с предусловием.

Цикл ДО

WHILE<условие>DO<оператор>

12. Оператор цикла с постусловием.

Цикл ПОКА

REPEAT

            Оператор;

UNTIL<условие>;

13. Подготовка и отладка программ в среде TurboPascal.

Меню run

Run- запуск на исполнение

Step over-пошаговое исполнение программы

Trace into- пошаговое исполнение программы только подпрограммы выполняются оператор за оператором

Go to cursor – выполнение до курсора

Program reset- завершение процесса отладки

Parameters- окно для ввода параметров для отладки

Меню compile

Compile- компиляция файла, находящегося в активном окне редактирования.

Make – условная компиляция изменённых модулей в ЕХЕ файл

Build- безусловная компиляция многомодульной программы с созданием ЕХЕ файла

Target…-выбор в окне таргет целевой платформы для приложения

Primary file…-открывает окно для указания главного файла, компилируемой программы.

Меню Debug:

Breakpoints- установка точек условного и безусловного перехода

Call stack – показывает процедуры выполнявшиеся ранее.

Register – информация о регистрах процессора

Watch – окно значений переменных

Output – окно результатов работы программы

User screen – просмотр результатов включая графику

Evaluate/ modify.. – окно изменения значений выражений

Add watch – окно значений и переменных вовремя отладки

Add breakpoint.. – окно установки точек прерывания программы 

14. Константы в TURBO PASCAL (целые, вещественные, 16-ричные, логические,    символьные, строковые константы, конструктор множества)

Константы - могут использоваться целые, вещественные, шестнадцатеричные числа, логические константы, символы, строки, множества и признак неопределённого указателя NIL.

Целые числа: от –2147483648 до 2147483647

Вещественные числа:  (экспоненциальная часть) 3.14E5

16-ричное число: $(код 36 в ASCII) $00000000- $F…$F(8)

Логическая константа: True, False.

Символьная константа: любой символ в ‘ ‘, либо указатель внутри кода #83=’S’

Конструктор множества - список элементов множества в [].

[1,2,3,4],[red, blue],[true, false]. В ТП разрешается объявление констант

const a=12/343;

15. Типизированные константы.

Типизированные константы  фактически являются переменными со статическим классом памяти. В отличие от простых констант, в описании типизированных указывается как значение константы, так и её тип.

Существуют типы:

Константа, константа-адрес, константа-массив, константа-запись, константа-объект, константа-множество.

Указательный тип:

Type ptr = ^integer;

Conct intptr:ptr=nil;

Структурированный тип:

1 массив (array)

2 множество (set of 1..4)

3 запись (record)

4Объектного типа (object)

16. Оператор присваивания. Приоритет операций. Стандартные функции.

<имя переменной>:=<выражение>;

   арифметические     логические     отношения     прочие

1                                  NOT                                        @-адресное преобразование

2 *,/,DIV,MOD          AND,SHL,SHR

3 +,-                             OR, XOR

4                                                          <;>;=;             IN

Для  повышения приоритета используются (  ).

Стандартные функции ТП.

ABS(X            )           SQR(X)           SQRT(X)        TRUNG(X)     ROUND(X)

COS(X)           SIN(X)            TG(X)          ARCTANG(X)  EXP(X)

LN(X)             PRED(X)        SUCE(X)        ORD(X)          CHR(X)

ODD(X)          INT(X)            FRAG(X)        +,-,*,/               (X)DIV(Y)     

MOD(X)         NOT                AND               OR                  XOR

= < >               I_SHL_J         I_SHR_J

17. Операторы и функции безусловного перехода (goto, continue, exit, halt).

EXIT; - выход из программы или подпрограммы

HALT(COD);- (COD) – необязательный параметр, определяет код

HALT; - безусловная остановка программы

ERRORLEVEL; -  вниз

BREAK; - досрочный выход из цикла

CONTINUE; - прерывает выполнение текущей операции в цикле, передаёт управление следующему оператору

18. Структуры простой и сложной программ в Турбо-Паскале.

PROGRAM<имя программы >;

USES<имя модуля>;

TYPE<раздел типов>;

LABEL<метки>;

CONST<константы>;

VAR<переменные и их типы>;

FUNCTION<имя функции>(имя переменной: тип)

BEGIN

операторы

END;

PROCEDURE<имя процедуры>( параметры)

BEGIN

операторы

END;

BEGIN

Текст основной программы

END.

19. Подпрограммы. Применение. Структура описания. Отличие процедуры от функции.

Самостоятельные, законченные фрагменты программы, оформленные особым образом, снабжённые именем – называются подпрограммами

Использование подпрограмм позволяет разбить программу на ряд независимых частей.

Подпрограммы используются:

1Для экономии памяти, когда некоторая последовательность действий встречается неоднократно на разных участках программы. Каждая подпрограмма существует в ед. экземпляре, но обращаться к ней можно неоднократно из разных точек программы.

2. В сложных программах при модульном проектировании.

Подпрограммы делятся на процедуры и функции 

Результатом исполнения функции является единственное значение простого, строкового или указательного типа.  Поэтому  обращение к функции можно использовать выраженное наряду с константой и переменные.

Процедура обычно возвращает несколько значений, подпрограмма состоит из заголовка и тела подпрограммы.

Тело подпрограммы состоит из раздела описаний и раздела операторов.

Структура:     PROCEDURE<имя процедуры >;

                        FUNCTION<имя функции>(параметр: тип);

                                    USES<модули>;

LABEL<метки>;

                                    CONST<константы>;

                                    TYPE<типы>;

                                    VAR<переменные>;

                        BEGIN

Тело подпрограммы

                        END;

20. Вложенные подпрограммы. Принципы  локализации  имен (локальные и  глобальные переменные).

Вложенными являются подпрограммы, вызываемые из других подпрограмм.

Если какая либо программа использует некоторые переменные подпрограммы,

То данные переменные должны быть описаны не в подпрограмме, а в самой программе. Данные переменные называются глобальными, а переменные, объявленные в модуле или  подпрограмме являются локальными, и значения этих временных нельзя использовать  в главной программе.

21. Вызов подпрограмм (формальные и фактические параметры).

Подпрограммы могут быть вызваны как из тела основной программы, так и из тела другой подпрограммы. Для вызова необходимо написать имя процедуры или функции, а также, если надо, ряд переменных  передаваемых в подпрограмму.

Пример:

PROCEDURE<имя>[(<формальные параметры>)];

FUNCTION<имя>[(<формальные параметры>)]:<тип>

Сразу за заголовками может следовать одна стандартных директив: ASSEMBLER <тело подпрограммы на ассемблере>, EXTERNAL<объявление внешней подпрограммы>, FAR, FORWARD, INLINE<встроенные машинные инструменты>, INTERRUPT,NEAR.

PROCEDURE SB(a: real<формальный параметр>);

Фактические параметры – это глобальные переменные подставленные в формальные

ТИП ФАКТ=ТИП ФОРМ.

22. Процедуры без параметров и с параметрами.

PROCEDURE<имя>

Begin

<текст процедуры>

end;

23. Передача в подпрограмму параметров регулярного типа (массивов, строк).

Типом любого формального параметра может быть только стандартный или ранее объявленный тип.

Пример:

TYPE                                                              TYPE

    ATYPE=ARRAY[1..10]OF REAL;                          INTYPE=STRING[15];    

PROCEDURE S(A:ATYPE);                                        OUTTYPE=STRING[30];

                                                                        FUNCTION ST(S:INTYPE):OUTTYPE

Иной способ для передачи параметров переменных отключением контроля компиляции.

Открытый массив  PROCEDURE I (A: ARRAY OF REAL);

24. Функции. Описание. Вызов функции.

FUNCTION<имя>[(<формальные параметры>)]:<тип>

Сразу за заголовками может следовать одна стандартных директив: ASSEMBLER <тело подпрограммы на ассемблере>, EXTERNAL<объявление внешней подпрограммы>, FAR, FORWARD, INLINE<встроенные машинные инструменты>, INTERRUPT,NEAR.

FUNCTION<имя функции>(параметр: тип);

Begin

<тело подпрограммы>

end;

25. Рекурсии. Прямая и косвенная рекурсия. Директива FORWARD.

Рекурсия – это такой способ организации вычислительного процесса при котором программа в ходе выполнения составляющих её операторов обращается сама к себе.

Для  избежания переполнения стёка, следует размещать промежуточные результаты во вспомогательной переменной.

Begin

…………………………

F:=fac(n-1); - вспомогательная переменная

……………………….

End;

Рекурсивный вызов может быть косвенным, который разрешается опережающим описанием:

Procedure b(j: byte);

 Forward;

Procedure a (i: byte);

Begin

B(i);

End;

26. Тип-диапазон. Структурированные типы. Массивы.

Любой из структурированных типов (а в ТП их 4 : массивы, записи, множества, файлы) характеризуется  множественностью образующих этот тип элементов. В ТП

Допускается бесконечная глубина вложенности типов, однако Суммой=<65520 байт (т.к. каждый компонент может представлять структурированный тип).

PACKED- осуществляется везде где это возможно.

Тип диапазон:

TYPE

D = array [0..9] of char;

Var m: d;

Begin <операторы>end.

Обычно в качестве идентификатора типа используется тип–диапазон, в котором задаются границы изменения индексов.

Тип-диапазон подмножество своего базового типа, в качестве которого может выступать любой порядковый тип, кроме типа-диапазона.

<мин. значение >..<макс. значение>

TYPE digit = ‘0’..’9’;  можно  Var date:1..31;

            dig2=48..57;                        month:1..12;

                                                        1CHR:’a’..’z’;

High(x) – максимальное значение типа диапазон

Low(x) – минимальное значение типа диапазон.

Массивы - формальное объединение нескольких однотипных объектов (чисел, символов, строк и т.д.), рассматриваемое как единое целое.

Var a: array [1..10] of  real;

Компоненты массива  состоят из данных одного типа (возможно структурированного).

В качестве идентификаторов порядковые типы кроме LongInt и типа диапазон с базисным типом LongInt/ 

27. Символьный тип.

Значением символьного типа является множество всех символов ПК. Каждому символу присваивается целое число в диапазоне 0..255.Это служит кодом внутреннего представления символа, его возвращает функция ORD. Для кодировки используется код ASCII – 7 битный код, т.е. с его помощью кодируется 128 символов (0..127). В то же время в 8-битном байте, отведённом для хранения символа в ТП, можно закодировать в 2 раза больше символов (0..255). (0-127ASCII, 128-255-может меняться  на ПК разных типов).

0-31 – служебные коды (пробелы)

28. Строковый тип. Операции, процедуры и функции

Значением строкового типа является любая последовательность символов, т.е. строка. Окончанию строки соответствует символ с кодом 0, и которые называются строками с завершающим нулём или ASCIIZ-строками.

Строковый тип соответствует идентификаторам string и PChar.

A: array[0..n] of char = a: string

Ord(0)=length(a)- длинна строки(не больше 255 символов)

Concat (S1 [s2 ..,SN])- сцепление строк

Copy (St, index, count) – копирует из строки ST символ, начиная с index

Delete(ST, a, b) – удаление b символов начиная с a

Insert (sut, st, b)–вставляет SUT в ST начиная с b

Pos (Sut, St) -  в строке ST отыскивает Sut если нет 0

Str (X [WIDTH [:DECIMALS]], ST)- из вещественного или целого в строку

Val (st ,x, code) – обратно str (пробелы не допускаются)

Var s: string;

Begin

…….

S:= ’dsfsdhfjhsdfjshdfjsd’;

……….

End.

29. Типы в Турбо-Паскале. Объявление новых типов. Порядковые типы.    Изменение типа выражения

Стандартные типы в ТП:

1 группа целых типов(ShortInt, integer, LongInt, Byte, Word);

2 группа вещественных типов(Single, real, Double, Extended, Comp);

3 группа Булевские типы (Boolean, ByteBool, WordBool, LongBool);

4 Символьный тип(Char);

5 Строковые типы(String,  PChar);

6 Указательный тип (Pointer);

7 Текстовый тип (Text);

Type <Новый тип>=<описание типа>

Символьный тип, а также целые и булевские типы относятся к порядковым типам.

Свойства:

1 Каждый элемент имеет свой порядковый номер

2 Поэтому возможен использование функцииOrd, возвращающей этот номер

3 Возможно применить функцию Pred  и Succ которые верну соответственно предыдущее и последующее значения

30. Целые типы. Правила объявления. Применяемые функции.

Целые типы:

Byte 0..255  ShortInt –128..127   Word 0..65535  Integer –32768..32767

LongInt –2147483648.. 2147483647

Вложение типов:

Type result = более мощный тип

 A: integer;

LongInt(a);

Процедуры и функции:

ABS(X)           CHR(X)          DEC    INC     SQR    HI(I)-старший байт

LOW(X) – младший байт     ODD(I) – возвращает правда если нечет

RANDOM(x) SWAP(I)- меняет местами байты

31. Логический тип. Логические операции и функции

Логический тип ещё называют булевским. Их 4:

Boolean(false=0, 1 байт); ByteBool (false=0, 1 байт); WordBool (false=0 в обоих байтах, 2 байта); LongBool (false=0 во всех байтах, 4 байта).

Логические функции:

Ord; Pred; Succ; or ;and ; xor ;

32. Перечисляемые типы. Функции и операции, применимые к ним.

Перечисляемый тип задаётся тем значениям, которые он может получить. Значения

именуются идентификаторами и располагаются в списке с ( ).

Type col = (red, white, blue);

Max=65536 значений;

Ord (red)  =0;

Var c: col;

C:= col(0);

С:=red;

В идентификаторах нельзя использовать кириллицу. Переменные так же можно объявлять без предварительного описания типа

Var col: (black, white, green);

33. Множества и операции над ними.

МНОЖЕСТВА - наборы  однотипных логически связанных друг с другом объектов. Характер связей между объектами подразумевается лишь программистом  и не контролируется Турбо Паскалем. Количество элементов в множестве может меняться от 0 до 255. Множество,  которое не содержит элементов, называется  пустым.  От массивов множества отличаются тем, что количество элементов  в нем не постоянно.  Его можно расширять и сокращать по ходу выполнения программы.

Описание типа  производится в разделе TYPE.

Структура:

<Имя идентификатора>=SET of <имя типа> ;

где  <Имя идентификатора> - правильный идентификатор Турбо Паскаля;

<имя типа> - тип элементов множества,  в качестве  которого  может

использоваться  любой порядковый тип,  кроме WORD,  Integer,  LogInt,

ShortInt.

пример: TYPE dchar=SET of '1'..'9'; {базовый символьный тип-диапазон}

digit=SET of 0..9;

Переменные этого типа описываются в разделе

VAR     S1,S2,S3:dchar;            S4,S5,S6,S7:digit;

Для задания множества может использоваться конструктор  множества: список  (спецификаций)  элементов  множества,  отделенных друг от друга запятыми; список заключается в квадратные скобки. Спецификациями элементов  м.б.  константы  или  выражения базового типа,  а также пример:

Страницы: 1, 2