Основы структурного программирования. Основные типы данных. Оператор цикла while»

Министерство образования  и науки РС (Я)

ФГАО ВПО «Северо-Восточный  федеральный университет им. М.К.Аммосова»

Горный факультет 

Кафедра ….

 

Курсовая работа

на тему «Основы структурного программирования. Основные типы данных.

Оператор цикла while» по дисциплине «             »

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                Выполнил: Студент группы

                        

                                                                         Преподаватель

 

Якутск 2013

Оглавление:

                ОГЛАВЛЕНИЕ……………………………………………………………………2

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………3

ГЛАВА I. Структурное программирование…………………………………..5

    1.1. Понятие структурного программирования………………..5

                     1.2. Нисходящее и восходящее программирования……………6

    1.3. Оператор цикла while………………………………………...9

ГЛАВА II. Типы данных………………………………………………………...16

    2.1. Целые типы…………………………………………………....17

    2.2. Вещественные типы……………………………………….….21

    2.3 Булевский тип…………………………………………….……23

    2.4 Символьный тип……………………………………………….24

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………..25

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………....26

 

 

 

 

 

 

 

         Введение

     Данный курсовой проект был разработан в среде Pascal. Среди множества языков Pascal является наиболее универсальным и легко изучаемым языком. При этом его удобно использовать для создания сложных приложений, базами данных, приложения масштаба предприятия. Также средства языка программирования Pascal позволяет использовать все современные возможности объектно-ориентированного программирования.     

       Среди современных языков программирования Паскаль является одним из самых популярных языков. Структура Паскаля делает программы легко читаемыми, позволяя даже людям, не писавшим ту или иную программу, обнаруживать и исправлять имеющиеся в ней ошибки и вносить изменения.

        Целью данной работы является получение практических навыков в среде Pascal, а также рассмотрение основ структурного программирования и основных типов данных.

Для выполнения этой цели в  работе поставлены следующие задачи:

• раскрыть сущность  понятия «Структурное программирования» и его назначение;
• рассмотреть основные методы разработки программ;
• исследовать  особенность цикла while, рассмотреть примеры их применения;
• проанализировать основные типы данных.

Объектом исследования является программирование в среде Турбо Паскаль.

Предметом исследования является изучение цикла while и его применение на различных программах.

             Система программирования Турбо Паскаль представляет собой единство двух в известной степени самостоятельных начал: компилятора с языка программирования

Паскаль (язык назван в честь  выдающегося французского математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662)) и некоторой инструментальной программной оболочки, способствующей повышению эффективности создания программ.

           Паскаль – замечательный язык программирования, который относительно прост в

изучении, довольно ясен и логичен и, будучи первым изучаемым языком

программирования, приучает к хорошему стилю. Паскаль – гибкий и развитый в отношении типов данных язык. 

      Набор операторов  языка Pascal отражает принципы структурного программирования и позволяет записывать достаточно сложные алгоритмы в компактной и элегантной форме. Pascal является процедурным языком с традиционной блочной структурой и статически определенными областями действия имен. Процедурный механизм сочетает в себе простоту реализации и использования и гибкие средства параметризации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      Глава 1. Структурное программирование

        1.1.  Понятие структурного программирования

Структурное программирование — методология разработки программного обеспечения, в основе которой лежит представление программы в виде иерархической структуры блоков. Предложена в 70-х годах XX века Э. Дейкстрой, разработана и дополнена Н. Виртом.

 При создании средних по размеру приложений (несколько тысяч строк исходного кода) используется структурное программирование, идея которого заключается в том, что структура программы должна отражать структуру решаемой задачи, чтобы алгоритм решения был ясно виден из исходного текста. Для этого надо иметь средства для создания программы не только с помощью трех простых операторов, но и с помощью средств, более точно отражающих конкретную структуру алгоритма. С этой целью в программирование введено понятие подпрограммы – набора операторов, выполняющих нужное действие и не зависящих от других частей исходного кода. Программа разбивается на множество мелких подпрограмм, каждая из которых выполняет одно из действий, предусмотренных исходным заданием. Комбинируя эти подпрограммы, удается формировать итоговый алгоритм уже не из простых операторов, а из законченных блоков кода, имеющих определенную смысловую нагрузку, причем обращаться к таким блокам можно по названиям.

Структурное программирование  – дисциплинированный подход к написанию программ, отличающихся от неструктурированных программ ясностью, простотой тестирования и отладки и легкостью модификации.

    Типы управляющих структур:

• последовательность;
• альтернатива (условие выбора);
• цикл.

 

    В качестве основного языка структурного программирования используется псевдокод. В тексте псевдокода в последующих примерах строчными буквами будет написано то , что написано в блоках блок-схемы, а прописными специальные слова псевдокода, называемые ключевыми.

           Блок-схема — это графическое представление алгоритма или фрагмента алгоритма. Блок-схема рисуется с использованием специальных символов, таких, как прямоугольники, ромбы, овалы, и малые окружности; эти символы соединяются стрелками, называемыми линиями связи.

Структурное программирование делает программу более понятной. Ее легче отлаживать и сопровождать. Разные модули (в которых содержатся функции и процедуры) могут разрабатывать разные люди, в результате чего проще организовать коллективное решение одной большой задачи, т.к. каждый будет решать свою подзадачу.

Структурное программирование было особенно популярным в 70-х годах. На сегодняшний день программирование зачастую начинают изучать именно с  него.

 

   

       1.2. Нисходящее и восходящее программирования

    Распространены  две методики (стратегии) разработки  программ, относящиеся к структурному  программированию:

• нисходящее программирование
• восходящее программирование.

    Технология нисходящего проектирования с пошаговой детализацией является неотъемлемой частью создания хорошо структурированных программ. При написании программы с использованием этой технологии вся задача рассматривается как единственное предложение (вершина), выражающее общее назначение программы.

 

На первом этапе разработки кодируется, тестируется и отлаживается головной модуль, который отвечает за логику работы всего программного комплекса. Остальные модули заменяются заглушками, имитирующими работу этих модулей. Применение заглушек необходимо для того, чтобы на самом раннем этапе проектирования можно было проверить работоспособность головного  модуля. На последних этапах проектирования все заглушки постепенно заменяются рабочими модулями.

    В данном случае программа конструируется иерархически - сверху вниз: от главной программы к подпрограммам самого нижнего уровня, причем на каждом уровне используются только простые последовательности инструкций, циклы и условные разветвления.

Нисходящее программирование является достаточно распространенным методом разработки модульных программ. Преимущества нисходящего программирования следующие:

• на ранних стадиях проектирования могут быть получены исходные тексты модулей верхних уровней, что во многих случаях является важным, так как точность и полнота представления программы на реальном языке программирования значительно выше, чем при использовании псевдокода или схем алгоритмов;
• в процессе программирования вскрываются противоречия и трудности, которые могут оказаться незамеченными долгое время;
• нисходящее проектирование может быть совмещено с выполнением, отладки программы нисходящим методом.

    Такой подход удобен тем, что позволяет человеку постоянно мыслить на предметном уровне, не опускаясь до конкретных операторов и переменных. Кроме того, появляется возможность некоторые подпрограммы не реализовывать сразу, а временно откладывать, пока не будут закончены другие части. Например, если имеется необходимость вычисления сложной математической функции, то выделяется отдельная подпрограмма такого вычисления, но реализуется она временно одним оператором, который просто присваивает заранее выбранное значение (например, 5). Когда все приложение будет написано и отлажено, тогда можно приступить к реализации этой функции.

        Недостатки нисходящего проектирования:

• Необходимость заглушек.
• До самого последнего этапа проектирования неясен размер программного комплекса и его эксплутационные характеристики, за которые, как правило, отвечают модули самого низкого уровня.

     Программирование «снизу вверх», или восходящее программирование – это методика разработки программ, начинающаяся с разработки подпрограмм (процедур, функций), в то время когда проработка общей схемы не закончилась.

При восходящем проектировании на первом этапе разрабатываются модули самого низкого уровня. На следующем этапе к ним подключаются модули более высокого уровня и проверяется их работоспособность. На завершающем этапе проектирования разрабатывается головной модуль, отвечающий за логику работы всего программного комплекса.

    Такая методика является менее предпочтительной по сравнению с нисходящим программированием, так как часто приводит к нежелательным результатам, переделкам и увеличению времени разработки.

Преимущество восходящего программирования – не нужно писать заглушки.

         Недостаток восходящего программирования – головной модуль разрабатывается на завершающем этапе проектирования, что порой приводит к необходимости дорабатывать модули более низких уровней.

            На практике применяются оба метода:

• сверху вниз — при разработке нового программного комплекса;
• снизу вверх — при модификации уже существующего комплекса

 

         1.3. Оператор цикла while

Выше мы говорили, что  цикл являются одним из типов  управляющих  структур.   Оператор цикла задает повторное выполнение определенных операторов. Для реализации циклов в Паскале предусмотрены три различных структурных оператора: WHILE, REPEAT, FOR. Первые два используются, если число повторений (итераций) заранее не определено, но известно условие завершения цикла. Оператор FOR применяется тогда, когда число повторений тела цикла известно заранее .А теперь речь пойдет об операторе цикла while. Этот оператор является наиболее мощным из всех трех, реализующих циклы. Два других оператора можно выразить с его помощью. Общий вид этого оператора:

WHILE  <Условие>  DO  <Тело цикла>;

Особенностью этого цикла  является то, что он будет выполнять  свою работу до возникновения каких-либо условий, то есть сам он ничего не изменяет в переменных, он всего лишь что-либо проверяет.

Циклы с предусловием (while) - Сначала проверяется условие. Если оно истинно, выполняются <инструкция 1>...<инструкция n> и так далее. Если же условие ложно, выполнение инструкции считается законченным, и программа переходит к обработке следующих команд. В цикле while-do <условие> - это условие выполнения цикла: пока оно истинно, программа из цикла не выйдет. В том случае, если внутри цикла стоит только один оператор, пара begin - end может отсутствовать, если операторов больше одного, то пара begin - end обязательна, так как иначе будет выполнятся только одна инструкция, стоящая сразу после слова do.

Циклы с постусловием (do while) - сперва выполняется сам цикл и только после него проверяется его истинность или ложность. Особенностью данного цикла является то, что он будет выполнен хотя бы один раз, в отличии от цикла с предусловием.

Примеры

Пример 1. Вычисление и вывод на экран значение "машинного эпсилон"