ИНФОРМАТИКА Лекция 1 Преподаватель: доцент, к.т.н.

ИНФОРМАТИКА
Лекция 1
Преподаватель:
доцент, к.т.н.
Чеканцев Никита Витальевич
1
Лекция 1:





Введение
Язык программирования Pascal
Общая структура программы на языке
Pascal
Запись арифметических выражений
Основные операторы Pascal
2
Информатика – это наука, которая изучает общие
законы, методы накопления, передачи и обработки
информации с помощью ЭВМ.
Под информацией понимают любые сведения о
процессах и объектах, их связях и взаимодействиях,
доступные для практического использования в
деятельности человека.
Основу информатики условно можно
разделить на части:
1) технические средства,
2) программные средства,
3) алгоритмы
4) теоретические методы
решения задач на ЭВМ.
3
Язык программирования Pascal
Pascal – язык профессионального
программирования, назван в честь французского
математика и философа Блеза Паскаля (1623-1662)
и разработан в 1968-1971 гг. Никлаусом Виртом.
Основные достоинства Pascal:





Прост для обучения;
Отражает фундаментальные идеи алгоритмов в легко
воспринимаемой форме;
Позволяет четко реализовать идеи структурного
программирования и структурной организации данных;
Использование простых и гибких структур управления:
ветвлений, циклов;
Надежность разрабатываемых программ.
4
Алгоритмы
Алгоритм – это точно определенная
последовательность элементарных действий,
необходимых для решения задачи.
Элементы блок-схемы:
выполнение операции
или групп операций
ввод исходных данных
и вывод результата
проверка условия
начало и конец
программы
выполнение
циклических операций
5
Типы алгоритмов:
1. Линейный алгоритм
2. Разветвляющийся алгоритм
Начало
Шаг 1
Да
Действие 1
Условие
Нет
Действие 2
Шаг 2
Шаг N
Конец
6
Типы алгоритмов:
3. Циклический алгоритм
Начало цикла
Оператор 1
Нет
Оператор N
Условие
выхода из
цикла
Да
Оператор N+1
7
Типы данных
Описание данных в программе:
 Описание констант
Имя : Тип = Значение;
Const N:array[1..5] of real = (-1, 3, -0.7, 4, 0);
 Описание переменных
Имя : Тип;
Var S:integer;
8
Структура программы
Program <имя>;
<раздел описаний>
label <список меток>;
const <список констант>;
type <список типов>;
var <список переменных>;
procedure, function <список процедур, функций>;
Begin
<тело программы>
End.
9
Алфавит языка Pascal
- Буквы: 26 латинских букв (прописных и строчных).
- Цифры: 0, 1, ..., 9.
- Специальные символы: + - * / ( ) < > = [ ] : , ; { }
- Служебные слова:
AND – и, ARRAY – массив, BEGIN – начало,
CASE – вариант, CONST – константа, DIV – деление
нацело, DO – выполнять, DOWNTO – уменьшать до,
END – конец, FILE – файл, FOR – для,
FUNCTION – функция, GOTO – перейти на, IF – если,
IN – включение, TYPE – тип, UNTIL – до,
VAR – переменная, WHILE – пока и т. д.
10
Основные стандартные функции
Функция
abs(x)
sqr(x)
sin(x)
cos(x)
exp(x)
ln(x)
sqrt(x)
arctan(x)
int(x)
frac(x)
odd(x)
round(x)
Назначение
x
x2
sin x
cos x
ex
ln x
x
arctg x
Вычисление целой части числа x
Вычисление дробной части числа x
Определение четности числа:
true, если х нечетное
false, если х четное
Округление числа х в сторону ближайшего целого
11
Нестандартные функции
,
1. Тригонометрические функции
sin x
cos x
tg ( x) 
ctg ( x) 
cos x
sin x
2. Обратные тригонометрические функции

x
arcsin  x   arctg 
2
1

x




arccos x 
3. Возведение в степень
a x  e xln a
n
x  x1 n  e

2
 arcsin x
ln x
n
4. Расчет логарифмов
log b x ln x
log a x 

log b a ln a
ln x
lg x 
ln10
12
Выражения на языке Pascal
Выражение – это синтаксическая единица языка, определяющая
способ вычисления некоторого значения.
Выражения в языке Паскаль формируются в соответствии с
определенными правилами из констант, переменных, функций,
знаков операций и круглых скобок.
При вычислении выражений принят следующий приоритет операций:
–
арифметических: вычисление значений стандартных функций;
умножение и деление; сложение и вычитание;
–
логических: not; div; mod; and; or;
–
отношения: – <=, >=, <, >, =.
13
Запись математических выражений
Математическая запись
Запись оператора на языке Паскаль
Арифметические выражения
x  a  52
.  3 105 d
x :=a+5.2–3E5d;
x  01
.  bc  4d a  d 
x :=(0.1+b)(c+4d(a+d));
x
2ac
4d
x :=(2+a+c)/(4–d);
x
2ba  c
4.8  102 ab  c
x :=2b(a+c)/(4.8E-2a(b-c)); или
x:=2b(a+c)/4.8E-2/a/(b-c);
x
p
a  b 1
q 1
pq
x:=p/(q+1)/((a–b+1)/(pq))или
x:=p(pq)/(q+1)/(a–b+1)
Использование стандартных математических функций
x  sin x
x := sin(x)/(exp(x)ln(x));
e x  ln x
x  ln x 3  sin 2 x
x  tg 3

x:=ln(xsqr(x)+sqr(sin(x)))

x  3.3
x:=exp(3ln(sin(sqrt(x)-3.3)/cos(sqrt(x)-3.3)))
или a:=sqrt(x)-3.3;x:=exp(3ln(sin(a)/cos(a)))
14
Операторы языка Pascal
Оператор – это описание алгоритмических действий,
которые необходимо выполнить для решения задачи.
В программе операторы отделяются друг от друга точкой
с запятой (;).
Операторы могут объединяться в блоки с
использованием операторных скобок begin и end.






Оператор присваивания
Операторы ввода и вывода
Оператор перехода
Условный оператор
Операторы цикла
Оператор выбора
15
Оператор присваивания
Общий вид: <имя переменной>:= выражение;
mol:=0.64;
Пример:
Вычислить значение концентрации вещества по формуле С=P/(R*T).
При P=10ат R=0,001986ккал/(моль*К) T=513К
Program Pr1;
Var C, T, P, R : real;
Begin
P:=10;
R:=0.001986;
T:=513;
C:=P/(R*T);
Writeln (‘C=’, C);
End.
16
Оператор ввода
Для ввода и вывода данных в среде Pascal существуют
стандартные процедуры ввода–вывода, вызываемые
операторами Read и Write.
•
Read (<список переменных>) – последовательный
ввод переменных из списка;
•
Readln (<список переменных>) – то же, что и оператор
Read, только после ввода данных происходит переход на
новую строку, т. е. ввод осуществляется каждый раз с
новой строки;
•
Readln – происходит переход на новую строку без
ввода данных.
17
Пример ввода исходных данных
Вычислить значение концентрации вещества по формуле С=P/(R*T).
При P=10ат R=0,001986ккал/(моль*К) T=513К
Исходные данные задать с использованием оператора ввода!
Program Pr1;
Var C, T, P, R : real;
Begin
readln (P, R, T);
C:=P/(R*T);
Writeln ('C=', C);
End.
18
Оператор вывода
•
Write (<список переменных>) – выводит
последовательно значения переменных из списка;
•
Writeln (<список переменных>) – то же, что и оператор
Write, но после вывода переменных осуществляется переход
на новую строку (следующий оператор вывода будет
выводить данные с начала новой строки);
•
Writeln – осуществляет переход на
новую строку без вывода данных.
19
Пример вывода данных
Вычислить значение концентрации вещества по формуле С=P/(R*T).
При P=10ат R=0,001986ккал/(моль*К) T=513К
Осуществить вывод Исходных данных и Результата расчета!
Program Pr1;
Var C, T, P, R : real;
Begin
P:=10;
R:=0.001986;
T:=513;
C:=P/(R*T);
Write ('P=', P,' R=',R,' T=',T);
writeln;
Writeln ('C=', C);
End.
20
Оператор перехода GOTO
Оператор GOTO позволяет изменить стандартный
последовательный порядок выполнения операторов в
программе и перейти к выполнению программы, начиная с
заданного оператора.
Общий вид: goto n ,
где n – метка оператора.
Метка описывается в разделе
Label и может быть двух типов:
• Число от 0 до 9999;
• Идентификатор – латинские
буквы или их сочетание.
21