Массив – это упорядоченная совокупность однотипных элементов, названных одним именем и различающихся индексами. Таким образом, доступ к элементам производится указанием общего имени и порядкового номера, то есть индекса или индексов, необходимого элемента.
Определение массива имеет вид:
Type <имя> = array [T1] of [T2];
Var <имя>[, …] : array [T1] of [T2];
Здесь Т1 обозначает тип индексов массива, Т2 – тип элементов массива. В качестве типа индекса можно использовать любой дискретный тип, кроме Longint, в основном используются диапазоны. Элементами массива могут быть значения любого типа, кроме файлового.
Пример:
Type
M2 = array [1..100] of real;
Z = array [boolean] of integer;
Количество индексов у элемента массива может быть и более одного, то есть могут использоваться не только вектора, но и матрицы, кубические матрицы и т.д. Таким образом, количество индексов у элемента массива определяет его размерность, а количество элементов, то есть произведение элементов в каждой размерности, определяет размер массива.
Так как в качестве элементов массива могут выступать значения любого типа, например другие массивы, то в общем случае типы индексов у элемента могут не совпадать:
Var Mass: array [1..10] of array [char] of array [boolean] of byte;
Соответственно, пример обращения к элементу массива, где в качестве индексов используются выражения соответствующего типа:
Mass[i+5]['A'][True]
Так как индексы могут вычисляться, то при обращении к элементам массива они являются арифметическими выражениями. Этот пример является полной формой записи, в основном же используют краткую форму:
Var Mass: array [1..10,char,boolean] of byte
например, с таким обращением
Mass[x+1,gamm,bool2]
В конкретной реализации Турбо-Паскаль, работающей в ОС MS DOS, есть ограничение на общее количество элементов одного массива, связанное с сегментной организацией памяти: максимальный размер 216 = 64Кбайт.
Строки
Массивы, содержащие в качестве элементов символы, являются особенными. Если с обычными массивами обработка идет поэлементно, с использованием операций, разрешенных для элементов, то элементы текста взаимосвязаны, и, соответственно, используются специальные процедуры и функции.
В стандартном Паскале для строковых массивов были введены некоторые дополнительные правила, в Турбо-Паскале такие массивы выделены в отдельный тип – строки.
Строки описываются следующим образом:
Type <имя> = string [[<длина>]];
Var <имя>[, ...] : string [[<длина>]];
Здесь необязательный параметр <длина> указывает максимальное количество символов в строке. Если длина не задана, то по умолчанию (автоматически) принимается максимально возможная длина 255. Это связано с тем, что один байт как раз и указывает на длину строки, но в сам текст строки не включается.
Строка в Турбо Паскале трактуется как цепочка символов. К любому символу в строке можно обратиться точно так же, как к элементу одномерного массива ARRAY [0..N] OF CHAR: указывается имя и в квадратных скобках позиция символа. Например:
var
st: String;
begin
…
if st[5] = 'A' then…
…
В дополнение к операциям, применимым к переменным типа Char, введены групповые операции сцепления (конкатенации, объединения) нескольких строк с использованием знака «+». При этом длина итоговой строки увеличивается, и это главное отличие строк от массивов. Элементы строки нумеруются, начиная с единицы, отсутствие элементов – строка нулевой длины. Запись константы имеет вид строки, в следующем примере объединяются три константы:
Writeln(' Это'+' – '+'строка');
Результат: вывод строки «Это – строка»
Для работы со строками используются следующие стандартные процедуры и функции.
Функцию Concat (<строка> [, …])можно использовать вместо операции сцепления. Тогда пример сцепления строк будет выглядеть как:
Writeln(Concat(' Это',' – ','строка');
Функция Length (<строка>) позволяет определить не предельную, а фактическую длину строки. Результат – целое число. Например:
If Length(st)<>0 then …
Функция UpCase (<символ>) позволяет преобразовать символ любой латинской буквы из строчной в прописную.
Функция Copy (<строка>, <номер первого символа>, <количество символов>) позволяет копировать или выделять фрагмент строки, например:
Writeln(Copy('Выводятся символы этой строки', 11,7));
Результат: вывод строки «символы».
Функция Pos (<искомая подстрока>, <строка>) позволяет произвести поиск определенного фрагмента в некоторой строке и определить номер символа, с которого начинается вхождение подстроки. Например:
Writeln(Pos('сл','Поиск слова');
Результат: вывод числа 7.
Процедура Insert (<вставляемая подстрока>, <строка>, <номер символа в строке>)вставляет в исходную строку, начиная с указанной позиции, другую строку. Например:
Insert('важного ','Поиск слова',7);
Результат – строка (второй аргумент) изменится на «Поиск важного слова».
Процедура Delete (<строка>, <номер первого удаляемого символа>, <количество символов>) удаляет в исходной строке фрагмент определенной длины:
Delete('Это – строка',4,2);
Результат – строка (первый аргумент) изменится на «Это строка». Удаляются 2 символа, так как пробел – тоже символ.
Процедура Val (<строка>, <переменная>, <код ошибки>) преобразует строку символов во внутреннее представление целой или вещественной переменной, которое определяется типом этой переменной. Третий параметр содержит ноль, если преобразование прошло успешно, и тогда переменной присваивается результат преобразований, в противном случае код ошибки содержит номер позиции в строке, где обнаружен ошибочный символ, и в этом случае содержимое переменной не меняется. Например:
VAL ('135.67',x,cod)
Результат: значение переменных х=135.67 (1.3567´102), cod=0.
Записи
Запись – это структура данных, состоящая из фиксированного числа элементов, называемых полями. При этом поля могут быть различных типов.
При выборе элементов применяется конкретное имя, которое дается каждому элементу и не может вычисляться, в отличие от массивов.
Общий вид описания типа «запись»:
Type T = Record
<список полей>
end;
Например:
Type Complex = Record
Re: real;
Im: real;
End;
Здесь Re и Im – имена полей. При наличии этого фрагмента программы в дальнейшем можно вводить переменные комплексного типа, например:
Var X, Y, Z: Complex;
При обращении к компонентам указывается имя переменной – записи, и через сочленяющую точку – имя поля:
X.Re:=5.2; X.Im:=3.1;
Пример подпрограмм арифметики комплексных чисел:
{ Функция сложения двух комплексных чисел }
Function CADD(A,B:Complex):Complex;
Begin
CADD.Re:=A.Re+B.Re;
CADD.Im:=A.Im+B.Im;
End;
{ Функция умножения }
Function CMUL(A,B:Complex):Complex;
Begin
CMUL.Re:=A.Re*B.Re-A.Im*B.Im;
CMUL.Im:=A.Re*B.Im+A.Im*B.Re;
End;
{ Функция деления }
Function CDIV(A,B:Complex):Complex;
Var x:real;
Begin
x:=sqr(B.Re)+sqr(B.Im);
CDIV.Re:=(A.Re*B.Re+A.Im*B.Im)/x;
CDIV.Im:=(B.Re*A.Im-A.Re*B.Im)/x;
End;
Пример вычисления выражения XY+XZ+YZ:
CADD(CMUL(X,Y),CADD(CMUL(X,Z),CMUL(Y,Z)))
В языке Паскаль разрешается использовать тип Record при описании других структур данных и наоборот, например:
{ Формирование одной строки таблицы дней рождения из максимально 100 строк }
Type
Data = Record
D:1..31;
M:string[10];
G:word;
End;
Rec = Record
FIO:string;
Dr:Data;
End;
Var List: array [1..100] of rec;
Begin
Z[1].FIO:=’Иванов Иван Иванович';
Z[1].Dr.D:=5;
Z[1].Dr.M:=’Май’;
Z[1].Dr.G:=’1975’;
…
В записях может использоваться не только фиксированная, но и вариантная часть, следующая за фиксированной (здесь не рассматривается). В итоге полная структура записи следующая.
Type T=Record
<список полей>:<тип>;
…
[Case <признак варианта> of
<список констант выбора>:
(<список полей>:<тип>;
…);]
…
end;
При обращении к некоторым компонентам записей при большом количестве вложений могут получаться весьма длинные имена. Для сокращенной записи составных имен используется оператор With, имеющий следующую структуру:
With <список переменных записи> Do <оператор>;
В качестве переменных записи используются имена полей, определенных при описании данной записи, например:
Begin
…
Z[1].FIO:='Иванов Иван Иванович';
With Z[1].Dr do
Begin
D:=5;
M:=’Май’;
G:=’1975’;
End;
…
Оператор With R1,R2,…,Rn do S; эквивалентен записи
