Тема: Обробка символьної інформації.
Формування і використання текстових файлів
Теоретичні відомості щодо виконання лабораторної роботи
Тип даних String. Із символів складаються слова, з яких, у свою чергу, складаються речення (рядки) і так далі. Для опису символьної інформації у мові Pascal існує тип Char. Для опису даних рядкового типу в мові Pascal передбачено службове слово String, за яким у квадратних дужках вказується довжина рядка. Максимальна довжина рядка дорівнює 255 символів. Тобто біжуче значення довжини рядка може бути будь-яким - у межах від 0 до 255 символам. Якщо не зазначити довжину рядка, то за замовчанням довжина рядка стає максимальною.
Дані рядкового типу можуть бути описані у розділах Const, Type та Var.
П р и к л а д
Const
adress = 'Першотравнева, 20';
Type
Str_Type = String[20];
Var
s1 : Str_Type;
s2, s3: String[10];
s4 : String;
Слід зазначити, що в разі, коли поле (довжина рядка) менше від самого рядка, рядок укорочується праворуч таким чином, щоб він умістився в полі.
До символів, які складають рядок, можливий доступ як до елементів масиву.
Над рядками визначено всі операції відношення. Порівняння рядків виконується попарно для відповідних символів двох рядків - зліва направо. Наприклад, 'pascal' > 'Pascal' обумовлює результат True, а результат 'PASCAL' > 'pascal' - False, оскільки порядкові номери малих букв більші від великих. У рядках різної довжини кожний символ із довшого рядка, що не має відповідного символу в короткому, виробляє значення 'більше'.
Процедури та функцiї обробки рядків.
Функція Length(s:String):Integer - як аргумент дістає рядок s і повертає його довжину.
Слід зазначити, що перший символ рядкової змінної (індекс 0) містить динамічну довжину рядка. Таким чином, якщо s - змінна рядкового типу, то значення Length(s) завжди дорівнює Ord(s[0]).
Функція ConCat(s1, s2, …, sn):String - як аргументи дістає кілька рядків s1, s2, …, sn послідовно з’єднує їх і повертає результат. Альтернативою цій функції є операція '+'.
Функція Copy(s:String; Index:Integer; Count:Integer):String - дістає як аргументи рядок s, номер позиції Index і довжину підрядка Count. У результаті з рядка, починаючи з позиції Index, вилучається підрядок довжиною Count.
Функція Pos(SubStr:String; s:String):Byte - дістає як аргументи рядки SubStr і s та повертає позицію, з якої підрядок SubStr перший раз зустрічається в рядку s.
Процедура Delete(Var s:String; Index:Integer; Count:Integer) - видаляє з рядка s підрядок, починаючи з позиції Index довжиною Count символів.
Процедура Insert(Var Source:String; Var s:String; Index:Integer) - вставляє рядок Source у рядок s, починаючи з позиції Index.
Для перетворення чисел у рядки й навпаки призначені процедури Str і Val.
Процедура Str(x [:Width [:Decimals]]; Var s:String) - перетворює число х у рядок s. Параметри Width і Decimals виконують таку саму роль, що і в операторі Write. Квадратні дужки позначають необов’язковість того, що в них укладено.
Процедура Val(s:String; Var v; Code:Integer) - перетворює рядок s у значення числової змінної v. Рядок s повинен бути коректним записом числа. Якщо це так, змінна Code = 0 - перетворення виконано успішно. Якщо це не так змінна Code ¹0 - перетворення не виконано, а змінна Code має значення тієї позиції, в якій перетворення неможливе.
П р и к л а д
Program DemoWorkString;
{Програма демонструє використання процедур
та функцій при обробки символьної інформації }
Var
S,S1,S2,S3,S4,S5:String;
V:Real;
Begin
S1:='Мова ';S2:='Система';S3:='програмування ';
S4:='Turbo Pascal';
V:=7.0;
S5:=Copy(S4,Length(S4)-5,7);
WriteLn(S5); {'Pascal'}
Delete(S4,Length(S4)-5,7); {'Turbo '}
WriteLn(S4);
S:=ConCat(S1,S3,S5);
WriteLn(S); {'Мова програмування Pascal'}
S:=Copy(S,6,Length(S));
WriteLn(S); {'програмування Pascal'}
S:=S2+' '+S;
WriteLn(S); {'Система програмування Pascal'}
Insert(S4,S,Pos('P',S));
WriteLn(S); {'Система програмування Turbo Pascal'}
Str(V:4:1,S1);
S:=S+S1;
WriteLn(S); {'Система програмування Turbo Pascal 7.0'}
ReadLn;
End.
Загальні відомості застосування файлів. У мові Pascal підтримується три файлових типи:
- текстові файли (тип Text);
- типізовані файли (тип File of);
- нетипізовані файли (File).
У програмі кожному зовнішньому файлу (файл на диску ніяк не описується, він має тільки ім’я) ставиться у відповідність (обов’язково описується у програмі) або явно в розділі змінних, або (ще краще) в розділі типів файлова змінна, певного типу:
або
Type <ім’я файлового типу> : <тип файлу>;
Var <ім’я файлової змінної> : < ім’я файлового типу >;
або
Var <ім’я файлової змінної> : <тип файлу>;
Наприклад,
Type
f_Txt:Text;
f_FileOf:File of Real;
f_File:File;
Var
f1 : f_Txt;
f2 : FileOf;
f3 : f_File;
f_int : File of Integer;
f_sym : Text;
Процедури загального використання для роботи з файлами будь-якого типу.
Assign(f, Name) - ставить у відповідність файловій змінній f зовнішній файл з іменем Name.
Reset(f) - відкриває вже існуючий файл f для читання та позиціонує покажчик файла на його початок.
Rewrite(f) - створює та відкриває новий файл f, покажчик файла встановлюється на його початок. Якщо цю процедуру застосувати до вже існуючого файлу, то вміст цього файлу зникне.
Close(f) - закриває файл (тобто операція "закрити" є логічним завершенням роботи з відкритим файлом, іншими словами - застосування процедури Close дозволяє усунути зв’язок файлової змінної із зовнішнім файлом, який встановлено процедурою Assign).
Erase(f) - знищує файл f, який перед тим треба закрити.
Rename(f, s) - перейменовує файл f в файл s, який перед тим треба закрити.
Текстові файли (тип Text). Текстовi файли - це файли, що являють собою послідовність символів, які розбиті на рядки. Кожний рядок закінчується маркером кінця рядка. Текстовi файли належать до файлів з послідовним доступом (більш подрібни відомості роботи з файлами наведені в наступній лабораторній роботі).
Для роботи з текстовим файлом необхідно, перш за все, описати відповідну файлову змінну або у розділі Type, або у розділі Var, наприклад:
Var <ім’я файлової змінної> : Text;.
Робота з текстовим файлом проводиться за схемою:
- у відповідність файловій змінній ставиться ім’я зовнішнього файлу (процедура Assign);
- відкривається новий текстовий файл (процедураRewrite) або вже існуючий (процедураReset). У кожний момент роботи з текстовим файлом допускається будь-який один тип операції: читання або запис;
- обробка текстового файлу;
- закриття файлу (процедура Close).
Для зчитування інформації з файлу (який відкритий процедуроюReset) використовуються процедури Read(f, <список вводу>) і ReadLn(f, <список вводу>). Тобто, якщо перед списком вводу стоїть файлова змінна, то дані вводяться не з клавіатури, а зчитуються з файлу. Різниця між Read і ReadLn в тому, що Read читає дані з файлу без переходу на наступний рядок, а процедура ReadLn забезпечує такий перехід.
П р и к л а д.
Var f : Text;
a, b, c : Integer;
…………………
Read(a, b, c); {ввід з клавіатури}
Read(f, a, b, c); {ввід (зчитування) з файлу}
Після відкриття покажчик файлу вказує на перший символ файлу. Зчитування чергової порції даних завжди виконується, починаючи з символу, на який вказує покажчик. Після зчитування покажчик файлу автоматично пересувається вперед на довжину прочитаної ділянки.
Запис у текстовий файл (який відкритий процедуроюRewrite) виконується процедурами Write(f, <список виводу>) і WriteLn(f, <список виводу>), в яких перед списком виводу стоїть файлова змінна. Процедура і WriteLn записує інформацію до поточного рядка з переходом у наступний.
П р и к л а д. Обчислити вираз 
на інтервалі 
з кроком 
при 
. Результати обчислень записати у текстовий файл "file.dat".
ProgramExample_1;
Const
a=0.5; b=1.2; {параметри, що входять у склад виразу}
tn=0; tk=2; h=0.2; {[tn, tk] - межі зміни аргументу виразу}
{h - крок, з яким змінюється аргумент}
NameFie='file.dat';
Var
f: Text;
t, y: Real; {значення аргументу та виразу}
FunctionFunc(x:Real):Real;
Begin
Func:=a*Exp(Sin(b*x))
End;
Begin
Assign(f, NameFile); {якщо NameFile=' ' (-пусто) - вивід
на екран }
Rewrite(f);
t:=tn;
Repeat
WriteLn(f, t:3:1,' ':2, Func(t):8:4);
t:=t+h;
Untilt>tk+h;
Close(f);
End.
Дані, які зберігаються у текстовому файлі "file.dat" (у вигляді двох стовпців) доступні для обробки не тільки Pascal-програмами, а й іншими пакетами.
При роботі з текстовими файлами дозволено використовувати процедуру Append(f), яка відкриває вже існуючий текстовий файл і позиціонує покажчик на кінець файлу. Після такого відкриття текстового файлу його можна тільки доповнювати інформацією, починаючи з кінця файлу.
Спеціальні функцій обробки інформації текстових файлів:
Eoln(f) - повертає значення True, якщо покажчик файлу вказує на кінець рядка (код #13#10), інакше - значення - False.
Eof(f) - повертає значення True, якщо покажчик файлу вказує на кінець файлу (код #26), інакше - значення - False.
IOResult(f) - перевіряє результат виконання останньої операції введення/виведення на наявність помилок. Функція повертає ціле значення, що є станом останньої виконаної операції введення/виведення.
Слід зазначити, що функцію IOResult, можна використовувати для перевірки існування файлу на диску. Тобто, при зчитуванні інформації з файлу (будь-якого, не тільки текстового) було б правильно переконатися (безпосередньо у програмі), що файл дійсно існує на диску і нормально відкритий. Для цього перед відкриттям файлу необхідно виключити директиву компілятора {$І+}, тобто необхідно вказати {$І-}. У цьому випадку функція IOResult, набуває значення 0 при успішному відкритті файлу і відмінне від нуля значення - код помилки, якщо файлу на диску немає або до нього немає доступу (вказано невірний шлях до нього).
П р и к л а д. Зчитування інформації з текстового файлу "file.dat" створеного програмою Example_1 і ввід її на екран дисплея.
ProgramExample_2;
Varf :Text;
t, y :Real;
Assign(f,'file.dat');
{$I-} {виключити обробник помилок}
Reset(f);
{$I+} {включити обробник помилок}
If IOResult=0Then
Begin
WriteLn('Файл існує і нормально відкритий');
While Not Eof(f)do
Begin
ReadLn(f, t, y);
WriteLn(t:3:1,' ':2,y:8:4);
End;
Close(f);
End
Else WriteLn('Проблеми! Такого файлу на диску не знайдено');
End.
П р и к л а д. Даний текст. Визначити кількість слів тексту за умови, що одне слово від іншого можу бути відокремлене пробілом, комою чи крапкою. Всі роздільники слів замінити символом підкреслення. У новий файл вивести по 5 слів у рядку.
Program Example_3;
Var {кількість:}
iSymbol, {символів у слові}
iWord, {слів у тексті}
n:Integer; {слів у рядку}
s:Char; {введений символ}
str:String; {рядок, який формується}
f1,f2:Text; {файли: початковий, робочий, протоколу}
Begin
Assign(f1,'file.txt');Reset(f1);
Assign(f2,'file_r.txt');Rewrite(f2);
WriteLn(f2,'П О Ч А Т К О В Ы Й Ф А Й Л':30);
While Not Eof(f1) do{копіювання файлу f1 у файл f2}
Begin ReadLn(f1,str);WriteLn(f2,str); End;
iSymbol:=0;iWord:=0;n:=0;str:='';
WriteLn(f2,' О Б Р О Б Л Е Н И Й Ф А Й Л':30);
Reset(f1); {перевідкриття файлу f1}
While Not Eof(f1) do
Begin {читання з файлу f1}
Read(f1,s);
If (s=' ') And (iSymbol=0) Then Continue; {пропуск пробілів}
If EoLn(f1) Or (s In [' ', ',' , '.'])
Then
Begin {виявлено кінець рядка або слова}
If EoLn(f1) Then
Begin { виявлено кінець рядка }
str:=str+s; {приєднання останнього символу}
ReadLn(f1); {перехід на наступний рядок}
WriteLn(f2);
End;
str:=str+'_';Write(f2,str); {запис чергового слова}
n:=n+1; iSymbol:=0;str:='';iWord:=iWord+1;
If n=5 Then Begin n:=0; WriteLn(f2) End;
End
Else Begin str:=str+s;iSymbol:=iSymbol+1 End
End;{While}
WriteLn(f2,#10#13,'Кількість зчитаних слів = ',iWord,#10#13,);
Close(f1);Close(f2);Reset(f2);
While Not Eof(f2) do
Begin ReadLn(f2,str);WriteLn(str); End;
Close(f2);
End.
Контрольні питання
1. Яка різниця між рядковою змінною та масивом символів?
2. Як описуються рядкові змінні у програмі?
3. Яка максимально допустима довжина рядка в мові Pascal?
4. Які процедури та функції обробки рядків містить мова Pascal?
5. Засоби виводу змінних рядкового типу.
6. Які файли називаються текстовими? Принципи роботи з текстовими файлами.
7. Що являє собою файлова змінна?
8. Процедури та функції обробки текстових файлів. Особливості їх застосування.
9. Як у програмі організувати перевірку результату відкриття існуючого файлу?
Завдання та пояснення щодо виконання до лабораторної роботи
Розробити функціональну схему, опис алгоритму і програму для символьної інформації відповідно до варіанту завдання.
В кожному завданні початковим є файл з текстом, що складається з декількох речень. Слова в реченні розділяються пробілами і розділовими знаками (наприклад, крапкою, комою, ?, !). Тексти початкових даних формуються самостійно, але так, щоб було можливо оцінити працездатність програми.
За кожнім варіантом завдання необхідно:
- створити початковий текстовий файл (будь-яким чином) ;
- згідно з варіантом завдання виконати обробку початкового файлу і зберегти отримані результати у новому текстовому файлі;
- вивести дані з нового файлу з протоколом тестування (заголовки кожного етапу обробки даних, початкові та результуючі дані ).
Варіанти завдань
Варіанти обробки символьної інформації (текстів) дано у вигляді трьох груп (I, II, III) у порядку зростання їх складності.
Варіанти завдань групи I
1. Визначити і вивести: а) кількість речень і слів кожного речення; б) текст кожного речення в окремому рядку.
2. Дана літера. Визначити кількість слів у тексті, які починаються з цієї літери. Вивести ці слова і їх кількість.
3. Даний підрядок з двох (трьох) символів. Підрахувати, скільки разів зустрічається у тексті цей підрядок. Вивести ці слова.
4. Даний символ. Знайти і видалити його з усіх слів тексту. Текст, що залишився, "стиснути".
5. Даний підрядок з двох (трьох) символів. Знайти у тексті заданий підрядок і видалити його з усіх слів тексту. Текст, що залишився, "стиснути". Визначити кількість видалених підрядків.
6. Визначити кількість слів тексту, які починаються і закінчуються на одну й ту саму букву. Вивести ці слова та їх кількість.
7. Дано 2 літери. Знайти у тексті перший заданий символ і замінити його другим заданим символом. Визначити кількість замін.
8. Дано 2 підрядки, кожний з двох (трьох символів). Знайти у тексті слова, що мають підрядок, який співпадає з першим підрядком, і замінити його другим заданим підрядком.
9. Дано 2 слова. Визначити, чи є вони у тексті й скільки разів кожне з них зустрічається у тексті. Якщо їх у тексті немає, дати відповідне повідомлення.
10. Виділити з початкового тексту частини тексту, які укладені у круглі дужки, включаючи й їх; вкладених дужок немає. Визначити кількість таких частин тексту і в кожному з них кількість російських букв, кількість латинських букв і цифр.
11. Сформувати "перевертиш" від кожного слова тексту із допомогою підпрограми.
Варіанти завдань групи II
1. Визначити, скільки слів тексту мають довжину 1, 2, 3, …, 10 і більше 10 символів. Вивести ці слова у порядку зростання їх довжини.
2. Дано символ. Визначити і вивести слова, у яких зустрічається цей символ, і номер позиції, в якій він розміщений у слові перший раз.
3. Дано підрядок з двох (трьох) символів. Визначити і вивести слова, в яких зустрічається цей підрядок, і номери позицій слів тексту, починаючи з яких розміщується цей підрядок.
4. Дано n і k - номера рядка і позиції у рядку. Дано рядок для вставки його у текст. Вставити заданий рядок у текст після k-го символу n-го рядка початкового тексту. Текст, який залишився, вивести з нового рядка.
5. Виділити з тексту цілі числа й визначити їх кількість.
6. Дана таблиця кодування символів. Зашифрувати посимвольно заданий текст. Вивести зашифрований текст. Ввести, розшифрувати зашифрований текст й вивести його.
7. Визначити складність кожного речення й всього тексту. Складність речення оцінити за кількістю його слів і кількістю розділових знаків. Кожне речення вивести з нового рядка; після нього надрукувати (на екрані) характеристики його складності. Складність усього тексту визначити за кількістю його слів і за кількістю його речень.
8. Дано 2 тексти (у двох різних файлах). Знайти у другому тексті всі "перевертиши" слів першого тексту.
9. Дано список прізвищ з ініціалами. Визначити, чи є у списку однакові прізвища (ініціали не враховувати). Вивести список однакових прізвищ, кількість однофамільців з кожного прізвища і загальну кількість однофамільців.
Варіанти завдань групи III
1. Визначити у тексті кількість попадань кожної голосної і кожної приголосної букви. Впорядкувати голосні й приголосні у порядку зменшення частоти (кількості) використання їх у тексті.
2. Визначити, які символи і скільки разів зустрічаються у тексті. Впорядкувати їх у порядку зменшення частоти (кількості) використання їх у тексті.
3. Визначити і вивести символи, з яких починаються слова у тексті в порядку частоти (кількості) вжитку їх у тексті.
4. Визначити різні слова у тексту і кількість разів зустрічей кожного слова. Впорядкувати ці слова у порядку зменшення частоти (кількості) використання їх у тексті.
5. Визначити різні слова тексту та їх кількість. Сформувати таблицю кодування слів випадковими цілими числами. Зашифрувати заданий текс за словами і вивести його у файл. Ввести, розшифрувати зашифрований текст й вивести його.
6. Знайти у тексті слова, довжина яких більше 5 символів і які зустрічаються у тексті більше трьох разів, замінити їх кодом (спеціальним символом). У кожного слова повинен бути свій код. За рахунок заміни стиснути текст.
