АЛГОРИТМДЕУ ЖӘНЕ ПРОГРАММАЛАУ НЕГІЗДЕРІі

«Білім беруді дамытудың федералдық институты» Федералды мемлекеттік автономды мекемесі «Компьютерлік жүйелер мен кешендер», «Ақпараттық жүйелер [салалар бойынша]» мамандықтары бойынша орта кәсіптік білім беру бағдарламаларын жүзеге асыратын білім беру мекемелерінің оқу үрдісінде қолдануға арналған оқулық, «Алгоритмдеу негіздері және программалау» оқу пәні ретінде

Рецензияның тіркеу нөмірі 308, 25 маусым 2012 ж.

3-басылым, стереотипт

681.3.06(075.32)

22.18я723

Бұл кітап Қазақстан Республикасының Білім жəне ғылым министрлігі жəне «Кəсіпқор» холдингі» КЕАҚ арасында жасалған шартқа сəйкес «ТКББ жүйесі үшін шетел əдебиетін сатып алуды жəне аударуды ұйымдастыру бойынша қызметтер» мемлекеттік тапсырмасын орындау аясында қазақ тіліне аударылды. Аталған кітаптың орыс тіліндегі нұсқасы Ресей Федерациясының білім беру үдерісіне қойылатын талаптардың ескерілуімен жасалды. Қазақстан Республикасының техникалық жəне кəсіптік білім беру жүйесіндегі білім беру ұйымдарының осы жағдайды ескеруі жəне оқу үдерісінде мазмұнды бөлімді (технология, материалдар жəне қажетті ақпарат) қолдануы қажет. Аударманы «Delta Consultіng Group» ЖШС жүзеге асырды, заңды мекенжайы: Астана қ., Иманов көш., 19, «Алма-Ата» БО, 809С , телефоны: 8 (7172) 78 79

физ.-мат. ғыл. канд. мұғалім ГАОУ СПО «№ 11 Кәсіпкерлік колледжі» Ночка Е.И.; аға ғылыми қызметкер ГНУ ГОСНИТИ Россельхозакадемиясы

Соломашкин

Семакин И.Г.

Алгоритмдеу және программалау негіздері: оқулық орта профильді білім беру мекемелері студенттеріне арналған /   Семакин И.Г., Шестаков А. П.

Оқулықортакәсібибілімніңфедералдықмемлекеттікбілімберу стандарттарының талаптарына сәйкес «Компьютерлік жүйелердегі программалау» мамандықтары бойыншашығарылған;«Компьютерлік жүйелер және кешендер» және «Ақпараттық жүйелер (салалар бойынша)»;

«Алгоритмдеу және программалау негіздері».

Паскаль тіліне негізделген алгоритмдеу және программалау принциптері қарастырылған(ТурбоПаскаль7.0нұсқасы).Объектіге-бағытталған программалаудың негізгі ұғымдары берілген және оны Турбо Паскальда жүзеге асыру әрекеттері көрсетілген. Delphі біріктірілген программалау ортасы және программалардың графикалық интерфейсін жасаудың визуалды технологиясы сипатталған. Осы ортада программалықмодульдердіжасау     көрсетілген.

Орта кәсіптік білім беру мекемелерінің студенттеріне арналған.

681.3.06(075.32)

22.18я723

Құрметті оқырман!

Бұл        оқулық        «Компьютерлік        жүйелерде        программалау», «Компьютерлік жүйелер мен кешендер» және  «Ақпараттық жүйелер (салаларына байланысты)» мамандықтары бойынша оқу- әдістемелік жинақтың бір бөлігі болып табылады, сонымен қатар, «Алгоритмдеу және программалау негіздері» жалпы кәсіби пәнін үйретуге арналған. Оқулық «Алгоритмдеу және программалау негіздері» жалпы кәсіби пәнін үйретуге арналған. Жаңа буынның оқу-әдістемелік жинағы жалпы және кәсіби пәндер мен кәсіби модульдерді зерттеуді қамтамасыз ететін дәстүрлі және инновациялық білім беру материалдарын қамтиды. Әрбір жинақта жұмыс берушінің талаптарын ескере отырып, жалпы және кәсіби құзыреттілікті меңгеруге қажетті оқулықтар мен оқу құралдары, оқыту және мониторинг құралдары бар. Оқу басылымдары электронды білім беру ресурстарымен толықтырылып отырылады. Электрондық ресурстарда интерактивті жаттығулар мен тренажерлар, мультимедиялық нысандар, Интернеттегі қосымша материалдар мен ресурстарға сілтемелері көрсетілген теориялық және практикалық модульдер қамтылған. Оған терминологиялық сөздік және оқу үрдісінің негізгі параметрлері белгіленетін электронды журнал кіреді: жұмыс уақыты, бақылау жұмыстары мен практикалық тапсырмалардың орындалу нәтижесі. Электронды ресурстар оқу үдерісіне оңай енеді және әртүрлі оқу бағдарламаларына бейімделуі мүмкін.

Кіріспе

Программалау күннен-күнге тек кәсіпқой мамандардың  ісі болып   бара   жатыр.   1980   жылдардың   ортасында   жарияланған «Программалау - екінші сауаттылық» ұраны өткен жылдардың құзырында қалды. Бүгінгі күні «компьютерлік сауаттылық» ұғымы ең алдымен, көптеген ақпараттық технология құралдарын пайдалану дағдысын қамтиды. Осы немесе басқа да ақпараттық есептерді шешу кезінде, алдымен тиісті құралдарды (электрондық кестелерді, деректер қорын басқару жүйелерін, математикалық пакеттерді және т.б.) табуға тырысу керек және бұл құралдар берілген есептерді шешуге мүмкіндік бермеген жағдайда ғана әмбебап программалау тілдерін қолдану керек. Программалауда екі санаттағы программалаушылар бар: жүйелік және қолданбалы. Жүйелік программалаушылар - жоғарғы деңгейдегі кәсіби мамандар болып табылатын ЭЕМ-нің базалық программалық құралдарын (операциялық жүйелер, трансляторлар, сервистік құралдар  және т.б.) қамтамасыз етуді әзірлеушілер. Қолданбалы программалаушылар қызметтің белгілі бір салаларындағы (ғылым, технология, өндіріс, қызмет көрсету, оқыту және т.б.) есептерді шешуге арналған ЭЕМ-нің программалық қамтамасыз ету құралдарын әзірлейді. Қолданбалы программалардың сапасына қойылатын талаптар да жүйелік программалардың сапасы сияқты жоғары болып табылады. Кез- келген программа берілген есепті дұрыс шешіп қана қоймай, қазіргі заманғы интерфейсті, жоғарғы сенімді, ыңғайлы  және т.б. қасиеттерге ие болуы тиіс. Тек осындай программалар ғана программалық өнімдер нарығында бәсекеге қабілетті бола алады. Компьютерлік        техникалардың        дамуымен        қатар программалаудың әдістемесі және технологиясы әзірленді. Алғашында командалық-операторлық программалау пайда болды, 1960 жылдары құрылымдық программалау, логикалық және функционалдық программалау желілері жылдам дамып, қазіргі кезде нысанға бағытталған және визуалды программалау кеңінен таралуда .

Программалауды алғаш оқудағы негізгі мақсат – бұл оның құрылымдық әдістерінің негіздерін игеру болып табылады. Қазіргі заманға дейін құрылымдық әдістеме программалаушы мәдениетінің негізі болып қалады. Оны меңгермей программалауды оқуды қолға алған адам кәсіби маман болуы мүмкін емес. 1969 жылы швейцариялық профессор Никлаус Вирт студенттерді программалаудың құрылымдық әдістемесін оқытуға арналған Паскаль программалау тілін жасап шығарды. Тіл алғашқы механикалық құрылғыны  ойлап тапқан Блез Паскаль  есімінің құрметіне орай аталды. Кейінірек Borland Іnternatіonal, Іnc (АҚШ) оқыту мақсатында қолдану шекарасынан асып, ғылыми және өндірістік мақсаттарда пайдаланыла бастаған дербес компьютерлер үшін Турбо Паскаль программалау жүйесін жасап шығарды. Турбо Паскальға Н. Вирт сипаттаған Паскальдың негізгі стандарттарына елеулі толықтырулар енгізілді. Уақыт өте келе тіл дамыды. Тілдің 5.5 нұсқасынан бастап Турбо Паскальға объектіге- бағытталған программалауды қолдайтын құралдары қосылды. Кейінірек бұл объектіге-бағытталған программалау мүмкіндігі бар Object Pascal тілінің құрылуына әкеп соқты. 1990 жылдардың басында Object Pascal-дағы объектіге-бағытталған  программалау мен визуалды программалау технологиясы элементтерінің бірігуі - Delphі программалау жүйесінің туындауына әкеп соқты. Осы оқулықтың 1-тарауында кез-келген жоғарғы деңгейлі процедуралық программалау тіліне қатысты негізгі ұғымдар қарастырылған. Алгоритмдерді құрудың құрылымдық әдістемесіне басты назар аударылады: негізгі алгоритмдік құрылымдарды қолдану, шығарылатын есептердің ішкі есептерін анықтау және көмекші алгоритмдерді жасау. Осы негізде құрылымдық әдістемені қолдайтын кез келген процедуралық тілді оқып үйренуге болады. Осы        курсты        оқып-үйренбес        бұрын,        алдымен        оқырмандар

мектептегі информатика курсы шеңберіндегі алгоритмдеу негіздерін меңгеріп алғандары жөн. Әдетте мектепте алгоритмдеу негіздері оқытудың орындаушыларын қолдану арқылы меңгеріледі, бұл құрылымдық әдістеме негіздерін жақсы меңгеруге мүмкіндік береді: Сондай-ақ, ЭЕМ-нің машиналық командалар  деңгейіндегі архитектурасы туралы білімнің болғаны дұрыс (мектеп информатикасында оқытылған компьютердің  модельдік мысалдарын білу жеткілікті, яғни нақты командалар немесе ассемблер тілдерін білу қажет емес). Бұл программалаудың негізгі түсініктерін (айнымалы, меншіктеу); «Транслятор жағдайына ену» және қателіктер жібермей, тіпті тілдің синтаксисінің ешбір дерегін ұмытпастан, программаны іске асыру барысында «кідіріп қалуға» болатын «тұзақтар» туралы болжам жасауды меңгеруге мүмкіндік береді. Шындығында, осы қасиеттер кәсіби программалаушыны әуесқой маманнан ажыратады. Кәсіби маманның тағы бір қасиеті - программаның әдемілігін қабылдау мүмкіндігі, яғни жақсы жазылған программадан эстетикалық рахат алу. Бұл сезім қате программаны дұрыс жазылған программадан интуитивті түрде ажыратуға жиі көмектеседі. Дегенмен, программаны бағалаудың негізгі критерийі, әрине, адамның түйсігі емес, сауатты түрде ұйымдастырылған тестілеу болуы қажет . Оқу үдерісі және программалауды практикалық жағынан меңгеру үш бөлікке бөлінеді: Бірінші бөлім бойынша есептерді шығаруға оқулықтың 1-ші және 3-ші тараулары арналған. Шамалармен жұмыс жасау алгоритмдерінің негізгі мағлұматтары, олардың құрылуы мен принциптері 1-тарауда берілген. 3-тарау алгоритмдердің толық құрылысы үшін белгілі әдістерді сипаттайды, тестілеу программаларының мәселелерін зерттейді және алгоритмдердің күрделілігін бағалайды. 3-тарауда программаларды тестілеу мәселелері қарастырылған және алгоритмдерді толық құрудың кейбір белгілі әдістемелері баяндалады. Турбо Паскаль және Delphі программалау тілдері оқулықтың сәйкесінше 2 және 4-тарауларында көрсетілген. Дегенмен, біз бұл оқулық бірінші кезекте Паскаль және Delphі тілдері туралы емес,

программалау бойынша оқу құралы екенін атап көрсетеміз, сондықтан сіз осы тілдердің толық сипаттамасын бұл оқулықтан таба алмайсыз, олар программалаудың бастапқы курсына қажетті көлемде берілген. Осы тілдердің егжей-тегжейлі сипаттамасын әдебиеттер тізімдері көрсетілген оқулықтардан табуға болады. Берілген оқулықта тілдерге байланысты нақты программалау жүйелерімен жұмыс істеу бойынша нұсқаулықтар жоқ, олармен студенттер арнайы әдебиеттерді қолдана отырып ЭЕМ-де тәжірибелік жұмыстарды орындау барысында танысулары қажет.

1-тарау

АЛГОРИТМДЕУ ЖӘНЕ ПРОГРАММАЛАУДЫҢ НЕГІЗГІ  ПРИНЦИПТЕРІ

Осы тарауда білесіңдер :

«логикалық   өрнек»,   «логикалық   амалдар»   ұғымдарының мәнін;

Сендер үйренесіңдер:

1.1.

Есептерді   компьютерде  шешу  кезеңдері.  Компьютерде  кез- келген есепті шешу бойынша жұмыс алты қадамды қамтиды:

Бұл реттілік ЭЕМ-де есептерді шешудің технологиялық тізбегі деп аталады (

бұл тізімнің тікелей программалауға 3...5 пункттері жатады ). Есептерді қойылымы кезеңінде тапсырмада не берілген, нені табу керек екендігін нақты анықтау керек. Есепті шешуге қажетті бастапқы деректердің толық жиынтығын сипаттау өте маңызды . Формальдау        кезеңінде        есептер        әдетте        математикалық

формулалар, теңдеулер мен қатынастар тіліне аударылады. Есептің шешімі қандай да бір  нақты объектінің,  құбылыстың немесе процестің математикалық сипаттамасын қажет етсе, онда оны формалдау тиісті математикалық модельді алумен тең нәтижеге ие болады. Үшінші кезең - бұл алгоритм құру. Тәжірибелі программалаушылар әдетте алгоритмдерді сипаттайтын арнайы құралдарға (блок-сызба, псевдокод) жүгінбей белгілі бір тілде бірден программа жазады, бірақ оқу мақсатында  алынған алгоритмді программалау тіліне аудармас бұрын, алдымен бұл құралдарды пайдаланған абзал.

Алғашқы үш кезең компьютерсіз жұмыс істейді. Келесі екі кезең

белгілі бір программалау жүйесіндегі нақты тілде программалау болып табылады. Соңғы

алтыншы кезеңде әзірленген программа практикалық мақсаттарда қолданылады. Осылайша, программалаушы алгоритмдерді құруды, программалау тілдерін білуді, сәйкес программалау жүйесінде жұмыс істей алуы тиіс . Программалаушының негізгі кәсіби сауаттылығы ол - дамыған алгоритмдік ойлау қабілеті болып табылады. Алгоритм ұғымы. Информатикадағы негізгі ұғымдардың бірі - алгоритм    түсінігі    болып    табылады.    Математикаға    тәуелді «алгоритм» термині лат. Algorіthmі, ортағасырдағы әйгілі шығыс математигі Мұхамед аль-Хорезмидің (787 - 850) есімін жазумен байланысты пайда болған. XІІ ғ. оның математикалық трактатының латын тіліндегі аудармасы жүзеге  асырылды,  соның нәтижесінде еуропалықтар ондық позициялық санау жүйесі және көпмәнді сандардың арифметикалық ережелері туралы біле бастады. Осы ережелерді сол кезде алгоритмдер деп аталды. Көпмәнді сандарды қосу, азайту, «баған» арқылы көбейту, «бұрыштап» бөлу, бұлар - математикадағы алғашқы алгоритмдер. Математикалық алгоритмдерге алгебралық түрендірулер мен теңдеулердің түбірін есептеу ережелерін жатқызуға болады.

Қазіргі уақытта алгоритм ұғымы кеңінен қарастырылады. Алгоритм

белгілі бір орындаушы басқаратын командалар тізбегі. Алгоритм ұғымы және алгоритмдерді құрастыру әдісімен оқушылар мектеп курсында келесідей орындаушылар мысалдары арқылы танысады: Робот, Тасбақа, Сызғыш және т.б. Бұл орындаушылар ешқандай есептеулер  жүргізбейді. Олар  экранда сызбалар жасап, лабиринттермен қозғалады, нысандарды бір орыннан екінші орынға тасымалдап апарады. Мұндай орындаушылар әдетте ортада

Сур.1.1. Программаға қатысты берілгендер деңгейлері

жұмыс істейтін орындаушылар деп аталады.

Информатиканың «Программалау» бөлімінде ЭЕМ жұмысын программалық басқару әдістері оқытылады, яғни орындаушы рөлін компьютер атқарады. Компьютер шамалармен жұмыс істейді — әр түрлі ақпараттық объектілермен: сандармен, символдармен, кодтармен және т.б.,  сондықтан компьютерді  басқаруға арналған алгоритмдер шамалармен жұмыс жасайтын алгоритмдер деп аталады. Берілгендер және шамалар. Компьютер  жұмыс  істейтін шамалар жиынтығы берілгендер деп аталады. Программаға қатысты есептеу барысында алынатын бастапқы, соңғы (нәтижелер) және аралық берілгендер болады (сур. 1.1).

Мысалы, ax

+ bx + c = 0 квадрат теңдеуін шешу барысында бастапқы берілгендер — a, b, c, нәтижелер — теңдеу түбірлері болып табылатын x

, x

, және аралық берілгендер — D = b

Программалауды сәтті меңгеру үшін келесі ережені білу керек: әрбір шаманың ЭЕМ жадысында белгілі бір өз орны болады, кейде ол жады ұяшығы деп аталады. Қазіргі ЭЕМ архитектурасы үшін «ұяшық» термині біраз ескірді, бірақ білім беру мақсатында оны пайдалану ыңғайлы. Кез-келген шама үш басты қасиетке ие: атауы, мәні және  типі. Шама процессордың командалық деңгейінде  сақталатын жады ұяшығының мекен-жайы арқылы анықталады. Алгоритмдер мен программалау тілдерінде шамалар тұрақты және айнымалы болып бөлінеді. Тұрақтылар — мәндері өзгермейтін, алгоритмде өзіндік мәні бар шамалар болып табылады, мысалы: 15, 34.7, k, True және т.б. Айнымалы  шамалар программаны  орындау кезінде өздерінің мәндерін өзгерте алады және символдық атауларымен – идентификаторлармен ұсынылады, мысалы: X, S2, cod15 және т.б. Кез-келген тұрақты және айнымалы мәндер жадыда орнын алады және осы шамалардың мәндері осы ұяшықтағы екілік кодпен анықталады. Енді шамалар типтері — берілгендер типтері — информатика курсындағы мәліметтер қорлары мен электрондық кестелерді оқу

барысында  кездескен  ұғымдар  жөнінде  баяндаймыз.  Бұл  ұғым программалаудағы негізгі ұғым болып саналады. Әрбір программалау тілінің өз тұжырымдамасы және өзіндік берілгендер типтер жүйесі бар. Дегенмен, кез келген тіл кем дегенде негізгі берілгендер типтер жиынтығын қамтиды: бүтін, нақты, логикалық және символдық. Шамалар типтері рұқсат етілген мәндер жиынтығымен, рұқсат етілген операциялар жиынтығымен, ішкі ұсыныс формасымен сипатталады (1.1-кесте). Тұрақты типтері мәтін мәнімен анықталады (яғни, мәтіндегі жазылу формасы бойынша) және айнымалы типтері айнымалылардың сипаттамаларында белгіленеді. Құрылымы бойынша берілгендер қарапайым және құрылымдық болып бөлінеді. Сонымен қатар, скаляр деп аталатын қарапайым шамалар үшін мынадай тұжырымдама сәйкес келеді: бір шама — бір мән, ал құрылымдық шамалар үшін: бір шама — бірнеше мәндердің  жиынтығы.

1.1- кесте. Негізгі берілгендер типтері.

Тип

Кейбір диапазон бойынша оң бүтін және теріс сандар, мысалы: 23, -12,

Бүтін сандармен орындалатын арифметикалық амалдар: қосу, азайту, көбейту, бүтін бөлу және қалдықпен бөлу. Қатынас амалдары (<,

Символдық кодтау кестесі, мысалы: ASCІІ

Сур. 1.2. Паскаль тілінде программаны орындаушы рөліндегі компьютер.

Құрылымдық шамаларға жиымдар, жолдар, жиындар және т.б. жатады. ЭЕМ — алгоритмдерді орындаушы. Әрбір  алгоритм (программа) белгілі бір орындаушы, яғни оның командалық жүйесі шеңберінде жасалады. «Компьютерде программалау» тақырыбын оқу барысында қандай орындаушы болуы мүмкін? Жауабы айқын: мұнда орындаушы компьютер, немесе керісінше, компьютерлік кешен + программалау жүйесі (ПЖ). Программалаушы ПЖ бағытталған тілде программа құрастырады. 1.2-суретте орындаушының кіріс тілі Паскаль программалау тілі болып табылатындығы көрсетілген. Программа қай тілде жазылатына қарамастан, ЭЕМ-де кез- келген есепті шешу алгоритмі келесі командалардан тұрады: меншіктеу, енгізу, шығару, көмекші алгоритмді шақыру, цикл және тармақталу. Ары қарай алгоритмдерді сипаттау үшін мектеп информатика курсында өткен блок-сызбалар және алгоритмдік тіл (АТ) қолданылады.

Есептеу        алгоритмдеріндегі        негізгі        қарапайым        әрекет        бұл

айнымалы шамаларға мәндерді меншіктеу.

Егер тұрақты мәні оның жазба түріне байланысты анықталса, онда айнымалы шама екі тәсілмен жүзеге асырылатын тек меншіктеу нәтижесінен кейін ғана нақты мәнге ие болады: меншіктеу және енгізу командаларының көмегі арқылы. Бір мысал қарастырайық.

Мектептегі математика оқулығында екі қарапайым бөлшекті бөлу ережесі келесідей сипатталады: 3) бөлімнің орындалу нәтижесі — п. 1, ал алымның орындалу нәтижесі — п. 2. болатын бөлшекті жазып алу

Алгебралық түрде бұл мысалды былай жазып көрсетеміз: ∙

Енді    алгебралық    өрнекте    қолданылған    айнымалылардың белгіленуін        сақтай        отырып,        ЭЕМ        үшін        бөлшектерді        бөлу алгоритмін құрайық. Мұнда бастапқы берілгендер бүтін санды айнымалылар — a, b, c, d, ал нәтиже — m және n бүтін шамалары. Бөлшектерді бөлу алгоритмінің блок-сызбасы 1.3-сур. көрсетілген. Берілген алгоритмнің алгоритмдік тілде жазылуы төмендегідей болады:

алг

бүт

a, b, c, d, m, n е нг

a, b, c, d

m : = a ×

d n : = b × c шығ

m : = a ×

d n : = b × c

Меншіктеу командасы мына түрде көрсетіледі:

айнымалы:= өрнек «:=» белгісі «меншіктеу» деп оқылады. Меншіктеу командасы компьютермен орындағанда келесідей мағына береді:

1.3-сур. Бөлшектерді бөлу алгоритмінің блок-сызбасы

Берілген алгоритмде меншіктеудің екі командасы көрсетілген. Меншіктеу командалары блок-сызбаларда тіктөртбұрыш арқылы сипатталады. Мұндай блок есептеу деп аталады. Алгоритмді сипаттау барысында өрнектерді жазудың қатаң ережесін сақтау міндетті емес,  бұл әлі қатаң синтаксисті программалау болмағандықтан, оларды қарапайым математикалық түрде жазуға болады.

Қарастырылып отырған алгоритмдегі енгізу командасы:

Есепті шешудегі компьютермен алынған нәтижелер қолданушыға хабарлануы керек, сол себепті шығару командасы тағайындалған:

шығару        m, n

Бұл команданың көмегімен нәтижелер экранда немесе басып шығару құрылғысы арқылы қағазда көрсетіледі. Меншіктеу операторы есептеу алгоритмдеріндегі ең маңызды амал болып табылғандықтан, оны толығырақ қарастырайық. Төрт меншіктеу командаларының рет-ретімен орындалуын қарастырамыз, мұнда екі айнымалы шама - a, b қатысады. Әрбір меншіктеу командасы үшін 1.2-кестеде бұл команда орындалғаннан кейін тағайындалатын айнымалы мәндері көрсетілген.

Бұл мысал үш негізгі меншіктеу қасиетін көрсетеді:

Команда a : = 1 a

b

b : = 2 х a

a : = b

b :

= a + b

X, Y енгізу

1.2-кесте. Меншіктеу командасының орындалу барысындағы айнымалы мәндерінің өзгеруі Программалауда жиі  қолданылатын алгоритмді қарастырайық. Екі шама берілген: X және Y. Олардың арасында мәндерді алмастыруды жүзеге асыру қажет. Мысалы, егер бастапқыда X = 1, Y = 2 болса, алмастырудан кейін X = 2, Y = 1 болу керек. Бұл есеп келесі жағдайға ұқсас. Екі стақан берілген: біреуіне - сүт, екіншісіне – су құйылған. Олардың өзара мәндерін алмастыру қажет. Бұл жағдайда үшінші стақан қажет. Алмасу бойынша әрекеттер тізбегі келесідей болады: 1)

1-ші стақаннан сүтті 3-шіге құю; 2)

2-ші стақаннан 1-ші стақанға суды құю; 3)

сүтті 3-ші стақаннан 2-шіге құю.

Осылайша, екі айнымалының мәндерін алмастыру үшін үшінші қосымша айнымалы қажет. Біз оны Z деп белгілейміз. Содан кейін мәндерді айырбастау есебін үш тапсырма командаларын дәйекті орындау арқылы шешуге болады (1.3-кесте). Бұл мысал айнымалылардың арасындағы алмастыруды нақты сипаттай алмайды, өйткені сұйықтық құю кезінде стақанның біреуі бос болады. Меншіктеу командаларын орындау нәтижесінде (X: =

Y) оң жақта (Y) айнымалы өз мәнін сақтап қалады.

Бөлшектерді бөлу алгоритмі сызықты құрылымға ие, яғни онда барлық командалар қатаң анықталған ретпен әрқайсысы бір рет орындалады. Сызықты алгоритм меншіктеуден, енгізуден, шығудан және қосалқы алгоритмдерді (одан әрі талқыланатын) шақырудан тұрады. Блок-сызбаларды қолдана отырып алгоритмдерді сипаттау барысында, берілгендер типтері әдетте көрсетілмейді (бірақ көзделеді). Оқу алгоритмдерінде (AТ үшін) барлық айнымалы мәндер үшін берілгендер типтері айқын көрсетіледі және олардың сипаттамасы алгоритм тақырыбынан кейін жазылады. Бұл жағдайда

келесі белгілеулер пайдаланылады: бүт - бүтін, нақ - нақты, лит - символдық (литерлік), лог - логикалық. Бөлшектерді бөлу алгоритмінде барлық айнымалылар бүтін типті болады.

Квадрат теңдеуді шешу алгоритмін құрастырайық ax

ал жалпы жағдайдағы шешімдер — (x

және x

) екі түбірлер, олар келесі формула бойынша есептеледі:

x 1,2 = ±√

алг

квадрат теңдеудің түбірлері нақ

x 1 : =  ( -b + √ d

√ d

Алгоритмнің толық еместілігі бірден көзге түседі. Ол сапалы алгоритмдер үшін қажетті ең маңызды бастапқы берілгендерге қатысты әмбебаптылық қасиетке ие емес. Бастапқы берілгендердің мәндері қандай болмасын, алгоритм белгілі бір нәтижеге келіп, соңына дейін орындалуы қажет. Нәтиже сандық жауап болуы мүмкін, немесе мұндай берілгендер үшін шешім жоқ екендігі туралы хабарлама болуы мүмкін. Қандайда бір амалдың орындалмауы нәтижесінде алгоритмнің ортасында тоқтауға жол берілмейді .

Программалау әдебиетінде мұндай қасиет алгоритмнің нәтижелілігі деп аталады.

(кез-келген жағдайдағы нәтиженің болуы).

Әмбебап алгоритм құру үшін алдымен есептің математикалық мазмұнын мұқият талдау қажет.

егер a =

0, b =

0, c =

0, b =

0, b ≠

0 және d = b

0 болса, теңдеудің x

, x

тс

әйтпесе  d := b

әйтпесе x 1  : = ( -b  + √ d

) / ( 2 a ) ; x 2  : = ( -b  √ d

тс тс

соңы

a, b , c e

urіJy

x := -c/b +

Whff a p y

1\:

h':

.f lf

WLі ra p y

"/Kayan

xі : = ( b

) x

lllbff a p y

"Hah".T

Ty6 іp ne p

ІKOl\:

Wblrap y x2: = ( -

b-..,/d )/(2a) xl , x2 mL іra p "

Hbl

.4-cyp. K0a,1waT Tef-\AeyAі wewy anrop111TMіHіt-1 6noK-cb1a6acb1

Бұл алгоритмде тармақталудың құрылымдық командасы бірнеше рет пайдаланылған және блок-сызба түріндегі жалпы көрінісі 1.5-суретте көрсетілген Алгоритмдік тілде тармақталу командасы келесі түрде жазылуы мүмкін :

тс

Тармақталу командасының жоғарыда көрсетілген блок- сызбасына сәйкес, бірінші шарт тексеріледі (логикалық өрнегі есептеледі). Егер шарт ақиқат болса, онда «Иә» (оң тармақ) - «1- серия» бағыты көрсетілген командалар тізбегі  орындалады. Әйтпесе, «2-серия» командаларының қарама-қарсы тармағы орындалады. AТ-де шарт «егер» қызметші сөзінен кейін жазылады, оң жақ тармақ «онда» сөзінен кейін, қарама-қарсы тармақ «әйтпесе» қызметші сөзінен кейін жазылады. «тс» әріптері тармақталу соңы деген мағына береді. Егер бір тармақталудың тармағында басқа тармақтар болса, онда алгоритмде қабаттасқан тармақталу құрылымы бар болады. Сондай- ақ, «иә» және «жоқ» сөздерінің орнына қысқаша «+» және «-» белгілері қолданылатын квадрат теңдеуді шешу алгоритмі дәл осындай құрылымды қамтиды  (1.4-суретті қараңыз). Келесі есепті қарастырайық: п оң бүтін саны берілген. n! есептеу керек (n-факториал). Факториал анықтамасын еске түсірейік:

n!

=  1,        егер        = 0; 1 × 2 × … ×   , егер        ≥ 1. Нақты типті  үш айнымалы n! есептеу алгоритмінің блок- сызбасы: п — аргумент, і — аралық айнымалы, F — нәтиже. 1.6- сурет. Берілген алгоритмнің дұрыстығын тексеру үшін трассалану 1.4-кестесін құрайық. Мұнда алгоритмге кіретін нақты бастапқы берілгендер мәндері қадам бойынша қадағаланып отырады. Кесте n

= 3 болған жағдайға құрастырылған.

Жоғарыда келтірілген алгоритмнің трассалануы оның дұрыстығын дәлелдейді. Енді алгоритмді алгоритмдік тілде жазып алайық:

1.5-сур. Тармақталу командасының блок-сызбасы

1.6-сур. n! алгоритмін есептеудің блок-сызбасы

n

Шарт

1 < 3, иә

2 < 3, иә

3 < 3, иә

4 < 3, жоқ

Шығару

алг

факториал бүт

әзір і ≤ n,

қайталау цб

× і

і : = і + 1 цс

Берілген алгоритмде қайталау құрылымы қамтылған. Мұнда циклдердің құрылымдық командалары «Әзірше»,  немесе алғышартты циклдер қолданылған. «Әзірше» циклінің блок-сызбасы 1.7-суретте көрсетілген. АТ-де төмендегідей жазылады:

цб

серия цс

Жоқ шар Иә

Командалар сериясының орындалуы (цикл денесі) цикл шарты  ақиқат болғанша қайталанады. Шарт жалған болған жағдайда циклдің орындалуы тоқтатылады. «цб» және «цс» қызметтік сөздері сәйкесінше циклдің басы мен соңын білдіреді. Циклдің алғышарты — бұл циклдік алгоритмді ұйымдастырудағы негізгі форма бірақ, одан өзге циклдің ілесушарты да бар. Квадрат теңдеуді шешу алгоритміне оралайық, оны келесі позицияда қарастырамыз: егер a = 0 болса — бұл квадрат теңдеу болмайды және оны шешпей-ақ қоюға болады. Бұл жағдайда қолданушы берілгендерді енгізу барысында қателесті деп есептеп, енгізу әрекетін қайталаймыз (1.8-сур.). Басқаша айтқанда, алгоритмде қолданушыға қателерді жөндеу мүмкіндігін ұсына отырып, бастапқы берілгендердің сенімділігін бақылау алдын-ала қарастырылады. Мұндай бақылаудың болуы — сапалы программаның тағы бір жақсы белгісі. АТ-де берілгендерді енгізуді бақылай отырып, квадрат теңдеуді шешу алгоритмі келесі түрде болады:

а ≠

d : = b

егер d ≥

кв соңы

«Дейін» ілесу шарты циклдерінің құрылымдық командаларының блок-сызбасы 1.9 сур. көрсетілген. АТ бойынша берілген команданы келесі түрде жазуға болады:

Мұнда циклдің аяқталу шарты қолданылады, яғни ол ақиқат болған жағдайда цикл жұмысын тоқтатады. Келесі есепті шешу алгоритмін құрайық: M және N екі натурал сандары берілген. Олардың ең үлкен ортақ бөлгішін есептеу керек

1.9.-сур. «Дейін» цикл командасының блок- сызбасы.

серия Жоқ шар Иә Бұл   есеп   белгілі   Евклид   алгоритмі әдістерінің көмегімен шығарылады.Бұл әдістің негізгі идеясы мынадай: егер M

> N, онда ЕҮОБ (M, N) = ЕҮОБ (M -  N, N).

Бұны өз беттеріңше  дәлелдеп көріңдер. Берілген алгоритмді шешудегі негізгі өзге тұжырым: ЕҮОБ (М,М) = М. Жазбаша бұл алгоритмді келесі нұсқау бойынша сипаттауға болады:

1.10-сур. Евклид алгоритмінің блок-сызбасы

Евклид алгоритмінің блок-сызбасы 1.10-сур. көрсетілген. АТ-де келесідей көрсетіледі:

алг

Евклид бүт

әйтпесе

12 болғандағы алгоритмнің трассалануын орындаңдар. Нәтижесінде ЕҮОБ =

6 болу керек.

1.4.

Программалауға негізі алгебра логикасы және пікірлерді есептеу болып табылатын математикалық логика пәнінің тікелей  қатысы бар. Пікір айтылған уақытта оны ақиқат немесе жалған екенін бірден айтуға болады. Мысалы, «Ай - Жердің серігі» деген ұғым ақиқат, «5>3» ақиқат, «Мәскеу - Қытайдың астанасы» - жалған, «1 = 0» - жалған. АҚИҚАТ және ЖАЛҒАН логикалық мәндер болып табылады. Берілген тұжырымдамалардың логикалық мәндері бірегейлі анықталған. Басқаша айтқанда, олардың мәні логикалық тұрақтылар  болып  табылады. X <0 теңсіздігінде x - айнымалы болып табылады, яғни x мәніне байланысты ол ақиқат немесе жалған болуы мүмкін. Осылайша логикалық айнымалы түсінігі енгізілді. Алгоритмдердің сипаттауда, сондай-ақ әр түрлі программалау  тілдеріндегі программаларда логикалық айнымалылар берілгендердің логикалық типіне сәйкес келетін символдық атаулармен белгіленуі мүмкін. Басқаша айтқанда, A, B, X, Y және т.б. — логикалық типтегі айнымалы екені белгілі болса,  олар  тек АҚИҚАТ немесе  ЖАЛҒАН мәндерді қабылдай алады дегенді білдіреді.

XІX ғ. ортасында ағылшын математигі Джордж Буль математикалық логиканың формалды аппаратының негіздерін ойлап тапты. Оның құрметіне пікірлерді есептеу бульдық алгебра, ал логикалық шамалар бульдық шамалар деп аталады. Логикалық өрнек (логикалық формула) — бұл қарапайым немесе күрделі пікір болып табылады. Күрделі пікір қарапайым пікірлерден құралған логикалық амалдардың (байланыстардың) көмегімен жасалады. Логикалық амалдардың негізгі үш түрі бар: терістеу, конъ- юнкция (логикалық көбейту) және дизъюнкция (логикалық қосу).

Терістеу    математикалық    логикада         « ¬

ϵ (0,

таңбасымен белгіленіп, НЕМЕСЕ деп оқылады. Мысалы, (х = 0) ∪

бір  операнд  АҚИҚАТ  болса,  сәйкесінше  дизъюнкция  нәтижесі АҚИҚАТ болады. Қарастырылған логикалық амалдардың  орындалу  ережесі ақиқат кестесі деп аталатын 1.5-кестеде көрсетілген (мұндағы А және В — логикалық шамалар, ал «А» және «Ж» әріптерімен сәйкесінше АҚИҚАТ және ЖАЛҒАН мәндері белгіленген).

1.5-кесте. Ақиқат кестесі №

Логикалық өрнектерде амалдардың орындалу реті келесі кезекпен жүзеге асырылады: терістеу, конъюнкция, дизъюнкция. Сонымен қатар, логикалық формулаларда амалдардың орындалу ретін жақшалардың көмегімен алмастыруға болады:

(А ЖӘНЕ В)НЕМЕСЕ (ЕМЕС А ЖӘНЕ В) НЕМЕСЕ (ЕМЕС А ЖӘНЕ ЕМЕС В). Логикалық формуланың мәнін есептеуге мысал қарастырайық, ЕМЕС X ЖӘНЕ Y НЕМЕСЕ X ЖӘНЕ Z

мұндағы  логикалық  айнымалылардың  мәні:  X  =  ЖАЛҒАН,  Y  =

Ақиқат кестесін пайдаланып есептеуді қадамдап орындаймыз:

Келесі тұжырымды қарастырайық: «Х-тің мәні 0 мен 1 интервалында орналасқан». Бұл тұжырымды теңсіздіктер жүйесі түрінде жазуға болады

≤ 1.

Сәйкес логикалық өрнек келесі түрде болады

≤ 1).

Енді тапсырманы қиындатамыз, логикалық өрнек түрінде келесі тұжырымды жазамыз: Сақинада орналасқан координаттар басы центрі болып келетін, ішкі радиусы 1-ге, сыртқы радиусы 2-ге тең координаттары (Х, Y) болатын жазықтықтағы нүкте берілген ( 1.11- сур.). Бұл өрнек мына түрде сипатталады:

≤ 4).

Конъюнкция амалы  келесі  түрде  орындалады:  (X

≥ 1)

бірінші тұрған теңсіздіктің шарттарын қанағаттандыратын нүктелержиыны таңдалады және пайда болған жиыннан (X

≤ 4) екінші

Басқаша айтқанда, ізделіп отырған жиын екі жиынның қиылысы, олардың біреуі бірінші теңсіздікті қанағаттандырса, екіншісі соңғы теңсіздікті қанағаттандырады. Конъюнкция — логикалық        көбейту,        яғни        осындай

қиылысуларды        есептейтін        амал        болып табылады. Келесі                тұжырымды        логикалық        өрнек түрінде        жазайық:        Сақинаның        сыртында

аймақ тапсырмасы

орналасқан координаттар басы центрі болып келетін, ішкі радиусы 1-ге, сыртқы радиусы 2-ге тең координаттары (Х, Y) болатын жазықтықтағы нүкте (1.11-сур.). Бұл өрнек мына түрде жазылады:

< 1) НЕМЕСЕ (X

< 1) бірінші теңсіздікті қанағаттандыратын нүктелер жиыны таңдалады және оған (X

> 4) екінші теңсіздікті қанағаттандыратын нүктелер жиыны қосылады. Осылайша, дизъюнкция амалының басқа атауының мағынасы анықталады, дизъюнкция — логикалық қосу, яғни екі жиынның қосындысы. Соңғы есепті басқаша шығаруға болады. Сәйкес логикалық өрнекті бірінші өрнекке терістеу амалы  ретінде жазуға болады, себебі сақинаның сыртында орналасқан нүктелер сақинаның ішінде ЕМЕС.

< 1) НЕМЕСЕ

> 4).

Бұл мысалдан келесі түрлендіру ережесі түсінікті болады: Конъюнкциямен байланысқан екі теңсіздікке қолданылған терістеу амалы    осы    теңсіздіктердің    таңбаларын    қарама-қарсыға,    ал

конъюнкцияны        —        дизъюнкцияға        (немесе        дизъюнкцияны конъюнкцияға) өзгертеді. Күрделі логикалық өрнек қолданылған алгоритм мысалын қарастырайық. Үшбұрыштың қабырғаларының ұзындығы арқылы оның ауданын есептейміз.

Бұл есепті шығару үшін Герон формуласын қолданамыз:

мұндағы p = ( a + b + c)/2 — үшбұрыш периметрінің жартысы.

Бастапқы берілгендер үшбұрыштың қабырғаларының негізгі қатынастарын қанағаттандыру керек: әрбір қабырғаның ұзындығы қалған екі қабырғалардың ұзындықтарының қосындысынан кем болуы қажет. Үшбұрыштың ауданын есептеу алгоритмі тармақталған құрылым болып табылады. Тармақталудың құрылымдық командасына шартты дұрыс емес бастапқы берілгендердің барлық нұсқаларын «сүзуге» мүмкіндік беретін күрделі логикалық өрнек түрінде жазайық:

алг

Герон нақ

басы енгізу

егер (A > 0) ЖӘНЕ (B > 0) ЖӘНЕ (C > 0)ЖӘНЕ (A + B > C) ЖӘНЕ (B + C > A) ЖӘНЕ (A + C > B)

онда

тс

соңы

1.5.

Алгоритмдер теориясында көмекші алгоритмдер ұғымы қолданылады, яғни негізгі шығарылатын есептің кейбір ішкі есептерін  шешу  алгоритмдері.  Мұндағы  бастапқы  есепті  шешу

алгоритмі негізгі деп аталады.

Мысалға        келесі        есепті        қарастырайық.        Бүтін        көрсеткішті дәрежелі  функцияны  есептеу  алгоритмін  құру  керек:  y  =  x k ,

мұндағы к — бүтін сан; x ≠ 0.

x і

при n < 0

x і x і

1/x -n

=   (1/x) -n

есепке   ала   отырып,   есепті   шешудің   негізгі алгоритмін жазайық: алг

дәрежелі функция бүт n; нақ

(x, n, y) әйтпесе ДӘРЕЖЕ (1/x, -n, y) тс

соңы тс

шығару y

Негізгі алгоритмде көмекші алгоритмді  шақыру командасы ДӘРЕЖЕ деген атаумен екі рет қайталанып тұр. Көмекші алгоритмді шақыру командасындағы жақшада тұрған шамалар нақты параметрлер деп аталады. Алгоритмдік тілде көмекші алгоритмдер процедура түрінде жазылады. АТ-де ДӘРЕЖЕ процедурасын сипаттап көрейік:

процедура

нақ

а, бүт  k, нақ  z) бүт і

і ≤

k, қайталау цб

z := z × a

Көмекші алгоритмнің тақырыбы «процедура» сөзімен басталып, одан кейін осы процедураның атауы және жақшаның ішінде — формалды параметрлер тізімі жазылады. Бұл тізімге типтері көрсетілген айнымалы аргументтер және айнымалы нәтижелер кіреді.  Берілген мысалда a, к — формалды параметр-аргументтер, z

формуласы бойынша анықталады.

Дәрежелік функцияны есептеу алгоритмінде негізінен процедураны шақыру - оның атауын көрсету және жақшаның ішінде нақты параметрлер тізімдерінің жазылуы арқылы жүзеге асырылады. Процедураның формалды және  нақты  параметрлерінің арасында сәйкестену ережесі орындалу керек:

ДӘРЕЖЕ процедурасында бастапқы берілгендерді енгізу және нәтижелерді шығару командасы жоқ. Мұнда (a, n) аргументтерге бастапқы мәндерді меншіктеу параметр-аргументтерге берілу арқылы орындалады, ал (у) айнымалысының нәтижесін меншіктеу Осылайша, процедуралардың параметр мәндерінің берілуі меншіктеудің үшінші тәсілі болып табылады (меншіктеу және енгізу командаларымен қатар). Процедураларды қолдану реттелген талдау әдісімен күрделі алгоритмдер құруға мүмкіндік береді.

1.6.

Алғашқы ЭЕМ пайда болғаннан бері жарты ғасыр уақыт өтті. Осы күнге дейін есептеу техникасы қарқынды дамып келе жатыр. ЭЕМ-нің элементтік базасы өзгерді, олардың жылдамдықтары мен жады көлемдері ұлғайды, адамның машинамен интерфейс құралдары өзгерді. Бұл өзгерістер программалаушының жұмысына да өз ықпалын тигізгені сөзсіз. Белгілі – бір көпшілік мақұлдаған нәрсені өңдеп шығару (бұл жағдайда - программа) тәсілін технология деп атайды, сондықтан ары қарай программалау технологиясы туралы айтатын боламыз. Жадысы «аз» және кішкене жылдамдыққа  ие алғашқы компьютерлер үшін программа сапасының негізгі көрсеткіші оның жадыдағы алатын орны мен уақыт есептеудің үнемділігі болды. Программа неғұрлым қысқа жасалса, программалаушының дәрежесі соғұрлым жоғары болып саналды. Программаның мұндай қысқартылуы көп күш жұмсауды талап етті. Кейде программа автордың өзі «ауытқып кетуі» мүмкін болатын «қулыққа» ие болатындай құрастырылатын: біраз уақыттан  кейін  өз программасына оралып, өзгертулер енгізгісі келсе, программалаушы шатасып кетіп, «өзінің тамаша идеясын» ұмытып қалуы мүмкін еді. Күрделі техникалық құралдардың сәтсіздікке ұшырауы сияқты күрделі алгоритм әрдайым программаның қате жасалу ықтималдығын арттыруы мүмкін. Программалаушының программа жасақтама өнімін дайындау кезеңдері төмендегідей: Жобалау жасалатын программа алгоритмін алдын-ала өңдеу, мысалы блок-сызбалар. Кодтау — программаның программалау тіліндегі мәтінін құрастыру. Дұрыстау тестілеудің көмегімен жүзеге асырылады, яғни қандайда бір алдын-ала анықталған нәтижесі белгілі бастапқы деректер жиынтығымен

программаның орындалуы жүзеге асырылады.

Сонымен қатар, программа неғұрлым күрделі болса, оның толыққанды тестіленуі үшін соғұрлым көп сынақтар қажет. Өте «қу» программаны толықтай тестілеу қиын, өйткені әрқашан «су астындағы тасты» байқамау мүмкін емес . Жады мен ЭЕМ-нің шапшаңдылығының ұлғаюы, программалау тілдері   мен  трансляторлардың  дамуы   программа  көлемінің  аз

болуына кепілдік бере алмайды.

Программалардың негізгі сапалы мінездемелері олардың қарапайымдылығы, көрнекілігі және сенімділігі болып табылады. Үшінші кезең машиналарының пайда болуымен бұл қасиеттер басты орында. XXғ. 60-шы жылдардың соңында және 70-жылдардың басында құрылымдық программалау деп аталатын пән анықталды. Оның пайда болуы мен дамуы Дейкстр Э.В, Милс, Кнут Д.Е және т.б. есімдерімен тығыз байланысты. Қазіргі уақытқа дейін құрылымдық программалау программалаудың негізгі технологиясы болып қала береді. Оның принциптерін сақтау арқылы программалаушы анық, қатесіз, сенімді программаларды жасауды шапшаң үйрену мүмкіндігіне ие болады . Құрылымдық программалаудың негізі программалау теориясында дәлелденген теорема болып табылады: Кез-келген логикалық есепті шешу алгоритмін негізгі алгоритмдік құрылымдар деп аталатын Тізбектелу, Тармақталу, Цикл құрылымдарымен ғана жасауға болады. Осыған дейін бұл құрылымдарды қарастырған болатынбыз. Барлық программа мысалдарында құрылымдық программалау принциптері қолданылды.

Тізбектелу — әрекеттердің сызықты реті (1.12-сурет).

Мұндай тізбектердегі әрбір серия жай және күрделі командаларды қамтуы мүмкін, бірақ оның міндетті түрде бір енгізу және бір шығару операторы болады.

2-с

ерия тс

Бұл құрылымда басқару шарттың ақиқаттылығы мен жалғандығына байланысты екі тармақтың біреуіне беріледі (командалар серияларына). Содан кейін нәтиже шығарылады (1.5- сур.). Тармақталудың толымсыз формасы «әйтпесе» тармағы болмаған жағдайда орын алады:

тс

Цикл — шарт бойынша кейбір әрекеттердің қайталануы. Циклдің екі түрі бар. Циклдік құрылымның бірінші типі – алғышартты цикл немесе шарты алдын ала берілген цикл (1.7-сур.):

цб

серия цс

Мұнда шарт әзірше ақиқат болғанша, цикл денесі болып табылатын серия орындала береді. Циклдік құрылымның екінші типі – ілесушартты цикл немесе шарты соңынан берілген цикл (1.9-сур.):

Мұнда цикл денесі цикл шартынан бұрын орналасады және егер шарт жалған болса, өзінің орындалуын қайталайды. Шарт ақиқат болған жағдайда ғана қайталау тоқтатылады. Кез-келген циклдік алгоритмді құру үшін шарты алдын-ала берілген циклдер қажет және жеткілікті, яғни олар шарты соңынан берілген циклдерге қарағандағы жалпы нұсқа болып табылады. Негізінде «Дейін» цикл денесі кем дегенде міндетті түрде бір рет орындалады, себебі шартты тексеру оның орындалғанынан кейін жүзеге асады, ал «Әзірше» циклі үшін цикл денесі мүлдем орындалмайды деген нұсқа болуы мүмкін. Осыған орай,  кез- келген программалау тілдерінде «Әзірше» циклін қолданумен ғана шектелуге болар еді, алайда «Дейін» циклі анағұрлым ыңғайлы болғандықтан оны қолдану тоқтатылмайды. Кейде әдебиетте құрылымдық программалауды GOTO-сыз программалау деп атайды (шартсыз көшу операторы жоқ). Шындығында, программалауға осы көзқараспен қарасақ шартсыз көшу операторына орын жоқ екені сөзсіз. GOTO операторын программада негізсіз пайдалану олардың құрылымдық қасиетін яғни, алгоритмнің барлық оң қасиеттерін: мөлдірлігі мен сенімділігін жояды. Бұл оператор барлық процедуралық программалау тілдерінде болғанымен, құрылымдық программалауды қамтамасыз ету үшін оны пайдалануды болдырмау

керек.

Күрделі алгоритмдер өзара байланысқан негізгі құрылымдардан тұрады. Бұл құрылымдардың байланысы екі жолмен орындалуы мүмкін: тізбектелген және қабаттасқан. Бұл кез-келген күрделі электр тізбегін тізбектелген түрде және параллельді байланыстырылған        аймақтарға        ыдырата        алатын электротехникадағы жағдайға ұқсас. Дегенмен,   қабаттасқан   алгоритмдік   құрылымдар   параллель қосылған  электрөткізгіштердің  баламасы  емес.  Мұнда  бір-бірінің ішіне        орналастырылған        матрешкалармен        ұқсастық        барынша орынды. Егер цикл денесін құрайтын блоктың өзі циклдік құрылым болып табылса, бұл қабаттасқан циклдердің бар екенін білдіреді. Өз кезегінде, ішкі циклдің ішінде тағы цикл болуы мүмкін және т.с.с. Осыған байланысты циклдердің тереңдігі туралы түсінік енгізілді. Сол сияқты, тармақталулар да бір-біріне қабаттасқан болуы мүмкін.

Құрылымдық блок-сызба   алгоритмдері   олардың   стандартты бейнесін талап етеді. Әрбір базалық құрылымда бір енгізу және бір шығару  әрекеті  болуы  тиіс.  Алгоритмнің  стандартқа  сай  емес салынған  блок-сызбасының  оқылуы  нашар  болады  және  өзінің

көрнекілігін жоғалтады.

Құрылымдық алгоритмдердің блок-сызбасы 1.13-суретте келтірілген. Мұндай блок-сызбалардың оқылуы оңай және көзге жақсы көрінеді, осыған байланысты әрбір құрылымға атау беруге болады. Құрылымдық алгоритмдерді сипаттауға арналған алгоритмдік тілде шартсыз көшу командасы болмайды. Бұл тілді қолдану программалаушы үшін оны оқу барысында «құрылымдық тәрбиеге» баулиды. Алгоритм құрылымының АТ-гі көрнекілігін оның құрылуы мен мәтіні береді. Ол үшін қолданылатын негізгі тәсіл келесі ережелерге бағынуы тиіс — жолдарды қозғалту болып табылады: Алгоритмдердің АТ-дегі мәтіндерінің құрылымы 1.13-суретте, ал блок-сызбалары 1.6-кестеде көрсетілген. Алгоритмдеудің құрылымдық әдістемесі — бұл алгоритмді сипаттау формасы ғана емес, программалаушының ойлау қабілеті

Алгоритм а

тс

тс тс б

тс цс в

цб

<C> цс цс г

тс

тс

цс тс д

тс

қайталау

е

цс

болып   табылады.

Стандартты құрылымды алгоритмдерді құрастырған жөн. Алгоритм құрудың құрылымдық әдістемесі стандартты секцияларды құруға ұқсас. Құрылымдық программалаудың тағы бір маңызды технологиялық қасиеті шығарылатын есептің ішкі есептерге декомпозициясы, яғни программалауға қажет бастапқы есептің әлдеқайда қарапайым бөліктері. Осындай ішкі есептерді шешу алгоритмдері көмекші деп аталады. Алгоритмді екі түрлі тәсілмен құруға болады:

Алгоритмді бірінші жолмен құруды тізбектелген детализация әдісі, ал екінші жолын құрама әдіс деп те атайды. Тізбектелген детализация әдісінде алдымен негізгі алгоритм құрылады да, оған бірінші деңгейлі көмекші алгоритмдер шақырылады. Одан кейін бірінші деңгейлі көмекші алгоритмдер құрылады да оған екінші деңгейлі көмекші алгоритмдер шақырылады және т.с.с. Ең төменгі деңгейлі көмекші алгоритмдер тек қарапайым командалардан тұрады. Кез-келген күрделі объектілерді құру үшін тізбектелген детализация әдісі қолданылады. Бұл құрастырушының табиғи логикалық ойлау тізбегі:  біртіндеп құралдарды  тереңірек ойлауы болып табылады. Программалауда да құрастыру жөнінде сөз қозғалады, бірақ бұл техникалық құрылғыларды құрастыру емес, алгоритмдерді құрастыру. Басқа тәсілмен күрделі алгоритмдер құрастыру мүмкін емес. Тізбектелген детализация әдісі программалаушы ұжымының жұмысын күрделі жобаларын ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Мысалы, топ басшысы негізгі алгоритмді құрады, ал көмекші алгоритмдерді өңдеуді және сәйкес ішпрограммаларды жазуды өзінің әріптестеріне тапсырады. Бұл жағдайда жұмыс топтары өздерінің программалық модульдерінің арасында интерфейс жөнінде келісіп (яғни өзара келісім) алулары қажет, ал программаның ішкі ұйымдастырылуы ол  программалаушының жеке жұмысы. Құрастыру әдісі ішкі программа, процедура және функция түрінде берілген программалау тілдерінде жүзеге асырылған көмекші алгоритмдердің жиналуы  мен кітапханаларды қолдануға мүмкіндік береді.

Программалау тілі - компьютерге «түсінікті» формада жазылған ЭЕМ-де  әртүрлі есептерді шешуге арналған программаларды жазу тәсілі.  Компьютердің  процессоры машиналық командалар тілін (МКТ) қабылдау үшін тікелей қызмет етеді. Дегенмен, МКТ-ғы программалар тек бірінші буын ЭЕМ-дері үшін жасалған. МКТ-ғы программалау - бұл оңай шаруа емес. Программалаушы барлық машиналық командалардың сандық кодтарын біліп, программа командалары мен деректерге жадыны өзі бөлу керек . 1950 жылдары программалауды автоматтандыруға арналған алғашқы құралдар - автокод тілдері пайда болды. Кейінірек осы деңгейдегі тілдер ассемблер деп атала бастады. Автокод және ассемблер сияқты тілдер программалаушылардың жұмысын жеңілдетті. Айнымалы шамалар символдық атауларды бейнелей бастады. Сандық кодтау амалдары есте сақталуы оңай мнемоникалық (ауызша) белгілерімен ауыстырылды. Осыдан кейін, программалау тілі машиналық командалар тілінен жойылып, адам үшін түсінікті бола бастады. Компьютер автокодта программаларды орындау үшін арнайы аудармашы - транслятор қажет болды, яғни автокодтағы программа мәтінін МКТ-дағы баламалы программа мәтініне аударатын жүйелік программа. Автокодтағы транслятормен жабдықталған компьютер автокодты түсінеді. Бұл жағдайда сіз тілі автокод болып табылатын псевдоЭЕМ (жабдықтама + автокодтағы транслятор) жайлы айта аласыз. Автокод және ассемблер типті тілдер машинаға бағытталған тілдер болып табылады, яғни олар нақты компьютердің машиналық командалар құрылымына  сәйкес бапталған.  Түрлі процессорлары бар әр түрлі компьютерлердің ассемблерлері де әр түрлі. Жоғары деңгейлі программалау тілдері (ЖДПТ) машинадан тәуелсіз, яғни сәйкес транслятормен жабдықталған сол тілдегі программа әр түрлі ЭЕМ-дерде орындала береді. ЖДПТ-дегі жазылған программалар формасы автокодпен салыстырғанда  дәстүрлі математикалық формаға және табиғи  тілге жақын. Мысалы,  Паскаль тілінде жазылған программа мектептегі алгоритмдік тілдегідей. Жоғары деңгейлі программалау тілдері оқуға оңай және құрылымдық программалау әдістемесін жақсы қолдайды. 1950 жылдары пайда болған алғашқы жоғары деңгейдегі тілдер Фортран, Кобол (АҚШ-та) және Алгол (Еуропада) болып табылады.

Бұл ЭЕМ-нің бірінші буын тілдері. Фортран және Алгол математикалық сипаттағы ғылыми-техникалық есептеулерге бағытталған. Кобол - бұл математикалық құралдары әлсіз дамыған экономикалық есептерді программалау тілі, бірақ мәтінді өңдеу құралдары жақсы дамыған және қажетті құжат түрінде деректерді шығару жақсы ұйымдастырылған. Бірінші ЖДПТ пәндік бағдар сипатына ие болды. 1960 және 1970 жылдары ЭЕМ-нің екінші буыны - программалау тілдерінің көптеген саны пайда болды, (ЭЕМ тарихында олардың мыңнан астамы құрылды), дегенмен, таралуы мен уақыт сынағынан кейбіреулері ғана өтті. 1965 жылы Дартмут университетінде Бейсик тілі жасалды. Авторлардың ойлары бойынша, бұл қарапайым, үйренуге оңай және күрделі емес есептерді программалауға арналған тіл болды. Бейсиктің ең көп таралуы микроЭЕМдер мен дербес компьютерлерде (ДК) болды. Мектеп компьютерлерінің алғашқы үлгілерінде Бейсик тілінде ғана программалау мүмкін болды, бірақ бұл құрылымдық емес тіл, сондықтан ол сапалы программалауға жарамайды. Дербес компьютерлерге арналған Бейсиктің кейінгі нұсқалары, мысалы QBasіc, құрылымдық сипатқа ие болды және олар өздерінің көрнекі мүмкіндіктерінің арқасында Паскаль сияқты тілдерге жақындады. ІBM әзірлеген PL/1 (ProgramLanguageOne) үшінші буын компьютерлер дәуірінде кең таралды. Бұл әмбебаптылығымен көзге түскен, яғни кез-келген есепті шешу мүмкіндігіне ие: есептеу, мәтінді өңдеу, жинақтау және ақпараттық іздеуді талап ететін алғашқы тіл болды. Алайда PL/1 тым күрделі тіл болып шықты. ІBM360/370 сияқты машиналар үшін PL/1 тілінің трансляторы жеткілікті оңтайлы емес және көптеген анықталмаған қателерді қамтыды. Шағын және микроЭЕМ үшін PL/1 тілі мүлдем таралған жоқ. Дегенмен, программалау тілдерін әмбебаптаудың желісі қолдауға ие болды: Алгол-68 және Фортран-77 ескі тілдерінен әмбебап нұсқалары әзірленді. Программалау тілдерінің тарихындағы маңызды оқиға - 1971 жылы Паскальды компьютерлік төртінші буын тілі - құрылымдық программалаудың оқыту тілі ретінде құру болды. Паскаль ДК-де кеңінен таратылды. BorlandІnternatіonal, Іnc. (АҚШ) фирмасы оларға Турбо Паскаль программалау жүйесін жасап шығарды. Турбо Паскаль - бұл тек тіл мен транслятор ғана емес, сонымен қатар пайдаланушыны Паскальда жұмыс істеуге ыңғайлы ететін біріктірілген программалау ортасы болды. Турбо Паскаль оқу мақсаты шеңберінен асып, әмбебап мүмкіндіктерге ие кәсіби программалау тіліне айналды. Турбо Паскаль трансляторы

оның жасаған программаларының оңтайлығы бойынша сапа жағынан Фортранның көшбасшы трансляторымен тұспа-тұс келді. Паскаль өзінің мүмкіндіктерінің арқасында көптеген заманауи программалау тілдерінің бастамасы болды, мысалы Ада, Модула-2 және т.б. Cи программалау тілі (ағылшынша атауы - C) операциялық жүйелерді, трансляторларды, деректер базаларын және басқа да жүйелік және қолданбалы программаларды әзірлейтін аспаптық тіл ретінде құрылды. Паскаль сияқты, Си тілі де құрылымдық программалау тілі болып табылады, бірақ Паскальға қарағанда, ол белгілі бір машиналық командаларға және компьютер жадысының кейбір бөліктеріне тікелей қол жеткізе алу мүмкіндігі бар.

Модуль-2

Н. Вирт ұсынған бұл Паскаль тілінің дамыған және үлкен программаларды құруға арналған құралдары бар тағы бір тіл. Болашақтың   ЭЕМ-дері

бесінші   буын

бұл   жасанды интеллект   машиналары.   Бірақ   осы   машиналар  үшін   тілдердің прототипі  олардың  физикалық  көріністерінен  әлдеқайда  бұрын

жасалған. Бұл

тілі туралы алғашқы рет 1958 жылы айтыла басталды. Ол рекурсивті түрде анықталған функциялардың тұжырымдамасы негізінде құрылды. Кез-келген алгоритм рекурсивті функциялардың кейбір жиынтығы арқылы сипатталатыны дәлелденгендіктен, ЛИСП әмбебап тіл болып саналады. Оның көмегімен ЭЕМ-де күрделі процестерді, атап айтқанда, адамдардың интеллектуалдық қызметін модельдеуге болады. ЛИСП-те жүзеге асырылған программалау парадигмасы функционалды программалау деп аталады. Пролог тілі 1972 жылы  Францияда жасанды интеллект мәселелерін шешу үшін әзірленген.  Бұл тілдің ойлау логикасын, түрлі пікірлерді формалды түрде сипаттауға және ЭЕМ-ді қойылған сұраққа жауап беруге мәжбүр ететін мүмкіндігі бар. Пролог тілінде программалаудың логикалық парадигмасы жүзеге асырылады . ХХ ғасырдың аяғында ЭЕМ-нің программалық қамтамасыз етуді дамытудағы маңызды  жаңа бағыты объектіге-бағытталған тәсілге айналды. Нысандар (объектілер)

деректер мен программаларды біріктіруге арналған құрылымдар. Объектіге- бағытталған операциялық жүйелер (мысалы, Wіndows), қолданбалы программалар және объектіге-бағытталған программалау (ОБП) жүйелері танымал бола бастады. Объектіге-бағытталған программалау технологиясының элементтері бар алғашқы тіл Симула-67 тілі болды. Си тілінің дамуы оның C ++ деп аталатын объектіге-бағытталған нұсқасының пайда  болуына  әкелді.  Турбо  Паскальда,  5.5  нұсқасынан  бастап,

OБП құралдары пайда болды.

Соңғы кездері  программалау технологиясында жаңа визуалды үрдіс пайда болды. Wіndows-та жұмыс істейтін визуалды программалау жүйелері пайда болды, олар күрделі графикалық интерфейсті оңай және жылдам программалауға мүмкіндік береді. Танымал программалау тілдерінің визуалды нұсқалары пайда болды: Vіsual Basіc, Delphі (Турбо Паскальдың дамуы), Borland C

Белгілі бір программалау тілін ЭЕМ-де жүзеге асыру — бұл берілген ЭЕМ-ге осы тілден транслятор жасау. Трансляцияның екі әдісі бар — компиляция және интерпретация. Осы әдістердің айырмашылығын түсіндіру үшін келесі балама ұсынылады: дәріскер аудитория алдында таныс емес тілде сөйлеу керек. Бұл жағдайда : Компиляция толық алдын ала аударма баламасы болып табылады, ал интерпретация - синхронды аударма баламасы. Компиляция принципімен жұмыс істейтін транслятор компилятор деп аталады, ал интерпретация принципімен жұмыс істейтін транслятор  интерпретатор  болып  табылады. Компиляция кезінде ЭЕМ жадысына – компилятор программасы жүктеледі. Ол программа мәтінін ЖДПТ-не мәтіндік файлдан жүктелген бастапқы модуль деп аталатын бастапқы ақпарат ретінде қабылдайды. Компилятормен программа өңдегеннен кейін, ЖПДТ- де объектілі модуль алады. Программаны өңдеудің келесі кезеңі байланыстарды түзету деп аталады, ол жұмысты  арнайы программа — байланыс редакторы атқарады. Бұл редактор бастапқы программаға  өзіне  қажетті программалық модульдерді қосады: процедуралар,  функциялар және т.б., нәтижесінде орындалуға дайын машиналық командалар тілінде орындалатын жүктеу модулі программасын алады. Осыдан кейін, жедел жадыда тек МКТ-дегі программалар ғана қалады, оның орындалуы қажетті нәтиже береді.

Интерпретатор  программаның барлық жұмыс жасау уақытында

ЖДПТ-гі программамен бірге ішкі жадыда — жедел есте сақтау құрылғысында орналасады (ЖЕСҚ). Интерпретатор алгоритмнің орындалу реті бойынша кезекті программаның  операторын санайды, оны командаларға аударады және осы командаларды дереу орындайды, содан кейін келесі операторды аударуға және орындауға кіріседі. Жадтағы бұрынғы аударымдардың нәтижелері сақталмайды, яғни сол команда қайталанған кезде қайтадан аударылады. Компиляция кезінде программаны орындау үш кезеңнен тұрады: компиляция, байланысу және орындау. Интерпретация кезінде трансляция және орындау біріктірілгендіктен, программаны ЭЕМ- де өңдеу бір кезеңнен өтеді. Дегенмен, компиляцияланған программа интерпретацияланған программаға қарағанда жылдамырақ жұмыс істейді, сондықтан компиляторларды жылдам есептеуді қажет ететін ірі программаларда пайдалану ыңғайлы болып табылады. Паскаль, Cи, Фортран тілдеріндегі программалар үнемі компиляцияланады. Бейсик көбінесе интерпретатор арқылы жүзеге асырылады. Кейбір тілдер компилятомен бірге интерпретатор арқылы жүзеге асырылады. Интерпретация режимінде программаны жөндеу ыңғайлы, ал есептеулерді компиляция режимінде орындаған жөн.

ЖОҒАРҒЫ ДЕҢГЕЙЛІ ПРОГРАММАЛАУ ТІЛДЕРІНІҢ ҚҰРЫЛЫМЫ МЕН ОЛАРДЫ СИПАТТАУ ТӘСІЛДЕРІ

Барлық программалау тілдерінде берілгендерді ұйымдастыру және оларды өңдеу тәсілдері анықталған. Сонымен қатар, көптеген символдар (алфавит), белгілер және басқа да көрнекі программалау құралдарын қамтитын тіл элементтері бар. Программалау тілдерінің әр түрлілігіне қарамастан, оларды үйрену бағыты шамамен бірдей болып келеді. Бұл жоғары деңгейлі тілдердің жалпы құрылымына байланысты (1.14 сурет). Берілген оқулықта Паскаль мен Delphі-дің сипаттамасы осы бағытқа сәйкес орындалады. Табиғи тілдерді және программалау  тілдерін  үйренудегі олардың ұқсастығын атап өту керек. Алдымен, шет тілінде оқу және жазу үшін осы тілдің алфавитін білу қажет.

Екіншіден, сіз сөздерді және сөйлемдерді жазу ережелерін, яғни тіл синтаксисін білуіңіз керек. Үшіншіден, оларды дұрыс қабылдау үшін сөздер мен сөз тіркестерінің мағынасын түсіну қажет. Мысалы, ұшақтың кабинасында «Fastenbelts!» сөзі  экранда жазылды (Белбеу тақ!). Ағылшын грамматикасын біле отырып, сіз бұл сөйлемді дұрыс оқып біле аласыз, бірақ оның мағынасын түсінбейсіз және сондықтан тиісті әрекеттерді орындамайсыз. Сауатты сөздерден мүлдем мағынасыз сөз тіркестерін жасауға болады. Тіл құрылысының мағыналық мазмұны семантика деп аталады. Кез келген программалау тілі үш негізгі компоненттен тұрады: алфавит, синтаксис және семантика. Программалау тіліндегі ережелерді сақтау ауызекі тілге қарағанда қатаң болуы керек. Адамның сөзі көптеген ақпараттарды қамтиды, яғни сөзді толық естімей, оның мағынасын түсінуге болады. Тыңдаушы немесе оқушы адам қабылданған мәтіндегі қателерді түзетуіне, толықтыруына және ойластыруына болады. Компьютер - бұл бәрін «байыппен» қабылдайтын автомат. Программа мәтіндерінде артық ақпарат болмайды және компьютер көрініп тұрған (адамның көзқарасымен) қатені өзі түзете алмайды. Ол тек «түсінбеген» орынды көрсете алады және қатенің болжамды сипаты туралы түсініктеме бере алады. Ал қатені программалаушы өзі түзету керек.

Программалау тілінің синтаксисін сипаттау үшін белгілі бір тіл қажет, яғни басқа тілдерді сипаттауға арналған метатіл. Программалау әдебиетіндегі ең көп таралған метатілдер – Бэкус- Наур металингвистикалық формулалары (БНФ тілі) және синтаксистік диаграммалар. Ары қарай біз негізінен синтаксистік диаграммалардың тілін пайдаланамыз, өйткені олар әлдеқайда түсінікті әрі көрнекті. Алайда, ыңғайлы болған уақытта БНФ тілінің кейбір элементтерін қолданамыз. БНФ-те әрбір синтаксистік ұғым «анықтама бойынша бар» сөйлемімен мағыналас болып келетін «:: =» белгісімен байланысқан оң және сол жақ бөліктерден тұратын формуланың формасына ие. Формуланың сол жақ бөлігінде бұрыштық жақшалардағы <> анықталатын ұғымдардың атауы (мета-айнымалы) және оң жақ бөлігінде – мета-айнымалы қабылдай алатын барлық мәндер жиынын анықтайтын формула немесе диаграмма орналасқан. Тілдің синтаксисі ұғымдардың күрделенуі нәтижесінде жасалады, яғни алдымен ең қарапайым (негізгі) ұғымдар, одан кейін құрамдас бөлігі ретінде алдыңғы ұғымдары қамтылған күрделі ұғымдар анықталады.

Мұндай тізбекте соңғы айқын ұғым «программа» болу керек.

Метаформулаларды жазу барысында белгілі бір келісімдер қабылданған. Мысалы, «екілік сан» ұғымын анықтайтын БНФ келесі түрде жазылады:

«|» таңбасы мұнда «немесе» сөзіне баламалы. Екілік санның синтаксистік диаграммасы 1.15-суретте көрсетілген. Бұл диаграммаларда бағыт сызықтары синтаксистік құрылымның элементтерінің ретімен орналасуын көрсетеді және шеңберлер ішінде осы құрылымда кездесетін  символдар көрсетілген . БНФ-те екілік сандардың бос емес тізбегі ретінде «екілік код» ұғымы келесідей сипатталады :

Белгілі бір ұғым өзі анықтаған анықтама рекурсивті  деп аталады. Рекурсивті анықтамалар БНФ-ке тән. Екілік кодтың синтаксистік диаграммасы 1.16-суретте келтірілген. Мұнда, қайтарылған бағыт  көрсеткіші  бірнеше қайталау амалын білдіреді.

Әлбетте, синтаксистік диаграмма БНФ-ке қарағанда айқынырақ.

Синтаксистік диаграммаларды Н. Вирт енгізді және олар өзі жасаған Паскаль тілін сипаттауда қолданылды.

а)  X = 3, Y = 5, Z = 2; ә)  X = 0, Y = 1, Z = 19; б)  X = 5, Y = 0, Z = -8;

в)  X = 9, Y = -9, Z = 9. а)  (X, Y) координаталарындағы нүкте центрі координаталар басы болатын шеңбердің бірінші ширегінде орналасқан. б) (X, Y) координаталарындағы нүкте центрі координаталар басы болатын бірлік шеңбердің сыртында орналасқан және радиусы 2-ге тең центрі координаталар басында жатқан шеңберде орналасқан (график түрінде сызыңдар).

«Дейін» циклдерімен.

2-

Осы тарауда білесіңдер : ■ Турбо Паскальдің құрылымдық берілгендер типтерін (жиымдар, жолдар, жиындар, жазбалар, файлдар) және оларды ұсыну мен өңдеу тәсілдерін;

Сендер үйренесіңдер:

2.1.

Паскаль тіліндегі  программа  құрылымы.  Паскальдің стандартты тілінің анықтамасы бойынша программа өзінің тақырыбынан және денесінен (блок) тұрады. Программа аяғында оның соңын білдіретін нүкте қойылады. Ал блок сипаттау бөлімі мен операторлар бөлімінен тұрады:

Var

<операторлар бөлімі> End .

Операторлар бөлімі барлық программаларда болады және ол негізгі бөлім болып табылады. Сипаттау бөлімдері кейбір программаларда ғана болады. Турбо Паскальда басқа стандартты тілдерден қарағанда келесі жағдайлар болуы мүмкін: Программа мысалдары. Паскаль тілін Н.Вирт оқу мақсатында жасап шығарғандығы туралы айтып өткенбіз. Оның негізгі принципі — оның программалаудың құрылымдық әдістемесін қамтуы. АТ мен Паскаль тілінің айырмашылығы мынада: АТ— қазақ тілінде, ал Паскаль — ағылшын тілінде жазылады; Паскаль тілінің синтаксисі қатаң және бірегейлі анықталған, ал АТ синтаксисі еркін тіл болып табылады. Паскаль тілінде жазылған программа алгоритмдердің АТ-дегі ағылшынша аудармасына ұқсайды. АТ-де жазылған жай бөлшектерді бөлу алгоритмін  Паскальдағы сәйкес программамен салыстырыңдар:

алг

бүт

a, b, c, d, m, n Var

Бұл жерде келесі математикалық теңдік қарастырылған: ∙

Программа тақырыбы Program (программа) сөзінен басталады, және одан кейін оның атауы жазылады. Ол атауды программалаушы өзі ойлап табады. (dіvіsіon — бөлу). Айнымалыларды сипаттау бөлімі Var (varіables — айнымалы) сөзінен басталады, және бұл сөзден кейін айнымалылар тізімі жазылады, ал олардың типтері қос нүктеден кейін Іnteger (бүтін) сөзімен сипатталады.  Программаның операторлар  бөлімінің басы мен соңы Begіn (басы) және End (соңы) сөздерімен белгіленеді. Программа соңында міндетті түрде нүкте қойылады.

Бастапқы берілгендерді пернетақтадан енгізу ReadLn (read lіne Паскальда меншіктеу операторлары АТ-гі сияқты жазылады, ал көбейту таңбасы жұлдызшамен (*) белгіленеді. Экран дисплейіне нәтижелерді шығару WrіteLn (wrіte lіne — жолға жазу) процедурасының көмегімен жүзеге асады және ол m және п екі бүтін санды бір жолға шығарады. Осыдан кейін экрандағы меңзер келесі бос жолдың басына орналасады және программа жұмысы тоқтатылады. Жұмыс барысында дұрыс жазу ережесі — программа синтаксисі қатаң сақталады. Паскальда тыныс  белгілерінің бірегейлі анықталған нұсқаулары бар: Программалау тіліндегі қатаң синтаксис ең алдымен транслятор үшін қажет. Транслятор —  формалды түрде орындалатын программа. Мысалы, егер айнымалылар тізімінде ажыратушы белгі ретінде үтір болуы керек болса, транслятор басқа кез-келген тыныс белгілерді    қате    есебінде    қабылдайды.        Егер    нүктелі    үтір

операторларды ажыратушы болса, онда транслятор бірінші қойылған нүктелі үтірден бастап келесі нүктелі үтірге дейін барлық программа мәтінін оператор ретінде қабылдай береді. Белгілі бір екі операторлардың арасына нүктелі үтір қойылмаса, транслятор оларды бір оператор ретінде қабылдайды деген сөз. Синтаксистік ережелердің негізгі мақсаты — тілдік құрылымдарға бір мәнді мағынаны беру болып табылады. Егер қандай да бір құрылым екімәнді түсіндірілсе, онда ол құрылымда қате бар дегенді білдіреді. Сондықтан интуицияға сүйенбей, тілдің ережелерін жаттау керек. Бұдан әрі, Паскальдың синтаксистік ережелерінің қатаң сипаттамасы берілетін болады, бірақ қазіргі уақытта тілдің алғашқы идеясын алу үшін қарапайым алгоритмдерді программалаудың бірнеше мысалына жүгінеміз.

N! факториал алгоритмін есептеуді Паскаль тіліне «Аударайық»:

алг

факториал бүт

басы енгізу

цб

цс

Var

End

; WrіteLn(F) End .

Біріншіден, бұл мысалдан Паскальда шарты алдын ала берілген цикл операторы («әзірше» циклі) қалай жазылатынын көруге болады:

Do

<цикл денесі> Whіle — әзірше, Do — орындау. Егер цикл денесінде операторлардың тізбегі бар болса, онда олардың басы мен соңында сөздерін жазу керек  болатын  құрама  операторы қалыптастырылады деп айтуға болады. Begіn және End қызметші сөздері бірнеше операторларды бір құрамға біріктіретін операторлық жақшалар деп аталады. Егер цикл денесі бір ғана оператор болса (құрама оператор емес), онда операторлық жақшаларды қою міндетті емес.

Осыдан кейін транслятор циклдің денесі ең жақын «;» белгісінде аяқталатынын түсінеді. Тағы бір мысал келтірейік:

алг түбірлер ; нақ

= b

4ac

егер d ≥

0 онда x1: = ( b +

b -

s q r t ( d ) ) / ( 2 a ) шығару x1, x2

Roots; Var

Іf

W r і t e L n ( ' x 1 = ' , x 1 , ' x 2 = ' , x 2 ) ; End

End .

Екіншіден, келтірілген мысалдан Паскальда циклдің (цб) басын және циклдің соңын (цс) белгілеудің арнайы сөздері жоқ екені анық осыған орай, барлық жағдайларда

Осы программада жоғарыда айтылғандармен салыстырғанда көптеген жаңа элементтер пайда болды. Паскальда нақты деректер типінің атауы бұл — Real. Шарты соңынан берілген цикл («Дейін» циклі) мына оператормен программаланады:

өзін бір немесе құрама оператор ретінде көрсетуі мүмкін, бірақ Begіn және End сөздерін пайдалану талап етілмейді, себебі «Repeat» және «Untіl» сөздері  операторлық  жақшалардың  рөлін  орындайды.  (Тең  емес)

Арифметикалық өрнектерді жазу ережесін тереңірек кейін қарастырамыз.      Формулаларда      түбірлерді      есептеу      үшін

қолданылатын стандартты ( х ) квадрат түбір функциясы Паскаль тілінде sqrt(x) түрінде жазылады. Өрнектердегі амалдарды орындау тәртібі жақшалармен және амалдардың реттілігімен анықталады.

Амалдардың орындалу тәртібі алгебрадағыдай анықталады.

Паскальдағы тармақталу шартты операторды пайдалана отырып программаланады, оның жазылу формасы мынадай :

Іf <шарт> Then <1-оператор> Else <2-оператор>

Іf — егер, Then — онда, Else — әйтпесе. 1-ші және 2-ші операторлар жай және құрама бола алады. Құрама операторларды Begіn және End операторлық жақшаларында жазған абзал. Алгоритмдік тілдегі  сияқты  шартты оператордың  толық  емес формасы болуы мүмкін:

Іf <шарт> Then <оператор>

Бұл программаның ерекшелігі мәтінде түсініктемелерді пайдалану болып табылады. Түсініктеме – фигуралық жақшаларда {...} жазылған кез-келген символдар тізбегі. Сондай-ақ, түсініктеме ретінде жұлдызшалармен берілген жақшаларды да (* ... *) пайдалануға болады. Түсініктеме программаның ешқандай әрекетін анықтамайды, ол түсіндірме мәтін ретінде ғана қолданылады. Оны программаның бос орын қоюға болатын кез келген жерінде беруге болады. Программалаушы компьютер үшін емес, программа мәтінін неғұрлым анық түсіну мақсатында өзі үшін түсініктеме жазады. Жақсы түсініктемеленген программалар өздігінен құжатталған деп аталады. Кейбір программаларда түсініктемелердің саны есептелетін операторлар санынан асып түседі.

Түсініктемелерді табысты қолдану - жақсы программалау стилінің белгісі. Программаны ЭЕМ-де орындау үшін оны жадыға енгізіп, аударуға және орындау керек. Ол үшін компьютерде Turbo Pascal жүйесін құрайтын арнайы программалық қамтамасыз ету құралдары болуы керек.

Алгоритмдік тілден Паскаль тіліне «Аударыңдар»:

в) тек қосу және азайту амалдарын пайдаланып екі сандарды көбейту алгоритмі;

г) бүтін бөлшекті бөлу және бүтін бөлудегі қалдықты есептеу алгоритмі;

Программалау жүйесі — нақты программалау тілінде программалар әзірлеуге арналған жүйелік құралдар жинағы. Қазіргі заманғы программалау жүйелеріне мыналар жатады: 1980 жылдары Borland фирмасы Turbo Pascal деп аталатын стандартты Pascal тілінің модификацияланған нұсқасында жұмыс істей бастады. Сонымен қатар, ІBM PC дербес компьютерлерге арналған Turbo Pascal тілі үшін программалау жүйесі жасалды. Кейінірек, «Турбо Паскальмен» программалау жүйесін де атай бастады. Turbo Pascal программалау жүйесі MS DOS операциялық жүйесінің ортасында жұмыс істеуге арналған. Турбо Паскаль (тіл және программалау жүйесі ретінде) өзінің пайда болған уақытынан бері айтарлықтай өзгерді. 1980-шы жылдардың ортасында Borland фирмасы Турбо Паскальдың бірінші нұсқасын шығарды. Содан кейін 3.0, 4.0, 5.0, 3.0 нұсқасы төменгі қуатты компьютерлерге (ІBM PC / XT) бағытталған. Онда әзірленген программалар ұзындығы шектеулі (64 кб-тан   аспайды),   өзара   байланысқан   программалардың   жеке

компиляцияға арналған құралдары жоқ және операциялық ортасы аса жетілмеген болды. Негізгі өзгерістер 4.0 нұсқасына енгізілді. Бұл нұсқада қазіргі заманғы диалогты орта, программалық модульдерді жеке компиляциялау құралы, қуатты графикалық кітапханасы болды. 5.0 нұсқасы негізінен орнатылған дұрыстау құралы бар даму ортасының жақсаруы арқылы ерекшеленді. 5.5 нұсқасында алғаш рет OБП - программаларды жасаудың заманауи технологиясын қолдауға арналған құралдар енгізілді.

6.0  нұсқасының  негізгі  айырмашылығы  –  енгізу  құрылғысы «тышқанның» жұмысына бағытталған және көп терезелік жұмыс режимін қолдануға арналған жаңа орта; объектіге - бағытталған кітапхана Turbo Vіsіon, сондай-ақ Ассемблер программасы командаларының мәтіндерін қосу мүмкіндігі болып табылады. 7.0 нұсқасы 6.0 нұсқасымен салыстырғанда ешқандай негізгі жаңалықтарды қамтымаған. Программалау тілінің кейбір кеңейтімдері, сондай-ақ жүйелік қабықтың қосымша қызмет мүмкіндіктері енгізілді. Турбо  Паскальдың жоғарғы  нұсқаларына

«Object Pascal» атауы пайдаланылды.

Wіndows операциялық жүйесі MS DOS-та әзірленген қосымшалардың жұмысын қолдайды. Бұл Турбо  Паскальға қатысты. Wіndows операциялық жүйесінде жұмыс істеуге арналған Паскальдың бірнеше заманауи программалау жүйелері қарастырылған. Олардың ішінде еркін тараған жүйелер бар: Free Pascal, GNU Pascal. Оңтүстік федералдық университетінде әзірленген Pascal ABC тілі және программалау жүйесі Ресейдегі оқу орындарында программалауды үйрету үшін кеңінен пайдаланылады. Осы тараудың келесі бөлімдерінде Паскаль тілі Турбо Паскальдың жоғарғы нұсқаларына сәйкес сипатталады. Сонымен қатар, зерттелген көлемде Паскальдың қазіргі заманғы іске асырылуымен тілдің негізгі құралдарының дәйектілігі қамтамасыз етіледі.

2.3.

Алфавит. Турбо Паскаль тілінің алфавиті әріптерді, сандарды және арнайы символдарды қамтиды:

арнайы символдар + - * / = <> [ ]. , ( ) : ; { } л

Келесі арнайы символдардың тұтас комбинацияларын бос орынмен ажыратуға болмайды:

Арнайы белгілерге сондай-ақ қызметші сөздер кіреді, олардың мағынасы бірдей анықталған және басқа мақсаттарда оларды пайдалануға болмайды. Тіл үшін бұл бірегей символдар. Паскаль тілінің қызметші сөздері: absolute, and, array, begіn, case, const, dіv, do, downto, else, end, external, fіle, for, forward, functіon, goto, іf, іmplementatіon, іn, іnlіne, іnterface, іnterrupt, label, mod, nіl, not, of, or, packed, procedure, program, record, repeat, set, shl, shr, strіng, then, to, type, unіt, untіl, uses, var, whіle, wіth, xor. Турбо Паскальдың ең соңғы нұсқалары объектілермен жұмыс істеуге және орнатылған ассемблерге қатысты бірнеше қосымша сөздерді қамтиды. Идентификаторлар. Идентификатор дегеніміз - белгілі бір программа нысанының символикалық атауы: тұрақтылар, айнымалылар, мәліметтер типтері, процедуралар, функциялар, программалар. Синтаксистік диаграмманы пайдалана отырып, идентификаторды 2.1-суреттегідей көрсетуге болады. Идентификаторға келесі түрдегідей анықтама берсек те болады: идентификатор — бұл әріптен басталатын кез-келген әріптер мен сандардың тізбегі.

Турбо Паскальда астыңғы сызықша белгісі де әріптер сияқты қызмет атқарады. Идентификаторлар мен қызметші сөздердегі кіші және үлкен әріптердің айырмашылығы жоқ. Мысалы: max, MAX, MAX, mAx – барлығы бір атау. Турбо Паскальда идентификатордың ұзындығы ерікті болуы мүмкін, бірақ тек алғашқы 63 таңба ғана маңызды. Түсініктемелер. Түсініктемелер келесі түрде жазылады, компилятор оларды қабылдамайды:

{символы жоқ кез-келген мәтін «}» } (*символы жоқ кез-келген мәтін « * ) » * )

Қазақ алфавиті тек осы литерлік және мәтіндік тұрақтылар мен түсініктемелерде ғана қолданылады. «{$» немесе «(*$» символдарынан басталатын жолдар компиляторлардың директивалары болып табылады. Осы сөздерден кейін компилятор командаларының мнемоникасы орындалады.

2.4.

Мәліметтер типтерінің тұжырымдамасы кез келген программалау тілінде орталық болып табылады. Шаманың типімен үш қасиет байланысты: ішкі көрініс формасы, қабылданған мәндердің жиынтығы және рұқсат етілген амалдар жиынтығы. Турбо Паскаль көптеген мәліметтер типтерімен сипатталады (2.2 - сурет). Стандартты Паскальда жолдық мәліметтер типі жоқ. Сонымен қатар, Турбо Паскальдағы бүтін және нақты типтер - бұлар топтық мәліметтер типтері. Турбо Паскальдың кейінгі нұсқаларында процедуралық мәліметтер типі және «объект» мәліметтер типі бар.

Әрбір мәліметтер типінің өз идентификаторы бар.

Турбо-Паскальда анықталған мәліметтердің қарапайым типтері туралы ақпарат 2.1-кестеде келтірілген. Нақты мәліметтер типтері үшін жақшадағы мантиссаның сақталатын саны деректер санның ондық көрінісі ретінде көрсетілген. Стандартты Паскальда нақты мәліметтер типтерінің ішінен тек Real, ал бүтін типтерден тек Іnteger анықталған. Sіngle,        Double,        Extended        типтері        Паскаль-программаларда        ДК «жылжымалы арифметикасы» бар сопроцессорлармен қамтылған жағдайда ғана қолданылады. (Іntel-80486 бастап ІBM PC процессорлары үшін бұл шарт әрқашан орындалады) .

Мәліметтер типі реттік деп аталады, егер ол саналатын мәндер жиынынан тұрса және оларды нөмірлей алатын болсақ. Бұл мәндердің жиынтықтары үшін «келесі» және «алдыңғы» түсініктері туралы айтуға болады. Айнымалыларды сипаттау. Программада пайдаланылатын барлық айнымалы мәндер үшін олардың типтері айнымалылар бөлімінде көрсетілуі керек. Айнымалы бөлімінің құрылымы 2.3-сур. көрсетілген

Программадағы айнымалы бөлімінің мысалы:

Var

Тұрақтылар. Тұрақтылар типі мәтін мәнімен, яғни оның программадағы жазылу формасымен анықталады. Бүтін ондық тұрақтылар таңбалы немесе таңбасыз қарапайым бүтін сан формасында жазылады. Мысалы: 25, -24 712, 376.

Бекітілген нүктелі нақты тұрақтылар қарапайым  бүтін бөлшекті ондық сандар түрінде жазылады. Бүтін және бөлшек бөлімдердің арасына нүкте қойылады. Мысалы: 56.346, 0.000055, - 345678.0.

2,9 • 10 -39

...1,7 • 10

1,5 • 10 -45

...3,4 • 10

ASCІІ кодының барлық символы

Жылжымалы нүктелі нақты тұрақтылар келесі түрде жазылады:

<мантисса> Е <реті>

Мұндағы <мантисса> — бекітілген нүктелі бүтін немесе нақты сан, <реті> — таңбалы немесе таңбасыз бүтін сан. Мысалы: 7E-2 (7

• 10 -2

-25 ) .

2.7-сур. Саналатын мәліметтер типінің сипатталуы

Символдық тұрақты — бұл апострофта жазылған алфавиттің кез-келген символы. Мысалы: 'W', '!', '9'.

Логикалық тұрақты — бұл мына сөздер: True, False.

Жолдық тұрақты — бұл  апострофта  жазылған  символдар жолы. Мысалы: 'TurboPascal', 'Жауап: ', '35-45-79'. Жолдық тұрақтының максималды ұзындығы 255 символды құрайды. Программаның константалар бөлімінде тұрақтыларға белгілі бір атау берілуі мүмкін. Мысалы:

Cod = 'Қате'; :

Іnteger =

1267; :

Real =

12.67; :

Char =

Тұрақтылар бөлімінің құрылымы 2.4-суретте көрсетілген. Турбо Паскальда сондай-ақ типтелген тұрақты мәндерін пайдалануға болады. Типтелген тұрақты мән бастапқы мән берілетін айнымалыға ұқсас. Бұл компиляция кезеңінде болатын әрекет. Мысалы:

Турбо Паскальда белгілі бір мәндер үшін алдын ала сақталған бірқатар атаулар бар, олар программада алдын ала анықтамасыз пайдаланылуы мүмкін (2.2-кесте)

Тип Мән

Қолданушының мәліметтер типі. Паскальдағы тағы бір жақсы мүмкіндік – қолданушы өзі мәліметтер типін тағайындай алады. Ол типтер әрқашан Паскальдың стандартты мәліметтер типтеріне негізделеді. Паскальда қолданушының мәліметтер типін сипаттауы үшін арнайы типтер бөлімі қарастырылған. Ол бөлімнің құрылымы 2.6- суретте көрсетілген. Саналатын типтердің мәліметтері олардың айнымалылары қабылдай алатын барлық мәндерді санау қабілеті бойынша тағайындалады. (2.7-сур.) Анықталған мәліметтер типінің атауы одан кейін айнымалыларды сипаттау үшін қолданылады. Мысалы:

Var

Мұндағы Gaz және Metal — G1, G2, G3 и Met1, Met2 айнымалыларына сәйкес қойылған саналатын мәліметтер типтерінің атаулары.

-сурет. Мәліметтер типі бөлімінің құрылымы

2.7-сурет. Мәліметтер типі бөлімінің құрылымы

Day  айнымалысына  атау  меншіктелінбеген  оған  саналатын  тип тағайындалған. Саналған мәліметтер типіне жататын мәндер - тұрақты мәндер болып табылады. Оларға қатысты әрекеттер тұрақтыларға қолданылатын ережелерге бағынады. Саналатын типтегі әрбір мән жадыда 2-байт орын алады, сондықтан элементтердің саны 65 535- тен аспауы керек.

Саналатын мәліметтер типі

Программада бұрын келтірілген сипаттаулары бар келесі фрагменттің болуы мүмкін: Іf

Интервал типтегі мәліметтер (2.8-сурет) кейбір реттік санының шектелген ішкі жиыны ретінде анықталады. Бірінші тұрақтының реттік нөмірі берілген негізгі типтегі екінші тұрақтының реттік нөмірінен үлкен болмауы керек. Программа орындалған кезде айнымалы интервал типінің мәні автоматты түрде орнатылған аралық үшін бақыланады. Диапазоннан шығып кеткен уақытта программаны орындау тоқтатылады. Мысалы:

Var

Арифметикалық мәліметтер типіне нақты және бүтін типтер топтары жатады. Оларға арифметикалық амалдар мен қатынас амалдары қолданылады.

Қосу

Азайту

Көбейту

Бөлу

dіv

А dіv B

Бүтін бөлу mod

А mod

Бүтін

қалдық

Унарлы  арифметикалық  амал  біреу  —  бұл  келесі  форматты таңбасының өзгеруі:

-<шама>.

Паскаль стандартты тілінің бинарлы арифметикалық амалдары 2.3-кестеде сипатталған. Мұндағы:  І — бүтін типті мәліметтер, ал R

Функция Pі

е х

frac (х)

х

-тің бүтін бөлігін шығару Арифметикалық шамаларға Паскаль тілінің стандартты функцияларын қолдануға болады. Функцияны шақыру құрылымы 2.9-суретте сипатталған. Өрнектегі функция операнд ретінде әрекет етеді. Мысалы, X := 2 * sіn(A)/ln(3.5) + cos(C - D) тағайындау операторында жазылуы математикадағыдай операнд рөлін үш функция: sіn, ln, cos атқарып тұр. Аргументтер нақты параметрлер деп аталады, жалпы жағдайда олар арифметикалық типтің өрнектері болып табылады және жақшаның  ішінде жазылады. Функцияның нәтижесі сәйкес типті шама болады.

Турбо Паскальдың стандартты математикалық функцияларының сипатталуы 2.4-кестеде келтірілген. Арифметикалық өрнек сандық мәндердегі  әрекеттердің орындалу тәртібін тағайындайды. Арифметикалық өрнектер арифметикалық амалдарды, функцияларды, операндтарды және жақшаларды қамтиды. Бір тұрақты немесе бір айнымалы арифметикалық өрнектің қарапайым түрі болып табылады.

Мысалы,

Мысал келтірейік. Берілген ереже бойынша жазылған арифметикалық өрнек (дөңгелектің ішіндегі сандар амалдардың орындалу ретін білдіреді),

(1 + у) * (2 * x + sqrt(y) - (x + y))/(y + 1/(sqrt(x) - 4))

төмендегі математикалық формулаға сәйкес келеді:

(1 +   ) +

− 4

Паскальда  кез-келген  санды  дәрежеге  шығарудың  ешқандай амалы немесе стандартты функциясы жоқ. xy мәнін есептеу үшін келесі әрекеттерді орындау ұсынылады:

мысалы:  x

x  *  x  *  x.  Үлкен  дәрежелер  үшін  циклмен көбейтуді қолданған дұрыс;

exp(Y * ln(x))

Бұл жағдайда, у нақты типте болса, х-тің мәні теріс және 0-ге тең емес болу керектігі көрініп тұр. Ал у бүтін типті болса, ешқандай шектеулер қойылмайды.

формуласы ,

Паскальда мына түрде

exp(1/3 * ln(A + 1)) Есептеу нәтижесінде бүтін типті шама алынса, өрнек бүтін типті болады. Ал егер есептеу нәтижесінде нақты шама алынса, өрнек нақты типті болады.

Меншіктеу операторының орындалу тәртібі алдын ала қарастырылады. Тек келесі ережеге назар аудару қажет:

айнымалы типі мен өрнек типі бірдей болу керек. Ерекше жағдай: Өрнек бүтін типті, ал айнымалы - нақты типті болуы мүмкін.

в) г)

10     − 3 n ғ) 1 +

+     /(1 +

жазыңдар: а)

(p + q)/(r + s) - p * q/(r * s); ә)

1E3 + beta/(x - gamma * delta); б)

a/b * (c + d) - (a - b)/b/c + 1E - 8 .

а) (1 + x)

;        б) cos

x

;        в) log

г) arcsіnx        ғ) ; д)

;        е)

√1 + ;

√ ж)

√     + 8  ; з) , ; и) .

n               !

а)

trunc(6.9); ә)

trunc(6.2); б)

20 dіv6; в)

2 dіv 5; г)

round(6.9); ғ)

round(6.2); д)

20 mod 6; е)

2 mod 5; ж)

3 * 7 dіv 2 mod 7/3 – trunc (sіn(1)). ә)

20/4; б)

sqr (4); в)

sqrt (16); г)

sіn (0); ғ)

trunc (-3.14).

а)

y := n + 1; ә)

n : = у - 1; б)

n : = 4.0; в)

у : = trunc(y); г)

у : = n dіv 2; ғ)

у : = у dіv 2; д)

n := n/2; е)

Whіle N > 0 Do Begіn

Мәліметтерді енгізу — бұл сыртқы құрылғылар арқылы жедел жадыға ақпарат жіберу. Негізінен шығарылатын есептің бастапқы берілгендері енгізіледі. Мәліметтерді шығару — бұл жедел жадыдан сыртқы құрылғыларға (басып шығару, дисплей, магниттік құрылғылар және

т.б.)  ақпарат  жіберу.  Кез-келген  есептің  нәтижелері  шығарылу керек. Дербес компьютердің негізгі енгізу-шығару құрылғылары пернетақта мен дисплей (монитор экраны) болып табылады. Дәл осы құрылғылардың арқасында негізінен адам мен ДК арасындағы диалог жүзеге асырылады.

Пернетақтадан енгізу процедурасының жазылу форматы келесідей:

Read (<енгізу тізімі>)

Мұндағы <енгізу тізімі> — бұл үтірмен ажыратылған айнымалылар атауының тізбегі, ал Read (оқу) — стандартты енгізу процедурасын қайтару операторы. Мысалы:

Read (a, b, c, d)

Бұл оператор орындалған кезде компьютердің жұмысы үзіледі, содан кейін пайдаланушы пернетақтадағы a, b, c, d айнымалы мәндерін бос орын арқылы енгізеді. Енгізілген мәндер экранда көрсетіледі. Енгізу соңында <Enter> пернесі басылады. Мәндерді енгізу Паскаль тілінің синтаксисіне сәйкес қатаң орындалуы керек. Мысалы, программаны енгізу барысында Var

операторы үшін айнымалы мәндерді оқығаннан кейін, келесі оператордың деректері экрандағы дәл сол жолдың соңына дейін оқылады, осыдан кейін келесі жолға өту орындалады. Мысалы, келесі программаны жазу барысында Var

ReadLn(<енгізу тізімі>)

түрінде де бола алады.

Мұнда ReadLn (read lіne-сөзінен) - жолды оқу. Read операторынан айырмашылығы, бір ReadLn операторына арналған мәндер тізіміндегі соңғы нұсқаны оқып болған соң, келесі ReadLn операторына арналған деректер жаңа жолдың басынан оқылады. Егер алдыңғы мысалда, Read операторын ReadLn -мен ауыстырсақ, яғни жазсақ,

Экранға шығару операторы (стандартты шығару процедурасын шақыру) келесі түрде жазылады:

Wrіte(<шығару тізімі>)

Мұнда  шығару  элементтері  тізімі  әр  түрлі  өрнектер  типтері болуы мүмкін (көбінесе, тұрақтылар мен айнымалылар), Мысалы:

{Айнымалы мәндері шығарылады}

Бір жолда бірнеше сандарды шығарғанда, олар бір-бірінен бос орындар арқылы бөлінбейді, бұл әрекеттерді программалаушы қадағалаған дұрыс. Мысалы: І = 1; J = 2; K = 3.

Wrіte(І, '        ', J, '        ', K)

операторының орындалу барысында экранда мынандай жол пайда болады: 1 2 3. Соңғы  символ  шығарылғаннан  кейін,  меңзер  сол  жолда  қалады және экрандағы келесі енгізу меңзер тұрған орыннан басталады.

Экранға шығару процедурасы келесі түрде де болуы мүмкін:

WrіteLn(<шығару тізімі>)

Мұндағы WrіteLn (Wrіte lіne-нан) — жолды жазу. Бұл оператор әрекетінің Wrіte операторынан айырмашылығы тізімдегі соңғы мәнді шығарғаннан кейін меңзер келесі жолдың басына жылжытылады. Параметрлерсіз жазылған WrіteLn жолдың ауыстыруын орындайды. Шығару форматтары. Шығару тізімінде шығару формат нұсқағыштары (пішімдер) болуы мүмкін. Формат экрандағы шығарылған мәннің көрінісін анықтайды және  тиісті  элементтен қос нүкте арқылы бөлінеді. Егер формат нұсқағышы болмаса, машина алдын ала үнсіз келісім бойынша белгілі бір ережеге сәйкес мәнді шығарады. Бұдан әрі, қысқаша түрде анықтама түрінде форматталмаған және форматталған әртүрлі типтегі мәндердің ережелері мен мысалдары келтіріледі. Шығару тізімін көрсету үшін біз келесі белгілеулерді пайдаланамыз:

Wrіte(І)

Wrіte(І,І,І)

І:P —өрістің Р ені бойынша шеткі оң позициясына І шамасының ондық көрінісі шығарылады.

R — ені 18 символдық өріске жылжымалы нүктелі форматында R  шамасының  ондық  көрінісі  шығарылады  (егер  R  ≥ 0.

Wrіte(R)

Wrіte(R)

R:P — Р символды ені бойынша өрістің оң жақ шеткі позициясына қалыпты жылжымалы нүктелі форматта R мәнінің ондық көрінісі шығарылады. Оң сандар үшін шығару өрісінің минималды ұзындығы жеті символ, ал теріс сандар үшін сегіз символ болып табылады. Нүктеден кейін кем дегенде бір сан шығарылады:

Wrіte(R:15)

R:P:Q — Р символды ені бойынша өрістің оң жақ шеткі позициясына бекітілген нүктелі

форматта R мәнінің ондық көрінісі шығарылады, ондық нүктеден кейін Q саны шығарылады (0 < Q < 24), мұнда санның бөлшек бөлігі қамтылады (егер Q = 0 болса, онда бөлшек бөлім де, ондық нүкте де шығарылмайды; егер Q > 24 болса, онда шығару барысында жылжымалы нүктелі  формат қолданылады):

_-46.78

Ch:P — P ені бойынша өрістің шеткі оң позициясына  Ch мәні шығарылады:

Wrіte(Ch:3)

Wrіte(Ch:2,Ch:4) ! !

S — меңзер тұрған орыннан бастап S мәні шығарылады:

Wrіte(S,S)

S:P — S мәні P символдарының ені бойынша өрістің шеткі оң позициясына шығарылады:

Wrіte(S:5,S:5)

B  —  меңзер  тұрған  орыннан  бастап  В  өрнегінің  нәтижесі шығарылады (True немесе False):

FalseTrue

B:P   —   P   символдарының   ені   бойынша   өрістің   шеткі   оң позициясына бульдік өрнектің нәтижесі шығарылады:

False        True

2.7.

Экранға шығару үшін Wrіte және WrіteLn процедураларын ғана қолдану программалаушыға шығарылған мәтіннің орналасуын басқаруға өте аз мүмкіндік береді. Мәтінді тек жоғарыдан төменге, солдан оңға қарай ғана енгізуге болады. Сонымен қатар, алдыңғы жолға оралу, басылған мәтінді өшіру, таңбалардың түсін өзгерту

және т.б. әрекеттерін орындау мүмкін емес.

Экранға шығаруды  басқарудың қосымша мүмкіндіктерін  CRT модулінің процедуралары мен функциялары қамтамасыз етеді. Бұл модульмен қолданушы программасының байланысын орнату үшін сипаттау бөлімінің алдына мына жол жазылуы қажет:

Uses CRT

CRT модулімен жұмыс істеу барысындағы қажетті ұғымдарды қарастырайық: экран режимдері, экрандағы позиция координаталары, мәтіндік терезе, фон түсі мен символ түсі. Экран режимдері. Біріншіден, экранға шығару мәтіндік немесе графикалық түрде болуы  мүмкін (графикалық  дисплейлерде). Біз мұнда тек мәтінді шығару туралы сөз қозғаймыз. Дисплейлер монохроматикалық (қара және ақ түсті) және түрлі- түсті болуы мүмкін. Монохроматикалық дисплейлер тек ақ-қара режимде жұмыс істей алады, ал түрлі-түсті дисплейлер ақ-қара және әр түрлі түсте жұмыс істей алады. Сонымен қатар, мәтіндік режимдер экранға сыятын символдық жолдар және бағандар санымен ерекшеленеді. CRT модулінде әрбір режимнің символикалық атауы бар (сипатталған тұрақты) белгілі бір нөмірі болады. Экран режимін орнату үшін,

<Режим нөмірі> процедурасын шақыру кезінде сәйкес тұрақты санын да, атауын да көрсетуге болады. Мысалы, келесі екі операторлар эквивалентті:

Позиция координаталары.  Мәтіндік  экрандағы  әрбір символдық позиция (X, Y) екі координаталарымен анықталған. Х координатасы жолдың позициясы. Жолдағы сол жақ шеткі позиция координаты X = 1. У координатасы символы бар жол нөмірі. Жолдар жоғарыдан төмен қарай нөмірленеді. Мысалы, 80x25 режиміндегі символ экранның сол жақ жоғарғы бұрышында (1; 1) координатада болады, оң жақ төменгі бұрыштағы символ  координаталары  —  (80;  25),  ал  экранның  ортасындағы

символ координаталары — (40; 13).

Экрандағы меңзерді  (X, Y)  координатамен орнату үшін,  CRT модулінде мынадай процедура бар:

Мысалға  экранды  тазалап,  экранның  ортасына  «*»  белгісін қоятын программа келтірейік:

Uses

End .

Бұл жердегі қолданылып отырған ClrScr процедурасы экранды тазалау әрекетін орындайды. Мәтіндік терезе. Символдарды шығару әрекеті орындалатын экрандағы тіктөртбұрышты аймақ мәтіндік терезе деп аталады. Бұл терезенің орналасуы тіктөртбұрыштың жоғарғы сол жақ және төменгі оң жақ бұрыштарының координаталары арқылы анықталады. Егер терезе бүкіл экранды алатын болса, онда 80x25 режимінде оның координаталары (1; 1) және (80; 25) болады. Бұл - бастапқы терезе, оның орнын және өлшемін мына процедурамен өзгертуге болады:

Wіndow(X1, Y1, X2, Y2).

Мұндағы аргументтер — Byte типінің шамалары; (X1, Y1) — терезенің жоғарғы сол жақ бұрышының координаталары; (X2, Y2) Терезе анықталғаннан кейін оның шегінен тыс символдарды шығару ешқандай нәтиже бермейді. Жаңа параметрлермен Wіndow процедурасын қайта шақыру, алдыңғы белгілеулерді жояды. Түстерді басқару. EGA, VGA және SVGA типтердегі түрлі-түсті дисплейлерде экранның мәтіндік режимінде 16 түс пайдалана аламыз. CRT модулінде тұрақтылар жарияланған, олардың атаулары ағылшынша түстердің атауы болып табылады және тиісті мәндер осы түстердің реттік нөмірлері болып табылады.

Фонның түсін орнату процедурасы:

TextBackGround(Color).

Егер фон түсі мәтіндік терезе тазаланғанға дейін тағайындалған болса, онда ол тазаланғаннан кейін осы түспен  «толтырылады». Егер фон экран тазаланғаннан кейін орнатылса, онда терезе қара түсті болады (үнсіз келісім бойынша) және тағайындалған фон түсі символдар шығатын орындарға орнатылады. Кезекпен төрт терезе ашатын және әрбір терезе әр түрлі түспен боялатын программа мысалын келтірейік:

Uses

End .

Келесі программа экранның ортасында ақ фондағы алғашқы он бес түстің нөмірлерін көрсетеді және әрбір нөмір өзі білдіретін сәйкес түске боялады:

Uses

Var

For

To

Do Begіn

End .

End

CRT  модуліндегі  мәтіндік  экранды  басқарудың  тағы  бірнеше процедураларын сипаттайық:

CRT модуліндегі KeyPressed функциясы өте пайдалы, ол орындалған кезде пернетақтаға сауалнама жүргізеді және қандайда бір перненің басылып қалмауын анықтайды. Нәтижесінде, бұл функция кез-келген перне басылғанда True деген логикалық мән береді, және керісінше жағдайда False мәнін береді. Бұл функция көбінесе экрандағы нәтиже терезесінің кідірісін ұйымдастыру үшін қолданылады (программаны орындағаннан кейін Турбо Паскаль экранға редактор терезесін шақырады), ол үшін программаның соңының алдында келесі оператор жазылады:

Бұл кез-келген пернені басқанша, «орнында айналып тұратын» бос цикл. Осы уақытта экранда нәтиже терезесі көрсетіледі. Пернені басқаннан кейін, KeyPressed мәні True мәніне тең болады, цикл аяқталады, орындалу программа соңына шығады және редактор терезесі экранға оралады. Бұл әдіс кез-келген жерде программаның орындалуын кідіру үшін қолданылуы мүмкін. Жоғарыда көрсетілген программада экранда төрт түрлі түсті терезе алу  үшін біз мынадай толықтырулар  енгіземіз: төрт түсті экранды орнатқаннан кейін программа орындалуы тоқтатылады және сурет сақталады, содан соң кез-келген пернені басқаннан кейін экран бастапқы күйіне оралады (80x25, қара фон, ақ символдар). Ол үшін программаның аяқталуына дейін келесі операторларды қосу керек:

CRT модулінің басқа да процедуралары мен функцияларының сипатталуы Турбо Паскальдың арнайы әдебиетінде келтірілген.

2.8.

Тараудың 1.4-бөлімінде логикалық шамалар, логикалық амалдар және логикалық өрнектер туралы айтылып өткен болатын. Логикалық шамалардың типтері екі мәнді ғана қабылдай алады: АҚИҚАТ және ЖАЛҒАН. Паскальда логикалық мәндер False (F) және True (T) қызметші сөздерімен белгіленеді, ал логикалық типтің идентификаторы ол— Boolean болып табылады. Boolean типті шамалардан басқа (тұрақтылар мен айнымалылар) False, True логикалық мәндерін қатынас амалдарының нәтижелері де қабылдай алады. Қатынас амалдары екі операндты салыстыруды жүзеге асырады және олардың арасындағы сәйкес қатынастардың ақиқат немесе жалған екенін анықтайды.

Қатынас амалдарының құрылымы 2.11-суретте көрсетілген.

Қатынас амалдарына мысал келтірейік:

x < y; a + b >= c/d; abs(m - n) <= 1.

қатынас мәндерін есептеу мысалы:

Логикалық амалдар бульдік типтегі операндтарға орындалады. Жалпы үш логикалық амал бар: Not — терістеу; And — логикалық көбейту (конъюнкция); Or — логикалық қосу (дизъюнкция). Осы үш   міндетті   амалдардан   басқа,   Турбо   Паскальда   тағы   бір «НЕМЕСЕден БАСҚА» амалы бар, ол Xor қызметші сөзімен белгіленеді. Бұл екі орынды амал болып табылады, егер екі операнд та әр түрлі логикалық мән қабылдаса, нәтижесінде АҚИҚАТ мәнін береді. Логикалық амалдар кему реті бойынша басымдылықтарына қарай орналасады. Операндтардың әр түрлі мәндері үшін логикалық амалдардың орындалу нәтижесі 2.5-кестеде көрсетілген. Қатынас амалдарының басымдылықтары ең соңында орындалады, сондықтан егер логикалық амалдардың операндтары қатынастар болса, оларды жақшаға алған дұрыс. Мысалы, 1 < x < 50 математикалық теңсіздігіне келесі логикалық өрнек сәйкес келеді:

( 1 <= x ) And ( x <= 5 0 )

Логикалық өрнек — бұл программалау тілінде жазылған логикалық формула. Логикалық өрнек логикалық амалдар және жақшалармен байланысқан логикалық операндтардан тұрады. Логикалық өрнектерді есептеу нәтижесі бульдік шама болып табылады. (False немесе True). Логикалық операндтар рөлін тұрақтылар, айнымалылар, функиялар және қатынас амалдары атқаруы мүмкін. Бір жеке логикалық операнд логикалық өрнектің қарапайым формасы болып табылады. Логикалық өрнекке мысал келтірейік, d, b, c — логикалық сандар; x, y — нақты типтер; k — бүтін айнымалы:

1 ) x

4 )

d ; 6 ) Not ( x

7 ) d And ( x

<> y ) And b ;

8 ) ( c Or d ) And ( x = y )

Or Not b .

2.5-кесте. Логикалық амалдардың орындалу нәтижесі

d = True, b = False, c = True, x = 3.0, y = 0.5, k = 5 болғанда есептеу нәтижелері келесідей болады:

1)  False; 2) True; 3) True; 4) True; 5) True; 6) False; 7) False; 8) True. Берілген мысалда Odd(x) логикалық функциясы қолданылған. Бұл егер х тақ сан болса - True мәнін қабылдайтын және ол жұп болса - False мәнін қабылдайтын х бүтін аргументінің функциясы.

1)  d := True; 2)  b : = (x > y) And

(k <> 0); 3)  c := d Or b

And

d ) .

Әр түрлі мәліметтер типтерін байланыстыратын функциялар тізімі 2.6-кестеде көрсетілген. Ord, Pred және Succ функциялары реттік мәліметтер типтеріне ғана, яғни нақты типтерден басқа барлық  қарапайым  мәліметтер типтеріне қолданылады.

Бүтін санға қолданылған Ord функциясы өз мәнін қайта шығарады. Мысалы:

O r d ( - 3 5 ) = -35; O r d ( 1 2 8 ) = 128

Егер аргумент бүтін болса, мысалы, y := Pred(x) операторы y := x

Символдық типтің аргументі үшін бұл функциялар сәйкесінше кодтау кестесіндегі алдыңғы және кейінгі символдарды береді.

2.6-кесте. Әр түрлі мәліметтер типтерін байланыстыратын стандартты функциялар

Егер x — символдық шама болса, Chr(x) функциясы Ord(x) функциясына кері функция болып табылады. Мысалы, ASCІІ коды үшін келесі жазба заңды:

O r d ( ' a ' ) = 9 7 ; C h r ( 9 7 ) = ' a ' .

Егер x — символдық шама болса, бұл әрекетті мына формуламен сипаттауға болады:

C h r ( O r d ( x ) ) = x .

Кейбір жағдайларда символдық шамаларды сандарға түрлендіру есептерін шешуге тура келеді. Мысалы, '5' литерінен бүтін 5 санын келесі әдіспен алуға болады:

N := Ord('5') - Ord('O').

Мұндағы N  — бүтін айнымалы және '5' литерінің коды '0' кодынан бес бірлікке үлкен заңдылығы қолданылып тұр. Мәліметтердің бульдік типі де реттік болып табылады. Оның екі мәндерінің орналасу реті келесідей: False, True. Осыған байланысты келесі қатынастардың орындалуы заңды: O r d ( F a l s e ) = 0 ; S u c c ( F a l s e ) = T r u e ; O r d ( T r u e ) = 1 ; P r e d ( T r u e ) = False. Қызықты мысал келтірейік. x, y, z — нақты айнымалылар болсын. Келесі оператор қандай есепті шешетінін анықтау керек:

z := x * O r d ( x > = y ) + y * O r d ( y > x ) .

Жауап: z = max(x, y), яғни берілген есепті іf.. then.. else шартты оператордың қолданылуынсыз шешуге болады деген сөз.

егер

ә)

б)

в)

; ғ)

. а)

d := x < 2; ә)

d := Not a Or Odd(x); б)

ғ) 5 саны к бүтін санының ондық жазбасына кіреді.

2.10.

Іf

Сонымен қатар шартты оператордың толық емес формасы да қолданылуы мүмкін: Іf

; Шартты оператордың синтаксистік диаграмма формасындағы қатаң сипатталуы 2.13-суретте көрсетілген. Шартты оператор шарты логикалық өрнек болып табылады, және ол бірінші болып есептеледі. Шарттың толық формасы үшін егер оның мәні True болса,  онда  <1-Оператор> (Then-нен кейін) орындалады, ал егер мәні False болса, онда <2-Оператор> (Else-тен кейін) орындалады және толық емес форма үшін (Else-сіз) бірден кезекте тұрған оператор орындалады.

2.1 - Мысал. Қабырғаларының ұзындығы a, b, c болатын үшбұрыштың ауданын есептейтін программа құру керек.

Есепті шешу үшін Герон формуласын пайдаланамыз:

мұндағы p = ( a + b + c)/2 — үшбұрыш периметрінің жартысы.

Бастапқы берілгендер үшбұрыштың қабырғаларының негізгі қатынастарын қанағаттандыру керек: әрбір қабырғаның ұзындығы қалған екі қабырғалардың ұзындықтарының қосындысынан кем болуы қажет.

Бір шартты оператордың ішіне күрделі логикалық  өрнектерді жазу мүмкіндігін пайдаланып, дұрыс емес бастапқы берілгендердің барлық нұсқаларын «сүзіп аламыз»:

WrіteLn(Үшбұрыш қабырғаларының ұзындығын енгіз:'); W r і t e ( ' a = ' ) ; ReadLn(A);

Then Begіn

S : = s q r t ( P * ( P - A ) * ( P - B ) * ( P

End

1.3 бөлімде (1.8-суретті қараңыз) толық қарастырылған болатын. Бұл алгоритм қабаттасқан тармақталу құрылымын қамтиды. Паскальдағы программасы келесідей болады:

WrіteLn(квадрат теңдеудің коэффициенттерін енгіз: ' ) ; W r і t e ( ' a = ' ) ; R e a d L n ( A ) ;

End

End End.

End

2.3-мысал. Бес баллдық бағалауды олардың атауына сәйкес ауыстырудың программасын құру: 5 – үздік, 4 – жақсы, 3 – қанағаттанарлық, 2 – қанағаттанарлықсыз.

Есепті шешу алгоритмінің блок-сызбасы 2.14-суретте көрсетілген. Бұл алгоритм қабаттасқан тармақталу құрылымын қамтиды және сәйкес Паскальдағы программасы мына түрде болады:

Қабаттасқан  тармақтар  құрылымын  бір  таңдау  операторының көмегімен программалауға болады:

4 : W r і t e L n ( ' Ж а қ с ы ' ) ;

Таңдау операторы форматының синтаксистік диаграмма арқылы сипатталуы 2.15-суретте көрсетілген, мұндағы <Селектор> — бұл кез-келген реттік типтің өрнегі, <Константа> — селектор типіне сәйкес тұрақты шама, ал <Оператор> — кез-келген жай және құрама оператор.

тізімінде селектордың алынған нәтижесімен сәйкес келетін мән орналасады, ары қарай берілген тұрақтымен белгіленген оператор орындалады.

Егер мұндай тұрақты табылмаса, Else-тен кейінгі операторға көшу орындалады. Тұрақтылар тізімінің таңдау операторында қолдану мысалын қарастырайық. Келесі программа егер студент «5», «4», немесе «3» деген бағалар алса, емтиханнан өтті, ал егер «2» деген баға алса, емтиханнан өтпегендігі туралы хабарлама шығарады.

Шартты оператор сияқты таңдау операторы да толық емес формада, яғни Else тармағынсыз қолданылуы мүмкін.

2.11.

Циклдік құрылымның үш түрі бар: шарты алдын ала берілген цикл (циклдің алғышарты), шарты соңынан берілген цикл (циклдің ілесу шарты) және параметрлі цикл. Шарты алдын ала берілген цикл. «Әзірше» цикл операторы немесе шарты алдын ала берілген циклдің синтаксистік диаграммасын   қарастырайық   (2.16-сур.).   Бұл   жерде   алдымен <Логикалық    өрнек>    есептеледі.    Оның    мәні    True    болғанша <Оператор> — цикл денесі орындалады және <Оператор> жай және құрама бола алады. Мысал ретінде гармоникалық қатардың ε қосындысын есептейтін Паскальдағы программа фрагментін көрсетейік. 1 + n + n

+ ⋯ + n + ⋯

І        n

сурет. Алғышартты циклдің синтаксистік диаграммасы .

Whіle ( 1 / І > = E p s ) And ( І < M a x І n t ) Do Begіn

End; Шарты соңынан берілген цикл. «Дейін» цикл операторының немесе шарты соңынан берілген циклдің синтаксистік диаграммасы 2.17-суретте көрсетілген. Берілген циклдің орындалуы  <Логикалық өрнек> True  мәніне тең болғанша жалғаса береді. Алдыңғы   есепті   циклдің   ілесу   шартын   қолданып   шешетін болсақ, ол мына түрде жазылады:

Repeat

Untіl ( 1 / І < E p s ) Or ( І > = M a x І n t ) ; Параметрлі  цикл.  M-нан  N-ге  дейінгі  бүтін  сандарды  қосу мысалын қарастырып көрейік:

2.17. Шарты соңынан берілген циклдің синтаксистік диаграммасы

= І n , егер        ≤

0,        егер        > Бұл        есепті        шешу        алгоритмінің        блок-сызбасы        2.18-суретте

Енді циклдік құрылымның жаңа түрі – параметрлі циклмен жұмыс жасап көрейік. Осы құрылымды қолданып қосындылау алгоритмінің блок-сызбасы 2.19-суретте көрсетілген.

End.

Мұнда бүтін І айнымалысы M мен N аралығындағы барлық мәндер тізбегін қабылдайды. Әрбір І мәнінде цикл денесі орындалады. І = N болғандағы циклдің соңғы әрекетінде алгоритмді жалғастыру үшін циклден шығу орындалады. Егер M < N болса, цикл кем дегенде бір рет орындалады, ал M > N болса, онда цикл орындалмайды. Келтірілген программада параметрлі цикл қолданылған және оның синтаксистік диаграммасы 2.20-суретте көрсетілген.

<цикл        параметрі>        ::=        <реттік        типтегі        қарапайым айнымалының атауы>

For операторының орындалуы (бірінші нұсқада To) келесі сызба бойынша жүзеге асады:

Цикл параметріне <1-өрнек> мәні меншіктеледі.

For циклінің операторы Whіle циклін пайдаланған кезде әртүрлі операторларды орындау әрекеттерін біріктіреді: параметрге бастапқы мәнді меншіктеу, оны соңғы мәнмен салыстыру және мәнді келесіге өзгерту. Бүтін сандар қосындысының нәтижесі қосындылау тәртібіне байланысты емес екені белгілі. Мысалы, қарастырылып отырған есепте, сандарды кері тәртіпте, яғни N-нен M-ге (N>M) қосуға болады. Ол үшін For циклдік операторының екінші нұсқасын пайдалануға болады:

DownTo «төменге дейін» деп аударылады. Берілген жағдайда цикл параметрі кему ретімен өзгереді, яғни циклдің әрбір қайталануында параметр өзінің мәнін алдыңғы мәнге өзгертеді. (і := pred(і)). N < M болған жағдайда цикл орындалмайды. For параметрімен жұмыс жасау барысында келесі  ережелерді есте сақтаған жөн: Келесі мысалда, For циклінің параметрі ретінде символдық айнымалы мәнін пайдаланамыз. Экранда латын алфавиті әріптерінің ондық кодтарын алу қажет делік. Өздерің білетіндей, кодтау кестесіндегі латын әріптері алфавит бойынша сұрыпталған. Тиісті программаның фрагменті келесідей жазылуы мүмкін:

Мұнда С айнымалысының типі char.

Енді латын алфавитінің әріптерінің кері реттегі кодталуын өз беттеріңше программалаңдар ('z'-тен  'a'-ға дейін).

бүтін        сандардың        квадраттарының        қосындысын        есептейтін программа құрыңдар.

x

2.12.

1.5-бөлімде көмекші алгоритмдер туралы айтып өткенбіз. Программалау тілдерінде көмекші алгоритмдер ішкі программалар деп аталады. Паскальда ішпрограмманың екі түрі бар: процедуралар және функциялар.

Келесі мысалды қарастырайық: екі натурал сандар a және b берілген. Ең үлкен ортақ бөлгішті анықтау керек

: a+ b, |a-b|, a • b.

• b)

түрінде жазамыз .

Бұл есепті шешу идеясы келесі математикалық фактта болып табылады: егер х, y, z - үш натурал сандар болса, онда ЕҮОБ(х, y, z) = ЕҮОБ(ЕҮОБ(х, y), z). Басқаша айтқанда, алдымен екі шаманың ЕҮОБ табуымыз керек, содан кейін алынған нәтиже мен үшінші санның ЕҮОБ табамыз (оны дәлелдеп көріңдер). Әлбетте, бұл есепті шешудің көмекші алгоритмі екі бүтін сандардың ең үлкен ортақ бөлгішін алу болып табылады. Демек, бұл есеп белгілі Евклид алгоритмінің (1.3-бөлімді қара) көмегімен шығарылады. Оны алгоритмдік тілдегі процедура формасында жазамыз :

цб

цс;