Pascal基础教程
第一课初识PASCAL语言……………………1
第二课赋值语句与简单的输出语句……………………5
第三课带格式的输出语句输入语句……………………12
第四课简单的分支结构程序设计……………………19
第五课if嵌套与case语句……………………23
第六课for循环……………………29
第七课while循环与repeat-until循环…………………30
第八课一维数组……………………35
第九课多维数组……………………39
第十课字符数组与字符串……………………45
第十一课枚举、子界、集合及记录类型……………………51
第十二课过程与函数……………………66
第十三课动态数据类型（指针类型）……………………76
第十四课文件……………………89
附录一Pascal中的字符串函数和数学函数………………111
附录二关于fillchar的使用和讨论……………………116
附录三程序的调试技巧……………………117
附录四Pascal的多种退出语句用法……………………123
第一课初识Pascal语言
信息学奥林匹克竞赛是一项益智性的竞赛活动，核心是考查选手的智力和使用计算机解题的能力。选手首先应针对竞赛中题目的要求构建数学模型，进而构造出计算机可以接受的算法，之后要写出高级语言程序，上机调试通过。程序设计是信息学奥林匹克竞赛的基本功，在青少年朋友参与竞赛活动的第一步必须掌握一门高级语言及其程序设计方法。
一、Pascal语言概述
PASCAL语言也是一种算法语言，它是瑞士苏黎世联邦工业大学的N．沃思(NiklausWirth)教授于1968年设计完成的，1971年正式发表。1975年，对PASCAL语言进行了修改，作为"标准PASCAL语言"。
PASCAL语言是在ALGOL60的基础上发展而成的。它是一种结构化的程序设计语言，可以用来编写应用程序。它又是一种系统程序设计语言，可以用来编写顺序型的系统软件（如编译程序）。它的功能强、编译程序简单，是70年代影响最大一种算法语言。
二、Pascal语言的特点
从使用者的角度来看，PASCAL语言有以下几个主要的特点：
⒈它是结构化的语言。PASCAL语言提供了直接实现三种基本结构的语句以及定义"过程"和"函数"(子程序)的功能。可以方便地书写出结构化程序。在编写程序时可以完全不使用GOTO语句和标号。这就易于保证程序的正确性和易读性。PASCAL语言强调的是可靠性、易于验证性、概念的清晰性和实现的简化。在结构化这一点上，比其它（如BASIC,FORTRAN77）更好一些。
⒉有丰富的数据类型。PASCAL提供了整数、实型、字符型、布尔型、枚举型、子界型以及由以上类型数据构成的数组类型、集合类型、记录类型和文件类型。此外，还提供了其它许多语言中所没有的指针类型。沃思有一个著名的公式："算法＋数据结构＝程序"。指出了在程序设计中研究数据的重要性。丰富的数据结构和上述的结构化性质，使得PASCAL可以被方便地用来描述复杂的算法，得到质量较高的程序。
⒊能适用于数值运算和非数值运算领域。有些语言（如FORTRAN66,ALGOL60）只适用于数值计算，有些语言（如COBOL）则适用于商业数据处理和管理领域。PASCAL的功能较强，能广泛应用于各种领域。PASCAL语言还可以用于辅助设计，实现计算机绘图功能。
⒋PASCAL程序的书写格式比较自由。不象FORTRAN和COBOL那样对程序的书写格式有严格的规定。PASCAL允许一行写多个语句，一个语句可以分写在多行上，这样就可以使PASCAL程序写得象诗歌格式一样优美，便于阅读。
由于以上特点，许多学校选PASCAL作为程序设计课程中的一种主要的语言。它能给学生严格而良好的程序设计的基本训练。培养学生结构化程序设计的风格。但它也有一些不足之处，如它的文件处理功能较差等。三、Pascal语言程序的基本结构
任何程序设计语言都有着一组自己的记号和规则。PASCAL语言同样必须采用其本身所规定的记号和规则来编写程序。尽管不同版本的PASCAL语言所采用的记号的数量、形式不尽相同，但其基本成分一般都符合标准PASCAL的规定，只是某些扩展功能各不相同罢了。下面我们首先来了解Pascal语言的程序基本结构。
为了明显起见先举一个最简单的PASCAL程序例子：【例１】
从这个简单的程序可以看到：
⒈一个PASCAL程序分为两个部分：程序首部和程序体（或称分程序）。
⒉程序首部是程序的开头部分，它包括：⑴程序标志。用"program"来标识"这是一个PASCAL程序"。PASCAL规定任何一个PASCAL程序的首部都必须以此字开头。在turbopascal语言中，首部也可省略。⑵程序名称。由程序设计者自己定义，如例中的exam1。在写完程序首部之后，应有一个分号。
⒊程序体是程序的主体，在有的书本里也称"分程序"。程序体包括说明部分（也可省略）和执行部分两个部分。⑴说明部分用来描述程序中用到的变量、常量、类型、过程与函数等。本程序中第二行是"变量说明"，用来定义变量的名称、类型。PASCAL规定，凡程序中用到所有变量、符号常量、数组、标号、过程与函数、记录、文件等数据都必须在说明部分进行定义（或称"说明"）。也就是说，不允许使用未说明先使用。⑵执行部分的作用是通知计算机执行指定的操作。如果一个程序中不写执行部分，在程序运行时计算机什么工作也不做。因此，执行部分是一个PASCAL程序的核心部分。执行部分以"begin"开始，以"end"结束，其间有若干个语句，语句之间以分号隔开。执行部分之后有一个句点，表示整个程序结束。
⒋PASCAL程序的书写方法比较灵活。当然，书写不应以节省篇幅为目的，而应以程序结构清晰、易读为目的。在编写程序时尽量模仿本书中例题程序格式。
⒌在程序中，一对大括号间的文字称为注释。注释的内容由人们根据需要书写，可以用英语或汉语表示。注释可以放在任何空格可以出现的位置。执行程序时计算机对注释不予理睬。
四、TurboPascal语言系统的使用
目前，常用的Pascal语言系统有TurboPascal7.0与BorlandPascal7.0，下面我们就来学习TurboPascal7.0系统的使用。1．系统的启动
在运行系统目录下的启动程序TURBO.EXE，即可启动系统。屏幕上出现如图1所示的集成环境。
2．TurboPascal系统集成环境简介
最顶上一行为主菜单。中间蓝色框内为编辑窗口，在它个编辑窗口内可以进行程序的编辑。最底下一行为提示行，显示出系统中常用命令的快捷键，如将当前编辑窗口中文件存盘的命令快捷键为F2，获得系统帮助的快捷键为F1，等等。
3．新建程序窗口
按F10进行主菜单，选择FILE菜单，执行其中New命令。就可建立一个新的程序窗口（默认文件名为Noname00.pas或Noname01.pas等）。
4．程序的输入、编辑与运行
在当前程序窗口中，一行一行的输入程序。事实上，程序窗口是一个全屏幕编辑器。所以对程序的编辑与其它编辑器的编辑方法类似，这里不再重复。
当程序输入完毕之后，一般要先按Alt+F9（或执行compile菜单中compile命令）对程序进行编译。如果程序有语法错误，则会在程序窗口的第一行处显示第一个红色错误信息。若无语法错误，则窗口正中央会出现一个对话框，提示编译成功。接下来，我们可以运行程序了。程序的运行可以通过按ALT+R打开RUN菜单中的RUN命令，或直接按快捷键CTRL+F9。则可以在用户窗口中输出运行结果。通常在程序运行结束后系统回到Pascal系统的集成环境，因此要查看运行结果，要按ALT+F5将屏幕切换到用户屏幕。
5．程序的保存与打开
当我们想把程序窗口中的程序存入磁盘时，可以通过按F2键(或执行File菜单中的save命令)来保存程序。第一次保存文件时屏幕上会出现一个对话框要求输入文件名(默认扩展名为.pas)。
当我们要将磁盘上的程序文件中的PASCAL程序装入窗口时，可按F3(或执行File菜单中的Open命令)来装入程序，此时系统也会弹出一个对话框要求输入要打开的文件名，或直接在文件对话框列表中选择所要的文件，然后回到打开文件。
五、第一个程序
下面程序在运行时，会提示输入一个圆的半径，然后会在屏幕上画一个圆。按回车后程序结束回到程序窗口。
Programex1;Usesgraph;VarGm,Gd,R:integer;BeginGd:=0;Write(''Pleaseentertheradius:'');readln(R);Initgraph(Gm,Gd,'''');Setcolor(Green);Circle(320,240,R);Readln;Closegraph;End.
注意，如果上面程序运行时会出现初始化图形错误，请将系统目录下BGI子目录EGAVGA.BGI和UNITS子目录中的Graph.tpu拷贝到系统目录下BIN目录即可。
请输入上面的程序，并练习将其存盘、打开与运行上面程序。
第二课赋值语句、输出语句
上节课，我们学习了Pascal语言的程序基本结构，在一个程序中，所有的操作都由执行部分来完成，而执行部分又都是由一个个语句组成的。因此，下面开始我们要学习pascal语言的基本语句，并且在学习过程中逐步学会程序设计的基本方法。这节课我们要学习两种语句，即赋值语句与输出语句。在语句学习之前我们要先了解一些pascal语言的基础知识。
一、常量、变量与算术表达式
（一）常量
在程序运行过程中，其值不能被改变的量称为常量。如123,145.88,''abc'',true等。
⒈整型常量
整型常量采用我们平常使用的十进制整数表示。如138,0,-512等都是整型常量，而18.或18.0都不是整型常量。pascal中有一个标准标识符Maxint，它代表所使用的计算机系统允许的最大整型数，而最小的整型数即为－Maxint-1。
一个整型数据用来存放整数。TurboPascal支持五种预定义整型，它们是shortint（短整型）、integer（整型）、longint（长整型）、byte（字节型）和word（字类型），TurboPascal分别用相同的名字作为他们的表识符。每一种类型规定了相应的整数取值范围以及所占用的内存字节数。
类型数值范围占字节数格式shortint-128..1281带符号8位inteter-32768..327672带符号16位longint-2147483648..21474836474带符号32位byte0..2551带符号8位word0..655352带符号16位
TurboPascal规定了两个预定义整型常量表识符maxint和maxlonint，他们各表示确定的常数值，maxint为32767，maxlongint为2147483647，他们的类型分别是integer和longint。
⒉实型常量
实型常量包括正实数、负实数和实数零。pascal中表示实型常量的形式有两种。
⑴十进制表示法
这是人们日常使用的带小数点的表示方法。如0.0,-0.0,+5.61,-8.0,-6.050等都是实型常量，而0.,.37都不是合法的实数形式。
⑵科学记数法
科学记数法是采用指数形式的表示方法，如1.25×105可表示成1.25E+05。在科学记数法中，字母"E"表示10这个"底数"，而E之前为一个十进制表示的小数，称为尾数，E之后必须为一个整数，称为"指数"。如-1234.56E+26,+0.268E-5,1E5是合法形式，而.34E12,2.E5,E5,E,1.2E+0.5都不是合法形式的实数。
无论实数是用十进制表示法还是科学表示法，它们在计算机内的表示形式是一样的，总是用浮点方式存储。
和整数相比，实数能表示的范围大得多，但值得注意的是实数的运算整数的运算速度慢且无法像整数那样精确表示，只能近似表示。
一个实型数据用类存放实数。TurboPascal支持五种预定义实型，它们是real（基本实型）、single（但精度实型）、double（双精度实型）、extended（扩展实型）、comp（装配实型），TurboPascal分别用相同的名字作为他们的表识符。每一种类型规定了相应的实数取值范围、所占用的内存字节数以及它们所能达到的精度。
类型数值范围占字节数有效位数real2.9e-39..1.7e38611..12single1.5e-45..3.4e3847..8double5.0e-324..1.7e308815..16extended3.4e-4932..1.1e49321019..20comp-263+1..263-1819..20
TurboPascal支持两种用于执行实型运算的代码生成模式：软件仿真模式和80x87浮点模式。除了real可以在软件仿真模式下直接运行以外，其他类型必须在80x87浮点模式下运行。
⒊字符常量
在Pascal语言中，字符常量是由单个字符组成，所有字符来自ASCII字符集，共有256个字符。在程序中，通常用一对单引号将单个字符括起来表示一个字符常量。如：''a''，''A''，''0''等。特殊地，对于单引号字符，则要表示成''''''''。对于ASCII字符集中，按每个字符在字符集中的位置，将每个字符编号为0－255，编号称为对应字符的序号。
4．布尔常量
布尔型常量仅有两个值，真和假，分别用标准常量名true和false表示。它们的序号分别为1和0。
5．符号常量
一个常量即可以直接用字面形式表示（称为直接常量，如124,156.8），也可以用一个标识符来代表一个常量，称为"符号常量"。但符号常量必须在程序中的说明部分定义，也就是说先定义，后使用。
定义符号常量的一般格式:
CONST<常量标识符>=<常量>
说明：常量说明部分以关键字const开头,后面的标识符为常量标识符，其中"="号后的常量为整数、实数、字符、字符串（字符、字符串常量在后面章节中将作介绍）。而且，在常量说明部分可以将几个常量说明成符号常量，共用一个关键字"const"。例如:
则在本程序中pi和zero作为符号常量,分别代表实数3.14159和整数0。也就是说，常量说明部分既定义了常量名及其值，又隐含定义了常量的类型。关于符号常量，应注意下列几点：
⑴符号常量一经定义，在程序的执行部分就只能使用该常量标识符，而不能修改其值。⑵使用符号常量比直接用数值更能体现"见名知义"的原则，也便于修改参数，故一个较好的程序中，应尽量使用符号常量，在执行部分基本上不出现直接常量。
（二）变量
变量代表了一个存储单元，其中的值是可变的，故称为变量。如游戏"魂斗罗"中玩者命的个数最初为3，当你死了一次命减少一，这里命的个数就是一个变量（或者说命的个数存储在一个存储单元中）。即在程序运行过程中，其值可以改变的量，称为变量。
变量有三个要素是：变量名、变量类型、变量值。
一个程序中可能要使用到若干个变量，为了区别不同的变量，必须给每个变量（存贮单元）取一个名（称为变量名），该变量（存贮单元）存放的值称为变量的值，变量中能够存放值的类型为变量的类型。例如"魂斗罗"游戏中用于存放"命"的变量,在游戏程序中的名字可取为N,它的类型为整型,游戏初始时这个变量的值为3。
1．变量名
用一个合法的标识符代表一个变量。如n,m,rot,total等都是合法变量名。在程序中用到的变量必须在说明部分加以说明，变量名应遵循自定义标识符的命名规则，并注?quot;见名知义"的原则，即用一些有意义的单词作为变量名。
"自定义标识符"的命名规则为：自定义标识符必须以字母（包含下划线"_"）开头，后面的字符可以是字母或数字。标识符长度不超过63个字符。
2．变量的类型
常量是有类型的数据，变量在某一固定时刻用来存放一个常量，因此也应有相应的类型。如整型变量用来存放整数，实型变量用来存放实数。
3．变量说明
在程序中若要使用变量，变量的名称及类型在程序的变量说明部分加以定义，变量的值则在程序的执行部分中才能赋给。
变量说明的一般格式：
VAR<变量标识符>[,<变量标识符>]:<类型>;(中括号内部分表示可省,下同)
其中VAR是pascal保留字,表示开始一个变量说明段,每个变量标识符或由逗号隔开的多个变量标识,必须在它的冒号后面说明成同一类型。一个程序中，可以说明许多不同类型的变量，每种类型变量之间用分号隔开，共用一个VAR符号。
例如:varage,day:integer;amount,average:real;
其中，Integer(整型)、Real(实型)是标准标识符，它们是"类型标识符"，代表了确定的类型，如age和day被定义为整型变量，amount和average被定义为实型变量。一旦定义了变量，就确定了它的类型，也就是说，就确定了该变量的取值范围和对该变量所能进行的运算。
（三）算术表达式
⑴算术表达式的定义
pascal语言中的算术表达式是由符合pascal语法规定的运算对象(包括常量、变量、函数)、算术运算符、圆括号组成的有意义的式子。如：A+3.141595/8.4-Abs(-1123)
⑵算术运算符
常用的有以下6个算术运算符：
①＋(加)②－(减)③＊(乘)④／(实数除)得到结果为实型.如5.0/2.0=2.5，5/2=2.5，4/2=2.0而不等于2。⑤DIV(整除)DIV它要求除数和被除数均为整型,结果也为整型。如10DIV2=5,10DIV3=3,5DIV10=0.-15DIV4=-3。DIV运算只取商的整数部分，参与DIV运算的两个对象不能为实型。⑥mod(求余)，也只能用于整数运算，结果为整数。例如:10mod4=2,-17mod4=-1,4mod(-3)=1,-4mod3=-1，即amodb=a-(adivb)b。
(3)运算优先顺序
如果一个表达式里出现两个或两个以上的运算符,则必须规定它们的运算次序。pascal规定：
①表达式中相同优先级的运算符,按从左到右顺序计算;②表达式中不同优先级的运算符,按从高到低顺序计算;③括号优先级最高,从内到外逐层降低;在算术运算中运算符的优先顺序与数学上的四则运算一致，即"先乘除后加减"（注："MOD"、"DIV"运算的优先级与"＊"、"/"相同）。
二、赋值语句
变量既然代表一个存储单元，其值是可变的，那么其中的值是怎么提供的，又是怎么改变的呢？可以通过赋值语句来进行。
1、赋值语句的格式
变量名:=表达式；其中":="称为赋值号。
2、执行过程
计算机先计算赋值号右边表达式的值，然后将表达式的值赋给变量名代表的变量。如：A：=（98）-（2-1）;A:=A+1
三、输出语句
输出语句的作用是将程序运算的结果输出到屏幕或打印机等输出设备。这里通常是指输出到屏幕。
（一）输出语句的两种格式
1、write语句格式Write(表达式1，表达式2，……)；如:write(1,2,3,4);write(1.2,3.4,5);write(''MynameisLiping'');2、writeln语句格式:Write(表达式1，表达式2，……)或writeln
(二)输出语句的功能
计算机执行到某一输出语句时，先计算出输出语句中的每个表达式的值，并将每一个表达式的值一个接一个地输出到屏幕上。Write语句与writeln语句格式上都相似，但它们在功能上有所不同，两个语句的区别在于，write语句将其后括号中的表达式一个接一个输出后，没有换行。而writeln语句则在输出各个表达式的值后换行。
例如以下两个程序段的输出分别为：write(1,2,3,4);write(5,6);
输出为：123456writeln(1,2,3,4);write(5,6);
输出为：123456
四、应用例析
例1：某仓库5月1日有粮食100吨，5月2日又调进20吨，5月3日卖出库存的3分之二，5月4日又调进库存的3倍粮食，问该仓库从5月1日到5月4日期间每天的粮食分别是多少吨？(输出每天的库存量)分析：在这个问题中，主要要描述从5月1日到5月4日期间仓库的粮食库存量，且易知它是不断变化的。因此我们可以用一个变量A来描述仓库的粮食库存量。
程序可写如下：Programex1;VarA:integer;BeginA:=100;Writeln(''5/1:'',A);A:=A+20;Writeln(''5/2:'',A);A:=Adiv3;writeln(''5/3:'',A);A:=A4;writeln(''5/4:'',A);Readln;End.
例2：有三个小朋友甲乙丙。甲有50粒糖果，乙有43粒糖果，两有13粒糖果。现在他们做一个游戏。从甲开始，将自己的糖分三份，自己留一份，其余两份分别给乙与丙，多余的糖果自己吃掉，然后乙与丙也依次这样做。问最后甲、乙、丙三人各有书多少粒糖果？
分析：这个问题中我们关心的是在游戏过程中每个小朋友的糖果个数，且他们所拥有的的糖果数是在变化的。因此可用a,b,c三个变量分别存放甲乙丙三个小朋友在某一时刻所拥有的糖果数。对于每人，分糖后，他的糖果数一定为原来的糖果数div3（因为分糖过程糖果的数目不一定都刚好分完，用整除恰恰可以表示多余的糖自己吃掉）。而其他两人则增加与这个小朋友现在拥有的一样的糖果。
程序可写如下：
programex2;varA,B,C:integer;beginA:=50;B:=43;C:=13;{初始时每个小朋友所拥有的糖果数}A:=Adiv3;B:=B+A;C:=C+A;{甲小朋友分糖果后，每个人拥有的糖果数变化情况}B:=Bdiv3;A:=A+B;C:=C+B;{乙小朋友分糖果后，每个人拥有的糖果数变化情况}C:=Cdiv3;A:=A+C;B:=B+C;{丙小朋友分糖果后，每个人拥有的糖果数变化情况}writeln(''A='',A,''B='',B,''C='',C);{输出结果}readln;end.
注：上程序中倒数第三行中''A=''表示一个字符串（即用一对单引号括起来的一串字符），对于字符串，输出字符串的内容（即引号内的所得字符，而引号不输出）。以上程序的运行结果为：A=51B=35C=16
练习二
1、已知某梯形的上底A=13，下底B=18，高H=9，求它的面积S。
2、某机关组织游泳比赛。将一堆西瓜分给前三名，把该堆西瓜中的一半又半个西瓜奖给第一名；剩下的一半又半个西瓜给第二名；把最后剩下的一半又半个西瓜给第三名，但每次分时并没切开任何一个西瓜，且刚好西瓜分完。问前三名各分到多少个西瓜
3、已知某圆的半径R=139，求该圆的周长C与面积S？
第三课带格式的输出语句及输入语句
一、写语句的输出格式
在pascal语言中输出数据时是可以按照一定格式的，对整数隐含的输出形式为按十进制数形式。对实数的输出，隐含的形式是科学记数法形式（如果不想用科学记数法输出而用小数形式输出，要自己另行定义）。
事实上，输出语句中的每个输出项中的表达式之后可以加上格式说明，若输出项后没有加格式说明，则数据按系统隐含的格式输出，还可加上一定格式符号按特定格式输出。
⒈隐含的输出格式
pascal语言为整型量、实型量、布尔型量和字符串(用一对单引号括起来的字符序列)规定了每种数据所占的宽度(即一个数据占几列)，一个数据所占的宽度称为"场宽"或"字段宽"。系统给出的隐含场宽称为标准场宽。每一种pascal版本给定的标准场宽不尽相同。下表给出标准pascal和pc机上两种pascal版所规定的标准场宽。标准场宽━━━━━━━━━━━━━━━━━数据类型标准pascalTurbopascal─────────────────integer10实际长度real2217布尔型104或5字符串串长串长━━━━━━━━━━━━━━━━━在TurboPascal系统中，对于整型字符串的输出都是按数据本身长度输出，对于布尔型数据（只有True和False两种值），TRUE为4列，FALSE为5列，一律采用大写输出。而real型数据的输出时，则按17列输出，其中第一列为符号位，正号不显示，后四位为"E±nn"，中间的12列为尾数部分。如：
writeln(sqrt(75));则输出□8.6602540379E+00。而writeln(sqrt(81));则输出□9.0000000000E+00。有时，在程序中往往根据实际情况，需要自己定义场宽。
⒉指定场宽
在写语句中输出项含有格式符号时,就是为了指定场宽。
⑴指定单场宽.
格式：write(表达式:N)或writeln(表达式:N),其中N为自然数，指定单场宽后，所有数据不再按标准场宽输出，而按指定场宽输出。若数据实际长度小于指定场宽时，则一律"向右靠齐，左留空格"。
如write(1234:8);write(''abcdef'':12)输出结果:□□□□1234□□□□□□abcdef
对于标准实型数据指定单场宽时，如果场宽大于标准场宽时，右靠齐按标准场宽格式输出17位，左留空格。若场宽小于标准场宽时，第一位仍为符号位，最后四位仍为"E±nn"，中间部分为尾数显示部分。如果指定的宽度小于8位，则数据按8位格式".E±nn"输出。
⑵指定双场宽
如果输出项是实数时，如果希望输出的实数不用科学记数法输出,而用小数形式输出,可以用指定双场宽方法输出。双场宽输出格式为：write(实型表达式：m：n)，其中m和n都是自然数，m用以指定整个数据所占的宽度,n指定输出实数的小数位数。
如:write(sqrt(75):9:4);输出:□□□8.6602
如果双场宽不能满足输出数据的最低要求,系统自动突破指定的场宽限制，按实际长度输出。如:write(sqrt(75):5:4);要使小数点后有4位数字，而总场宽为5，是不可能的(因为还有一个小数点，小数点前面还有一个数字)。它最低限度要有6列，即输出为:8.6602
例1写出下列程序在turbopascal下的输出结果.
programex;consts=''abcdefg'';vari:integer;r:real;c:char;b:boolean;begini:=1234;r:=1234.5678;c:=''#'';b:=true;writeln(i,i:6,i:3);writeln(r,r:12:5,r:8:5);writeln(c,c:5);writeln(s,s:10,s:5);writeln(b,b:5,b:3);end.
运行结果如下:
1234□□12341234□1.2345678000E+03□□1234.567801234.56780#□□□□#abcdefg□□□abcdefgabcdefgTRUE□TRUETRUE
3．应用例析
例2：已知A=253，B=43，输出AB的运算式子。即输出如下：
25343=1087925343759+101210879
分析：对于该问题，我们只要控制好输出时右靠齐即可。即前四行的总宽度一样（例如为12），第五行总宽度比前面少1。第六、七行总宽度与前四行一样。参与程序如下：
vara,b:integer;begina:=253;b:=43;writeln(a:10,'''',b,''='',ab);writeln(a:12);write('''':8);writeln(b:4);writeln(''--------'':12);writeln(a3:12);write(''+'':6);writeln(a4:5);writeln(''--------'':12);writeln(ab:12);end.
二、输入语句（读语句）在程序中变量获得一个确定的值，固然可以用赋值语句，但是如果需要赋值的变量较多，或变量的值经常变化，则使用本节介绍的输入语句──读语句，将更为方便。读语句是在程序运行时由用户给变量提供数据的一种很灵活的输入动作，它有两种格式：
1.读语句的一般格式：
read(<变量名表>);readln[(<变量名表>)];
其中变量名表是用逗号隔开的若干个变量名组成的。功能：从标准输入文件(即INPUT,一般对应着键盘)中读入数据,并依次赋给相应的变量。说明：①read和readln是标准过程名,它们是标准标识符。②执行到read或readln语句时，系统处于等待状态，等待用户从键盘上输入数据，系统根据变量的数据类型的语法要求判断输入的字符是否合法。如执行read(a)语句，a是整型变量，则输入的字符为数字字符时是合法的，当输入结束时，则自动将刚接受的一串数字字符转换为整数赋给变量a。③在输入数值型（整型或实型）数据时，数据间要用空格或回车分隔开各个数据，输入足够个数的数据，否则仍要继续等待输入，但最后一定要有回车，表示该输入行结束，直到数据足够，该读语句执行结束，程序继续运行。
例3.设a、b、c为整型变量，需将它们的值分别赋以10,20,30,写出对应下列语句的所有可能输入格式。Read(a,b,c);
解根据③,即可列出所有可能输入格式(a)10□20□30←┘(b)10□20←┘30←┘(c)10←┘20□30←┘(d)10←┘20←┘30←┘其中"←┘"表示回车键。下同。
④read语句与readln语句的第一个区别是：read语句是一个接一个地读数据，在执行完本Read语句(读完本语句中变量所需的数据)后,下一个读语句接着从该数据输入行中继续读数据，也就是说，不换行。如：
Read(a,b);Read(c,d);Read(e);
如果输入数据行如下:
1□2□3□4□5□6□←┘
则a,b,c,d,e的值分别为1,2,3,4,5,如果后面无读语句则数据6是多余的，这是允许的。Readln则不同，在读完本Readln语句中变量所需的数据后,该数据行中剩余的数据多余无用，或者说，在读完本Readln语句中变量所需数据后，一定要读到一个回车，否则多余的数据无用。
例4设要达到例1同样的目的,但语句改为:readln(a,b);readln(c)则例3中的4种输入格式只有(b)(d)是有效的.
⑤readln语句与read语句的第二个区别是:read后一定要有参数表,而readln可以不带参数表,即可以没有任何输入项,只是等待读入一个换行符(回车)。经常用于暂停程序的运行，直到输入一个回车。例5设有下列语句:read(a,b,c);readln(d,e);readln;readln(f,g);
其中,所有变量均为整型。再设输入的数据如下：1□2←┘3□4□5□6□7□8←┘9□10←┘11←┘12□13←┘
列表给出每个变量的值.
分析：可以假想有一"数据位置指针"，每读一个数据后，指针后移到该数据之后，每执行一个readln语句后，指针移到下一个数据行的开头。各变量的值如下表所示。
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━变量名abcdefg──────────────────────────值123451112──────────────────────────⑥为了避免可能出现的错误，建议在程序中按下列原则使用读语句：(A)如果没有特殊需要,在一个程序中尽量避免混合使用read语句和readln语句;(B)尽量用readln语句来输入数据,一个数据行对应一个readln语句;(C)由于执行read或readln语句时,系统不会提供任何提示信息,因此,编程时最好在readln语句之前加以适当提示,例如:
write(''Inputa,b,c:'');readln(a,b,c);在执行时,屏幕上显示:Inputa,b,c:■其中,"■"为光标。执行readln语句后,系统处于待待输入状态,只有输入了所需数据后才继续往下执行。
三、顺序结构程序设计
到目前为止，我们可以用读、写语句和赋值语句编写一些简单的程序。通过阅读这些程序，可以逐步熟悉pascal程序的编写方法和应遵循的规则，为以后各章的学习打基础。例6试编一程序,输入一梯形的上底、下底、高,求该梯形的面积。分析:整个程序分为三段:输入、计算、输出。程序中用a,b,h三个变量分别存放梯形的上、下底与高，S存放面积。要而使用这些变量都要先说明，程序的执行部分中先输入上、下底与高，接着求面积S,最后输出结果S。
源程序如下:programTixing;{程序首部}vara,b,h,s:real;{程序说明部分}beginwrite(''Inputa,b,h:'');readln(a,b,h);{程序执行部分}s:=(a+b)h/2;write(''s='',s:10:3);end.
例7某幼儿园里，有5个小朋友编号为1，2，3，4，5，他们按自己的编号顺序围坐在一张圆桌旁。他们身上都有若干个糖果，现在他们做一个分糖果游戏。从1号小朋友开始，将他的糖果均分三份（如果有多余的，则他将多余的糖果吃掉），自己留一份，其余两份分给他的相邻的两个小朋友。接着2号、3号、4号、5号小朋友也这如果做。问一轮后，每个小朋友手上分别有多少糖果。
分析：这道问题与第二课中的例2基本一样，只不过这里有5位小朋友，且他们初始时糖果的数目不确定。这里用a,b,c,d,e分别存放5个小朋友的糖果。初始时它们的值改为由键盘输入。其它都与第二课中的例2类似。参考程序如下:
programfentang;vara,b,c,d,e:integer;beginwrite(''PleaseEnterinitnumbers'');readln(a,b,c,d,e);a:=adiv3;b:=b+a;e:=e+a;{1号均分后，1、2、5号的糖果数变化情况}b:=bdiv3;c:=c+b;a:=a+b;{2号均分后，1、2、3号的糖果数变化情况}c:=cdiv3;b:=b+c;d:=d+c;{3号均分后，2、3、4号的糖果数变化情况}d:=ddiv3;c:=c+d;e:=e+d;{4号均分后，3、4、5号的糖果数变化情况}e:=ediv3;d:=d+e;a:=a+e;{5号均分后，4、5、1号的糖果数变化情况}{输出结果}writeln(''a='',a);writeln(''b='',b);writeln(''c='',c);writeln(''d='',d);writeln(''e='',e);readln;｛暂停｝end.
例8编一程序求半径为R的圆的周长与面积?分析:程序要先输入半径R,然后求周长c和面积s,最后输出c和s.源程序如下:
programcircle;constPI=3.14159;varr,c,s:real;beginwrite(''EnterR='');readln(r);c:=2pir;s:=pisqr(r);writeln(''c='',c:10:2);writeln(''s='',s:10:2);end.在程序中，为了输出实型周长C和面积S时,按照小数形式输出,采用了指定双场宽格式。
练习三
1.编一程序，将摄氏温度换为华氏温度。公式为：
其中f为华氏温度,c是摄氏温度。
2.编一程序，输入三角形的三边a、b、c（假设这三边可以构成一个三角形），求三角形的面积Ｓ？（提示：可利用海伦公式
第四课简单的分支结构程序设计
在现实生活中，我们每天都要进行根据实际情况进行选择。例如，原打算明天去公园，但如果明天天气不好，将留在家里看电视。所以人也会根据条件进行行为的选择。计算机也会根据不同情况作出各种逻辑判断，进行一定的选择。在这课与下一课中，我们将会发现，我们是通过选择结构语句来实现程序的逻辑判断功能。
一、PASCAL中的布尔（逻辑）类型
在前面，我们学习了整型(integer)与实型（real）。其中integer型数据取值范围为-32768到32767之间所有整数。而real型数据取值范围为其绝对值在10-38到1038之间的所有实数。它们都是数值型的（即值都为数）。布尔型（Boolean）是一种数据的类型，这种类型只有两种值，即"真"与"假"。
1、布尔常量
在Pascal语言中"真"用ture表示，"假"用False表示。所以布尔类型只有TRUE与FALSE两个常量。
2、布尔变量（BOOLEAN）
如果我们将某些变量说明成布尔型，那么这些变量就是布尔变量，它们只能用于存放布尔值（ture或false）。例如，VARA，B：BOOLEAN；
3、布尔类型是顺序类型
由于这种类型只有两个常量，Pascal语言中规定ture的序号为1，false的序号为0。若某种类型的常量是有限的，那么这种类型的常量通常都有一个序号，我们称这种类型为顺序类型。如前面我们学过的整型（integer），以及后面要学到的字符型（char）都是顺序类型。
4、布尔类型的输入与输出
a）输出VARA，B：BOOLEAN；BEGINA：=TRUE；B：=FALSE；WRITELN（A，B）；END.TRUEFALSE
b）布尔类型变量不能直接用读语句输入布尔类型变量不能通过读语句给它们提供值。事实上，我们可以通过间接方式对布尔变量进行值的输入。
例如，以下程序是错误的：vara,b,c:Boolean;beginreadln(a,b,c);{错误语句}writeln(a,b,c);end.
二、关系表达式与布尔表达式
1、什么是关系表达式用小括号、>、<、>=、<=、=、<>将两个算术表达式连接起来的式子就称为关系表达式（比较式）。如：3+7>8,x+y<10,27<=13等都是关系表达式。
2、关系表达式的值
很显然，这几个关系表达式中第一个是正确的，第三个是错误的，而第二个表达式可能是对的，也可能是错的。所以我们很容易发现，这些表达式的值是"对"的或"不对"的（或者说，是"真"的或"假"的），即关系表达式的值为布尔值。表示该比较式两端式子的大小关系是否成立。如3+2>6是错的，故它的值为FALSE。同样，45>=32是对的,故该表达式的值为true。
关系表达式用于表示一个命题。如："ｍ为偶数"可表示为：ｍmod2=0。"ｎ为正数"可表示为：n>0。
3.布尔运算及布尔表达式
为了表示更复杂的命题，Pascal还引入三种逻辑运算符：not、and、or。它们分别相当于数学上的"非"、"且"和"或"的意义。
这三个运算符的运算对象为布尔量，其中not为单目运算，只有一个运算对象，and与or为双目运算，有两个运算对象。它们的运算真值表如下：
a b Nota aandb aorb axorb false false true false false false false true true false ture true true false false false true true true true false true true false 于是，对于一个关系表达式，或多个关系表达式用布尔运算符连接起来的式子就称为布尔表达式。布尔表达式的值也为布尔值。
如果一个表达式里出现两个或两个以上的运算符,则必须规定它们的运算次序。pascal规定：①表达式中相同优先级的运算符,按从左到右顺序计算;②表达式中不同优先级的运算符,按从高到低顺序计算;③括号优先级最高,从内到外逐层降低;
对于一个复杂的表达式可能同时包含算术运算、关系运算和逻辑运算以及函数运算。运算的优先顺序为：括号à函数ànotà、/、div、mod、andà+、－、or、xorà关系运算。对于复杂的命题，我们可以用布尔表达式来表示。例如，命题："m,n都是偶数或都是奇数"可表示为"(mmod2=0)and(nmod2=0)or(mmod2=1)and(nmod2=1)"。
三、简单的IF语句
１、格式
Ⅰ、IF＜布尔表达式＞THEN语句；Ⅱ、IF＜布尔表达式＞THEN语句１ELSE语句２；（注意Ⅱ型IF语句中语句１后无"；"号）
２、功能Ⅰ、执行IF语句时，先计算＜布尔表达式＞的值，若为TRUE则执行语句，否则不执行任何操作。Ⅱ、执行IF语句时，先计算＜布尔表达式＞的值，若为TRUE则执行语句１，否则执行语句２；
３、示例
１）例４.２输入一个整数ａ，判断是否为偶数。（是输出"ｙｅｓ"否则输出"ｎｏ"）。
Programex4_2;Vara:integer;BeginWrite(''a='');readln(a);If(amod2=0)thenwriteln(''yes'')Elsewriteln(''no'');Readln;End.
2）华榕超市里卖电池,每个电池８角钱，若数量超过１０个，则可打75折。
Programex4_3;VarNum:integer;Price,Total:real;BeginWrite(''Num='');readln(Num);Price=0.8;IfNum>10thenPrice:=Price0.75;Total:=NumPrice;Writeln(''Total='',Total:0:2);Readln;End.
3)编写一与电脑猜"红"或"黑"的游戏。
分析：用１代表红，０代表黑。先由计算机先出答案，然后再由人猜，猜对输出"YOUWIN"否则输出"YOULOST"。为了模拟猜"红"或"黑"的随意性，程序中需要用到随机函数random(n)。
函数是什么呢，例如大家都知道|-2|=2，|58|=58，那么|x|=?。
如果我们用y表示|x|，那么.这里y=|x|就是一个函数，也就是说函数是一个关于一个或多个自变量（未知量，如上例中的x）的运算结果。
在pascal语言中，系统提供了许多内部函数，其中包括|x|函数，当然它用abs(x)表示。我们如果要求x2-y的绝对值，可以调用内部函数abs(xx-y)即可求得。Random(n)也是一个内部函数，调用它能得到0~n-1之间的整数（但它不确定的，或说是随机的）。同时由于函数是一个运算结果，所以函数的调用只能出现在表达式中。
Programex4_3;Usescrt;VarComputer,People:integer;BeginRandomize;Computer:=random(2);Write(''Youguess（0－Red1-Black）:'');readln(People);IfPeople=Computerthenwriteln(''YOUWIN'')Elsewriteln(''YOULOST'');Readln;End.
作业：.某车站行李托运收费标准是：10公斤或10公斤以下，收费2.5元，超过10公斤的行李，按每超过1公斤增加1.5元进行收费。试编一程序，输入行李的重量，算出托运费。
第五课if嵌套与case语句IF语句的嵌套if语句中，如果then子句或else子句仍是一个if语句，if语句的嵌套。1计算下列函数分析：根据输入的x值，先分成x>0与x≤0两种情况，然后对于情况x≤0，再区分x是小于0，还是等于0。:programex;varx:real;y:integer;beginwrtie(''Inputx:'');readln(x);ifx>0theny:=1｛x>0时，y的值为1｝else｛x≤0时｝ifx=0theny:=0elsey:=-1;writeln(''x='',x:6:2,''y='',y);end.显然，以上的程序中，在then子句中嵌套了一个Ⅱ型if语句。当然程序也可以写成如下形式：programex;varx:real;y:integer;beginwrtie(''Inputx:'');readln(x);ifx>=0thenifx>0theny:=1elsey:=0elsey=-1;writeln(''x='',x:6:2,''y='',y);end.但是对于本题，下面的程序是不对的。y:=0;ifx>=0thenifx>0theny:=1elsey:=-1;明显，从此人的程序书写格式可以看出，他想让else与第一个if配对，而事实上，这是错的。因为pascal规定：else与它上面的距它最近的then配对,因此以上程序段的逻辑意义就与题义不符。esle与第一个then配对,应将程序段修改为：y:=0;或者y:=0;ifx>=0ifx>=0thenifx>0thentheny:=1beginelseifx>0thenY:=1;elsey:=-1;endelseY:=-1;二、case语句if语句实现多分支的选择结构。但是如果分支越来越多时，用嵌套的if语句实现多分支就显得繁杂。当多分支选择的各个条件由同一个表达式的不同结果值决定时，可以用case语句实现。它的选择过程，很象一个多路开关，即由case语句的选择表达式的值，决定切换至哪一语句去工作。因此在分支结构程序设计中，它是一种强有力的手段。在实现多路径分支控制时，用case对某些问题的处理和设计，比用if语句写程序具有更简洁、清晰之感。(一)case<表达式>of<情况标号表1>：语句1;<情况标号表2>：语句2;:<情况标号表n>：语句nend;其中case、of、end是Pascal的保留字，(二)case语句的执行过程case语句的末尾end处。(三)①情况表达式必须是顺序类型的；②情况常量是情况表达式可能具有的值，因而应与情况表达式具有相同的类型；③情况常量出现的次序可以是任意的；④同一情况常量不能在同一个case语句中出现两次或两次以上；⑥如果情况表达式的值不落在情况常的范围内，则认为本case语句无效，执行case语句的下一个语句。turbopascal中增加了一个"否则"的情况,即增加一个else子句，但也是可省的。例2根据x的值，求函数Y的值：分析：利用case语句进行程序设计,Trunc(x/100)。因为x在(0～100)之间时表达式值为0；x在[100,200)时表达式值为1else子句表示。源程序如下:programex;varx,y:real;beginwrite(''Inputx:'');readln(x);casetrunc(x/100)of0:y:=x+1;1:y:=x-1;elsey:=0;end;{endofcase}writeln(''x='',x:8:2),''y='',y:8:2);end.三、选择结构的程序设计例3输入一个年号,判断它是否是闰年。400除尽，4整除而不能被100整除，则它是闰年。否则，它是平年。源程序如下:programex;varyear:integer;beginwrite(''Inputyear:'');readln(year);write(year:6);if(yearmod400=0)thenwriteln(''isaleapyear.'')elseif(yearmod4=0)and(yearmod100<>0)thenwriteln(''isaleapyear.'')elsewriteln(''isnotaleapyear.'');end.例4判断1995年,每个月份的天数。:输入月份,计算该月的天数,输出天数源程序如下：programdays;varmonth,days:integer;beginwrite(''Inputmonth:'');readln(month);casemonthof1,3,5,7,8,10,12:days:=31;4,6,9,11:days:=30;2:days:=28;elsedays:=0;end;ifdays<>0thenwriteln(''Days='',days);end.例5期未来临了，班长小Q决定将剩余班费X元钱，用于购买若干支钢笔奖励给一些学习好、表现好的同学。已知商店里有三种钢笔，它们的单价为6元、5元和4元。小Q想买尽量多的笔（鼓励尽量多的同学），同时他又不想有剩余钱。请您编一程序，帮小Q制订出一种买笔的方案。4元的笔肯定可以买最多支笔。因此最多可买的笔为xdiv4支。由于小q要把钱用完，故我们可以按以下方法将钱用完：xdiv4支4元钱的笔，还剩1元，则4元钱的笔少买1支，换成一支5元笔即可；若买完xdiv4支4元钱的笔，还剩2元，则4元钱的笔少买1支，换成一支6元笔即可；若买完xdiv4支4元钱的笔，还剩3元，则4元钱的笔少买2支，换成一支5元笔和一支6元笔即可。xdiv4，因此该方案的确为最优方案。programpen;vara,b,c:integer;{a,b,c分别表示在买笔方案中，6元、5元和4元钱笔的数目}x,y:integer;{x，y分别表示剩余班费和买完最多的4元笔后剩的钱}beginwrite(''x='');readln(x){输入x}c:=xdiv4;{4元笔最多买的数目}y:=xmod4;｛求买完c支4元笔后剩余的钱数y｝caseyof0:begina:=0;b:=0;end;1:begina:=0;b:=1;c:=c-1;end;2:begina:=1;b:=0;c:=c-1;end;3:begina:=1;b:=1;c:=c-2;end;end;writeln(''a='',a,''b='',b,''c='',c);end.
for循环语句
WHILE循环与REPEATWHILE循环for循环有时也称为计数循环，当循环次数未知，只能根据某一条件来决定是否进行循环时，用whilerepeat语句实现循环要更方便。while语句的形式为：while<布尔表达式>do<语句>；其意义为：当布尔表达式的值为true时，执行do后面的语句。while语句的执行过程为：,如果其值为真,执行步骤2,否则执行步骤4;(do后面的语句);1;④结束循环,执行while的下一个语句。while和do为保留字，while语句的特点是先判断，后执行。do后面的语句(循环体)。1、求恰好使s=1+1/2+1/3+…+1/n的值大于10时n的值。"恰好使s的值大于10"意思是当表达式s的前n-1项的和小于或等于10，而加上了第n项后s的值大于10。从数学角度，我们很难计算这个n的值。故从第一项开始，当s的值小于或等于10时，就继续将下一项值累加起来。当s的值超过10时，最后一项的项数即为要求的n。vars:real;n:integer;｛n表示项数｝begins:=0.0;n:=0;whiles<=10do｛当s的值还未超过10时｝beginn:=n+1;｛项数加1｝s:=s+1/n;｛将下一项值累加到s｝end;writlen(''n='',n);｛输出结果｝end.例2、求两个正整数m和n的最大公约数。分别用m,n,r表示被除数、除数、余数。m/n的余数r.r=0,则n为最大公约数.若r≠0,执行第③步.n的值放在m中,将r的值放在n中.程序如下:programex4_4;varm,n,a,b,r:integer;beginwrite(''Inputm,n:'');readln(m,n);a:=m;b:=n;r:=amodb;whiler<>0dobegina:=b;b:=r;r:=amodb;end;writeln(''Thegreatestcommondivideis:'',b:8);end.二、直到循环（REPEAT－until语句）while语句可以实现"当型循环"，用repeat-until"直到型循环"。repeat-until语句的含义是："重复执行循环，直到指定的条件为真时为止"。:Repeat<语句1>;:<语句n>;until<布尔表达式>;其中Repeat、until是Pascal保留字，repeat与until之间的所有语句称为循环体。①repeat语句的特点是：先执行循环，后判断结束条件，因而至少要执行一次循环体。repeat-until是一个整体，它是一个（构造型）语句，不要误认为repeat是一个语句，until是另一个语句。repeat语句在布尔表达式的值为真时不再执行循环体，且循环体可以是若干个语句，不需用begin和end把它们包起来，repeatuntil已经起了begin和end的作用。while循环和repeat循环是可以相互转化的。2中求两个正整数的最大公约数，程序可用repeat-until循环实现如下：varm,n,a,b,r:integer;beginwrite(''Inputm,n='');readln(m,n);a:=m;b:=n;repeatr:=amodb;a:=b;b:=r;untilr=0;writeln(''Thegreatestcommondivideis'',a);end.以上我们已介绍了三种循环语句。一般说来，用for循环比较简明，只要能用for循环，就尽量作用for循环。只在无法使用for循环时才用while循环和repeat-until循环，而且whilerepeat-until循环是可以互相替代的。forwhiel和repeat-until循环来代替。一般for循环用于有确定次数循环，而while和repeat-until循环用于未确定循环次数的循环。
三、循环结构程序设计例3求1!+2!+…+10!的值。分析：这个问题是求10自然数的阶乘之和，可以用for循环来实现。程序结构如下：forn:=1to10dobegin①N!的值àt②累加N!的值tend显然,通过10次的循环可求出1!,2!…,10!,并同时累加起来,可求得S的值。而求T=N!,又可以用一个for循环来实现:t=1;forj:=1tondot:=tj;因此,整个程序为:programex4_5;vart,s:real;i,j,n:integer;beginS:=0;forn:=1to10dobegint:=1;forj:=1tondot:=tj;S:=S+t;end;writeln(''s='',s:0:0);end.以上的程序是一个二重的for循环嵌套。这是比较好想的方法，但实际上对于求n!，我们可以根据求出的(n-1)!乘上n即可得到，而无需重新从1再累乘到n。程序可改为：programex4_5;vart,s:real;i,j,n:integer;beginS:=0;t:=1;forn:=1to10dobegint:=tn;S:=S+t;end;writeln(''s='',s:0:0);end.显然第二个程序的效率要比第一个高得多。第一程序要进行1+2+…+10=55次循环，而第二程序进行10次循环。如题目中求的是1！＋2！＋…＋1000！，则两个程序的效率区别更明显。例4一个炊事员上街采购,用500元钱买了90只鸡,其中母鸡一只15元,公鸡一只10元,小鸡一只5元,正好把钱买完。问母鸡、公鸡、小鸡各买多少只？分析：设母鸡I只,公鸡J只,则小鸡为90-I-J只,则15I+10J+(90-I-J)5=500,显然一个方程求两个未知数是不能直接求解。必须组合出所有可能的i,j值，看是否满足条件。这里I的值可以是0到33，J的值可以0到50。源程序如下：programrex4_6;vari,j,k:integer;beginfori:=1to5doforj:=1to8dobegink:=90-i-j;if15i+10j+5k=500thenwriteln(i:5,j:5,k:5);end;end.例5、求100－200之间的所有素数。分析：我们可对100－200之间的每一整数进行判断，判断它是否为素数，是则输出。而对于任意整数i，根据素数定义，我们从2开始，到，找i的第一个约数。若找到第一个约数，则i必然不是素数。否则i为素数。源程序如下：vari:integer;x:integer;beginfori:=100to200dobeginx:=2;while(x<=trunc(sqrt(i)))and(imodx<>0)dobeginx:=x+1;end;ifx>trunc(sqrt(i))thenwrite(i:8);end;end.
练习
1、输入一个正整数n，将n分解成质因数幂的乘积形式。例如：36=22322、输出如下图形。3、编写一程序，验证角谷猜想。所谓的角谷猜想是："对于任意大于1的自然数n，若n为奇数，则将n变为3n+1，否则将n变为n的一半。经过若干次这样的变换，一定会使n变为1。"4．有一堆100多个的零件，若三个三个数，剩二个；若五个五个数，剩三个；若七个七个数，剩五个。请你编一个程序计算出这堆零件至少是多少个？
第八课一维数组
一、多维数组的定义当一维数组元素的类型也是一维数组时，便构成了二维数组。二维数组定义的一般格式：array[下标类型1]ofarray[下标类型2]of元素类型；但我们一般这样定义二维数组：array[下标类型1，下标类型2]of元素类型；说明：其中两个下标类型与一维数组定义一样，可以看成"下界1..上界1"和"下界2..上界2"，给出二维数组中每个元素(双下标变量)可以使用下标值的范围。of后面的元素类型就是基类型。一般地，n维数组的格式为：array[下标类型1，下标类型2，…，下标类型n]of元素类型；其中，下标类型的个数即数组的维数，且说明了每个下标的类型及取值范围。二、多维数组元素的引用多维数组的数组元素引用与一维数组元素引用类似，区别在于多维数组元素的引用必须给出多个下标。引用的格式为：<数组名>[下标1,下标2,…,下标n]说明：显然，每个下标表达式的类型应与对应的下标类型一致，且取值不超出下标类型所指定的范围。例如,设有说明:typematrix=array[1..5,1..4]ofinteger;vara:matrix;则表示a是二维数组，共有54=20个元素，它们是：a［1，1］a［1，2］a［1，3］a［1，4］a［2，1］a［2，2］a［2，3］a［2，4］a［3，1］a［3，2］a［3，3］a［3，4］a［4，1］a［4，2］a［4，3］a［4，4］a［5，1］a［5，2］a［5，3］a［5，4］因此可以看成一个矩阵，a［4，2］即表示第4行、第2列的元素。由于计算机的存储器是一维的，要把二维数组的元素存放到存储器中，pascal是按行（第一个下标）的次序存放，即按a［1，1］a［1，2］a［1，3］a［1，4］a［2，1］…，a［5，4］的次序存放于存储器中某一组连续的存储单元之内。对于整个二维数组的元素引用时,大多采用二重循环来实现。如：给如上说明的二维数组a进行赋值:a[i,j]=ij。fori:=1to5doforj:=1to4doa[i,j]:=ij;对二维数组的输入与输出也同样可用二重循环来实现:fori:=1to5dobeginforj:=1to4doread(a[i,j]);readln;end;fori:=1to5dobeginforj:=1to4dowrite(a[i,j]:5);writeln;end;三、多维数组的应用示例例1设有一程序:programex5_3;constn=3;typematrix=array[1..n,1..n]ofinteger;vara:matrix;i,j:1..n;beginfori:=1tondobeginforj:=1tondoread(a[i,j]);readln;end;fori:=1tondobeginforj:=1tondowrite(a[j,i]:5);writeln;end;end.且运行程序时的输入为:2□1□3←┘3□3□1←┘1□2□1←┘则程序的输出应是:2□3□11□3□23□1□1例2输入4名学生数学、物理、英语、化学、pascal五门课的考试成绩，求出每名学生的平均分，打印出表格。分析：用二维数组a存放所给数据,第一下标表示学生的学号,第二个下标表示该学生某科成绩，如a[i,1]、a[i,2]、a[i,3]、a[i,4]、a[i,5]分别存放第i号学生数学、物理、英语、化学、pascal五门课的考试成绩,由于要求每个学生的总分和平均分，所以第二下标可多开两列，分别存放每个学生5门成绩和总分、平均分。源程序如下：programex5_4;vara:array[1..4,1..7]ofreal;i,j:integer;beginfillchar(a,sizeof(a),0);{函数fillchar用以将a中所有元素置为0}writeln(''Enter4studentsscore'');fori:=1to4dobeginforj:=1to5do{读入每个人5科成绩}beginread(a[i,j]);{读每科成绩时同时统计总分}a[i,6]:=a[i,6]+a[i,j];end;readln;a[i,7]:=a[i,6]/5;{求平均分}end;{输出成绩表}writeln(''No.Mat.Phy.Eng.Che.Pas.Tot.Ave.'');fori:=1to4dobeginwrite(i:2,'''');forj:=1to7dowrite(a[i,j]:9:2);writeln;end;end.
四、数组类型的应用例3输入一串字符,字符个数不超过100,且以"."结束。判断它们是否构成回文。分析：所谓回文指从左到右和从右到左读一串字符的值是一样的，如12321,ABCBA,AA等。先读入要判断的一串字符（放入数组letter中），并记住这串字符的长度，然后首尾字符比较，并不断向中间靠拢，就可以判断出是否为回文。源程序如下：programex5_5;varletter:array[1..100]ofchar;i,j:0..100;ch:char;begin{读入一个字符串以''.''号结束}write(''Inputastring:'');i:=0;read(ch);whilech<>''.''dobegini:=i+1;letter[i]:=ch;read(ch)end;{判断它是否是回文}j:=1;while(j=ithenwriteln(''Yes.'')elsewriteln(''No.'');end.
例4奇数阶魔阵魔阵是用自然数1，2，3…，n2填n阶方阵的各个元素位置，使方阵的每行的元素之和、每列元素之和及主对角线元素之和均相等。奇数阶魔阵的一个算法是将自然数数列从方阵的中间一行最后一个位置排起，每次总是向右下角排（即Aij的下一个是Ai+1,j+1）。但若遇以下四种情形，则应修正排数法。（1）列排完（即j=n+1时），则转排第一列;（2）行排完（即i=n+1时），则转排第一行;（3）对An,n的下一个总是An,n-1;（4）若Aij已排进一个自然数，则排Ai－1，j－2。例如3阶方阵，则按上述算法可排成：438951276
有了以上的算法，解题主要思路可用伪代码描述如下：1indiv2+1,yn/排数的初始位置/2a[i,j]1;3fork:=2tonndo4计算下一个排数位置（i,j）；5ifa[i,j]<>0then6ii-1;7jj-2;8a[i,j]k;9endfor对于计算下一个排数位置，按上述的四种情形进行，但我们应先处理第三处情况。算法描述如下：1if(i=n)and(j=n)then2jj-1;/下一个位置为(n,n-1)/;3else4iimodn+1;5jjmodn+1;6endif;源程序如下：programex5_7;vara:array[1..99,1..99]ofinteger;i,j,k,n:integer;beginfillchar(a,sizeof(a),0);write(''n='');readln(n);i:=ndiv2+1;j:=n;a[i,j]:=1;fork:=2tonndobeginif(i=n)and(j=n)thenj:=j-1elsebegini:=imodn+1;j:=jmodn+1;end;ifa[i,j]<>0thenbegini:=i-1;j:=j-2;end;a[i,j]:=k;end;fori:=1tondobeginforj:=1tondowrite(a[i,j]:5);writeln;end;end.
练习：1、输入N个同学的语、数、英三科成绩，计算他们的总分与平均分，并统计出每个同学的名次，最后以表格的形式输出。2、输出杨辉三角的前N行(N<10)。111121133114641
第十课字符与字符串处理
一、字符、字符串类型的使用（一）字符类型字符类型为由一个字符组成的字符常量或字符变量。字符常量定义:const字符常量=''字符''字符变量定义:ⅡVar字符变量:char;字符类型是一个有序类型,字符的大小顺序按其ASCⅡ代码的大小而定。函数succ、pred、ord适用于字符类型。例如：后继函数：succ(''a'')=''b''前继函数：pred（''B''）=''A''序号函数：ord（''A''）=65例1按字母表顺序和逆序每隔一个字母打印。即打印出：acegIkmoqsuwyzxrvtpnljhfdb程序如下：programex8_1;varletter:char;beginforletter:=''a''to''z''doif(ord(letter)-ord(''a''))mod2=0thenwrite(letter:3);writeln;forletter:=''z''downto''a''doif(ord(letter)-ord(''z''))mod2=0thenwrite(letter:3);writeln;end.分析：程序中，我们利用了字符类型是顺序类型这一特性，直接将字符类型变量作为循环变量，使程序处理起来比较直观。（二）字符串类型字符串是由字符组成的有穷序列。字符串类型定义：type<字符串类型标识符>=string[n];var字符串变量:字符串类型标识符;其中:n是定义的字符串长度,必须是0~255之间的自然整数,第0号单元中存放串的实际长度,程序运行时由系统自动提供,第1~n号单元中存放串的字符。若将string[n]写成string，则默认n值为255。例如：typeman=string[8]；line=string；varname：man；screenline：line；另一种字符类型的定义方式为把类型说明的变量定义合并在一起。例如：VARname：STRING[8]；screenline：STRING；TurboPascal中，一个字符串中的字符可以通过其对应的下标灵活使用。例如：varname：string；beginreadln（nsme）；fori：=1toord（name[0]）dowriteln（name[i]）；end.语句writeln（name[i]）输出name串中第i个字符。例2求输入英文句子单词的平均长度.程序如下:programex8_2;varch:string;s,count,j:integer;beginwrite(''Thesentenceis:'');readln(ch);s:=0;count:=0;j:=0;repeatinc(j);ifnot(ch[j]in['':'','','','';'','''''''',''!'',''?'',''.'',''''])theninc(s);ifch[j]in['''',''.'',''!'',''?'']theninc(count);until(j=ord（ch[0]))or(ch[j]in[''.'',''!'',''?'']);ifch[j]<>''.''thenwriteln(''Itisnotasentence.'')elsewriteln(''Averagelengthis'',s/count:10:4);end.分析:程序中，变量s用于存句子中英文字母的总数，变量count用于存放句子中单词的个数，ch[j]表示ch串中的第j个位置上的字符，ord（ch[0]）为ch串的串长度。程序充分利用TurboPascal允许直接通过字符串下标得到串中的字符这一特点，使程序比较简捷。
二、字符串的操作（一）字符串的运算和比较由字符串的常量、变量和运算符组成的表达式称为字符串表达式。字符串运算符包括：1．+：连接运算符例如：''Turbo''+''PASCAL''的结果是''TurboPASCAL''。若连接的结果字符串长度超过255，则被截成255个字符。若连接后的字符串存放在定义的字符串变量中，当其长度超过定义的字符串长度时，超过部份字符串被截断。例如：varstr1，str2，str3：string[8]；beginstr1：=''Turbo''；str2：=''PASCAL''；str3：=str1+str2；end．则str3的值为：''TurboPA''。2．=、〈〉、〈、〈=、〉、〉=：关系运算符两个字符串的比较规则为，从左到右按照ASCⅡ码值逐个比较，遇到ASCⅡ码不等时,规定ASCⅡ码值大的字符所在的字符串为大。例如：''AB''〈''AC''结果为真；''12''〈''2''结果为真；''PASCAL''=''PASCAL''结果为假；例3对给定的10个国家名，按其字母的顺序输出。程序如下：programex8_3;vari,j,k:integer;t:string[20];cname:array[1..10]ofstring[20];beginfori:=1to10doreadln(cname[i]);fori:=1to9dobegink:=i;forj:=i+1to10doifcname[k]>cname[j]thenk:=j;t:=cname[i];cname[i]:=cname[k];cname[k]:=t;end;fori:=1to10dowriteln(cname[i]);end.分析：程序中，当执行到ifcname[k]>cname[j]时，自动将cname[k]串与cname[j]串中的每一个字符逐个比较，直至遇到不等而决定其大小。这种比较方式是计算机中字符串比较的一般方式。三、字符串的函数和过程
TurboPascal提供了八个标准函数和标准过程，见下表，利用这些标准函数与标准过程，一些涉及到字符串的问题可以灵活解决。
函数和过程名 功能 明 copy(s,m,n) s中第m个字符开始的n个字符 m大于s的长度，则返回空串；否则，若m+n大于s的长度，则截断 length(s) s的动态的长度 pos(sub,s) 在s中找子串sub sub在s中的位置，为byte型 insert(sour,s,m) s的第m个字符位置处插入子串sour 255，则截断 delete(s,m,n) s中第m个字符开始的n个字符串 m大于s的长度，则不删除；否则，若m+n大于s的长度，则删除到结尾 Str(x[:w[:d]],s) x转换成字符串s w和d是整型表达式，意义同带字宽的write语句 val(s,x,code) S转换成整数或实数x S中有非法字符，则code存放非法字符在S中的下标；否则，code为零。code为整型 upcase(ch) ch转换成大写字母 ch不为小写字母，则不转换
在前面几章中我们用到了整型、实型、布尔型、字符型的数据。以上数据类型是由pascal规定的标准数据类型，只要写integer,real,boolean,char,pascal编译系统就能识别并按这些类型来处理。pascal还允许用户定义一些类型，这是其它一些语言所没有的，这就使得pascal使用灵活、功能丰富。
一、枚举类型随着计算机的不断普及，程序不仅只用于数值计算，还更广泛地用于处理非数值的数据。例如，性别、月份、星期几、颜色、单位名、学历、职业等，都不是数值数据。在其它程序设计语言中，一般用一个数值来代表某一状态，这种处理方法不直观，易读性差。如果能在程序中用自然语言中有相应含义的单词来代表某一状态，则程序就很容易阅读和理解。也就是说，事先考虑到某一变量可能取的值，尽量用自然语言中含义清楚的单词来表示它的每一个值，这种方法称为枚举方法，用这种方法定义的类型称枚举类型。枚举类型是一种很有实用价值的数据类型，它是pascal一项重要创新。（一）枚举类型的定义枚举类型是一种自定义类型，要使用枚举类型当然也要先说明枚举类型。枚举类型的一般格式:(标识符1,标识符2,…,标识符n)说明：①括号中的每一个标识符都称为枚举元素或枚举常量。②定义枚举类型时列出的所有枚举元素构成了这种枚举类型的值域（取值范围），也就是说，该类型的变量所有可能的取值都列出了。例如，下列类型定义是合法的：typedays=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);colors=(red,yellow,blue,white,black,green);而下列类型定义是错误的(因为枚举元素非标识符):typecolortype=(''red'',''yellow'',''blue'',''white'');numbers=(1,3,5,7,9);ty=(for,do,while);（二）枚举类型变量定义了枚举类型，就可以把某些变量说明成该类型。如：varholiday,workday:day;incolor:colors;也可以把变量的说明与类型的定义合并在一起,如:varholiday,workday:(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);incolor:(red,yellow,blue,white,black,green);
（三）枚举类型的性质⒈枚举类型属于顺序类型根据定义类型时各枚举元素的排列顺序确定它们的序号，第一个枚举元素的序号为0。例如：设有定义：typedays=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);则:ord(sun)=0,ord(mon)=1,ord(sat)=6;succ(sun)=mon,succ(mon)=tue,succ(fri)=sat;pred(mon)=sun,pred(tue)=mon,pred(sat)=fri。应注意的是：枚举类型中的第一个元素无前趋，最后一个元素无后继。⒉对枚举类型只能进行赋值运算和关系运算一旦定义了枚举类型及这种类型的变量，则在语句部分只能对枚举类型变量赋值，或进行关系运算，不能进行算术运算和逻辑运算。在枚举元素比较时，实际上是对其序号的比较。当然，赋值或比较时，应注意类型一致。例如，设程序有如下说明：typedays=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);colors=(red,yellow,blue,white,black,green);varcolor:colors;weekday:days;则下列比较或语句是合法的:weekday:=mon;ifweekday=sunthenwrite(''rest'');weekday<>sun而下面比较或语句是不合法的:mon:=weekday;mon:=1;ifweekday=sunorsatthenwrite(''rest'');sun>redweekday<>color⒊枚举变量的值只能用赋值语句来获得也就是说，不能用read(或readln)读一个枚举型的值。同样，也不能用write(或writeln)输出一个枚举型的值。如write(red)是非法的，会发生编译错误。千万不要误认为，该语句的结果是输出"red"三个字符。但对枚举数据的输入与输出可通过间接方式进行。输入时，一般可输入一个代码，通过程序进行转换，输出时，也只是打印出与枚举元素相对应的字符串。这在后面的例题中将有使用示例。⒋同一个枚举元素不能出现在两个或两个以上的枚举类型定义中。如:typecolor1=(red,yellow,white);color2=(blue,red,black);是不允许的，因为red属于两个枚举类型。（四）、枚举类型应用举例例1一周七天用sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat表示，要求利用枚举类型编程：当输入星期几的数字,能输出它的后一天是星期几(也用英文表示)。源程序如下：programex6_1;typeweek=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);vari:integer;day,sucday:week;beginwrite(''Whatdateisit'');readln(i);caseiof{根据输入i转换成枚举型}1:day:=mon;2:day:=tue;3:day:=wed;4:day:=thu;5:day:=fri;6:day:=sat;7:day:=sun;end;{计算明天sucday}if(day=sat)thensucday:=sunelsesucday:=succ(day);{输出明天是星期几}write(''Thenextdayis'');casesucdayofsun:writeln(''sunday'');mon:writeln(''monday'');tue:writeln(''tuesday'');wed:writeln(''wednesay'');thu:writeln(''thursday'');fri:writeln(''friday'');sat:writeln(''saturday'');end;end.评注：程序中变量day、sucday分别表示今天、明天。二、子界类型如果我们定义一个变量i为integer类型，那么i的值在微型机系统的pascal中,使用2字节的定义表示法,取值范围为-32768～32767。而事实上，每个程序中所用的变量的值都有一个确定的范围。例如，人的年龄一般不超过150，一个班级的学生不超过100人，一年中的月数不超过12，一月中的天数不超过31，等等。如果我们能在程序中对所用的变量的值域作具体规定的话，就便于检查出那些不合法的数据，这就能更好地保证程序运行的正确性。而且在一定程度上还会节省内存空间。子界类型就很好解决如上问题。此外，在数组的定义中，常用到子界类型，以规定数组下标的范围，上一章有关数组知识中我们已用到。（一）子界类型定义子界类型的一般格式：<常量1>..<常量2>说明:①其中常量1称为子界的下界,常量2称为子界的上界。②下界和上界必须是同一顺序类型（该类型称为子界类型的基类型），且上界的序号必须大于下界的序号。例如，下列说明：typeage=0.5..150;letter=0..''z'';let1=''z''..''a'';都是错误的。③可以直接在变量说明中定义子界类型。如：typeletter=''a''..''d'';varch1,ch2:letter;可以合并成:varch1,ch2:''a''..''d'';当然，将类型定义和变量定义分开，则更为清晰。（二）子界类型数据的运算规则⒈凡可使用基类型的运算规则同样适用该类型的子界类型。例如，可以使用整型变量的地方，也可以使用以整型为基类型的子界类型数据。⒉对基类型的运算规则同样适用于该类型的子界类型。例如，div，mod要求参加运算的数据为整,因而也可以为整型的任何子界类型数据。⒊基类型相同的不同子界类型数据可以进行混合运算。例如：设有如下说明：typea=1..100;b=1.1000;c=1..500;varx:a;y:b;t:c;z:integer;则下列语句也是合法的：Z:=Sqr(x)+y+t;下列语句:t:=x+y+z;当X+Y+Z的值在1～500范围内时是合法的，否则会出错。（三）子界类型应用举例例2利用子界类型作为情况语句标号，编一个对数字，大小写字母和特殊字符进行判别的程序。源程序如下：programcas;varc:char;beginreadln(c);casecof''0''..''9'':writeln(''digits'');''A''..''Z'':writeln(''UPPER-CASELETTERS'');''a''..''z'':writeln(''lower-caseletters'');eslewriteln(''specialcharactors'');end;end.例3使用子界型情况语句，当输入月、日、年(10301986)，输出30Oct1986。源程序如下:programex6_3;varmonth:1..12;date:1..31;year:1900..1999;beginwrite(''Enterdate(mm-dd-yy):'');readln(month,date,year);write(date);casemonthof1:write(''Jan'':5);2:write(''Feb'':5);3:write(''Mar'':5);4:write(''Apr'':5);5:write(''May'':5);6:write(''Jun'':5);7:write(''Jul'':5);8:write(''Aug'':5);9:write(''Sep'':5);10:write(''Oct'':5);11:write(''Nov'':5);12:write(''Dec'':5);end;writeln(year:7);end.枚举类型和子界类型均是顺序类型，在前面一章数组的定义时，实际上我们已经用到了子界类型，数组中的下标类型确切地讲可以是和枚举类型或子界类型，大多数情况下用子界类型。如有如下说明：typecolor=(red,yellow,blue,white,black);vara:array[color]ofinteger;b:array[1..100]ofcolor;都是允许的。
三、集合类型
集合是由具有某些共同特征的元素构成的一个整体。在pascal中,一个集合是由具有同一有序类型的一组数据元素所组成，这一有序类型称为该集合的基类型。（一）集合类型的定义和变量的说明集合类型的一般形式为：setof<基类型>;说明:①基类型可以是任意顺序类型,而不能是实型或其它构造类型。同时，基类型的数据的序号不得超过255。例如下列说明是合法的:typeletters=setof''A''..''Z'';numbers=setof0..9;s1=setofchar;ss=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);s2=setofss;②与其它自定义类型一样,可以将类型说明与变量说明合并在一起.如:typenumbers=setof0..9;vars:numbers;与vars:setof0..9;等价。（二）集合的值集合的值是用"［"和"］"括起来，中间为用逗号隔开的若干个集合的元素。如：[]空集[1,2,3][''a'',''e'',''i'',''o'',''u'']都是集合。说明：①集合的值放在一对方括号中，各元素之间用逗号隔开。②在集合中可以没有任何元素，这样的集合称为空集。③在集合中，如果元素的值是连续的，则可用子界型的表示方法表示。例如：［1,2,3,4,5,7,8,9,10,15］可以表示成：［1..5,7..10,15］④集合的值与方括号内元素出现的次序无关。例如，［1,5,8］和［5,1,8］的值相等。⑤在集合中同一元素的重复出现对集合的值没有影响。例如，［1,8,5,1,8］与［1,5,8］的值相等。⑥每个元素可用基类型所允许的表达式来表示。如［1,1+2,4］、［ch］、［succ(ch)］。（三）集合的运算⒈赋值运算只能通过赋值语句给集合变量赋值，不能通过读语句赋值，也不能通过write(或writeln)语句直接输出集合变量的值。⒉集合的并、交、差运算可以对集合进行并、交、差三种运算，每种运算都只能有一个运算符、两个运算对象，所得结果仍为集合。三种运算符分别用"＋"、"＊"、"－"表示。注意它们与算术运算的区别。⒊集合的关系运算集合可以进行相等或不相等、包含或被包含的关系运算，还能测试一个元素是否在集合中。所用的运算符分别是：＝、＜＞、＞＝、＜＝、ｉｎ它们都是二目运算，且前４个运算符的运算对象都是相容的集合类型，最后一个运算符的右边为集合，左边为与集合基类型相同的表达式。例4设有如下说明：typeweekday=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);week=setofweekday;subnum=setof1..50;写出下列表达式的值:⑴［sun,sat］+［sun,tue,fri］⑵［sun,fri］［mon,tue］⑶［wun,sat］［sun..sat］⑷［sun］-［mon,tue］⑸［mon］-［mon,tue］⑹［sun..sat］-［mon,sun,sat］⑺［1,2,3,5］=［1,5,3,2］⑻［1,2,3,4］<>［1..4］⑼［1,2,3,5］>=［1..3］⑽［1..5］<=［1..4］⑾［1,2,3］<=［1..3］⑿2in［1..10］答:表达式的值分别是:⑴［sun,sat,tue,fri］⑵［］⑶［sun,sat］⑷［］⑸［］⑹［tue..fri］⑺TRUE⑻FALSE⑼TRUE⑽FALSE⑾TRUE⑿TRUE例5输入一系列字符，对其中的数字字符、字母字符和其它字符分别计数。输入''？''后结束。源程序如下：programex10_2;varid,il,io:integer;ch:char;letter:setofchar;digit:setof''0''..''9'';beginletter=[''a''..''z'',''A''..''Z''];digit:=[''0''..''9''];id:=0;il:=0;io:=0;repeatread(ch);ifchinletterthenil:=il+1elseifchindigitthenid:=id+1elseio:=io+1;untilch=''?'';writeln(''letter:'',il,''digit:'',id,''Other:'',io);end.
四、记录类型在程序中对于组织和处理大批量的数据来说，数组是一种十分方便而又灵活的工具，但是数组在使用中有一个基本限制，这就是：一个数组中的所有元素都必须具有相同的类型。但在实际问题中可能会遇到另一类数据，它是由性质各不相同的成份组成的，即它的各个成份可能具有不同的类型。例如，有关一个学生的数据包含下列项目：学号字符串类型姓名字符串类型年龄整型性别字符型成绩实型数组Pascal给我们提供了一种叫做记录的结构类型。在一个记录中，可以包含不同类型的并且互相相关的一些数据。（一）记录类型的定义在pascal中，记录由一组称为"域"的分量组成，每个域可以具有不同的类型。记录类型定义的一般形式：record<域名1>:<类型1>;<域名2>:<类型2>;::::<域名n>:<类型n>;end;说明：①域名也称域变量标识符，应符合标识符的语法规则。在同一个记录中类型中，各个域不能取相同的名，但在不同的记录类型中，两个类型中的域名要以相同。②记录类型的定义和记录变量可以合并为一个定义，如：typedate=recordyear:1900..1999;month:1..12;day:1..31end;varx:date;可以合并成:varx:recordyear:1900..1999;month:1..12;day:1..31end;③对记录的操作,除了可以进行整体赋值，只能对记录的分量──域变量进行。④域变量的表示方法如下：记录变量名.域名如前面定义的记录X,其3个分量分别为:x.year，x.month，x.day。⑤域变量的使用和一般的变量一样,即域变量是属于什么数据类型，便可以进行那种数据类型所允许的操作。（二）记录的嵌套当一个记录类型的某一个域类型也是记录类型的时候，我们说发生了记录的嵌套，看下面的例子：例6某人事登记表可用一个记录表示,其中各项数据具有不同的类型，分别命名一个标识符。而其中的"出生年月日"又包括三项数据，还可以用一个嵌套在内层的记录表示。具体定义如下:typesexs=(male,female);date=recordyear:1900..1999;month:1..12;day:1..31;end;personal=recordname:string[15];sex:sexs;birthdate:date;home:string[40];end;例7设计一个函数比较两个dates日期类型记录变量的迟早。设函数名、形参及函数类型定义为：AearlyB(A,B:dates):boolean;函数的形参为两个dates类型的值参数。当函数值为true时表示日期A早于日期B,否则日期A迟于日期B或等于日期B。显然不能对Ａ、Ｂ两个记录变量直接进行比较，而要依具体的意义逐域处理。源程序如下：programex6_7;typedates=recordyear:1900.1999;month:1..12;day:1..31end;varx,y:dates;functionAearlyB(A,B:dates):boolean;varearln:boolean;beginearly:=false;if(A.yeardo<语句>功能:在do后的语句中使用with后的记录的域时,只要直接写出域名即可，即可以省略图10.2.2中的记录变量名和"."。说明:①一般在with后只使用一个记录变量名。如：write(''Inputyear:'');readln(x.year);write(''Inputmonth:'');readln(x.month);write(''Inputday:'');readln(x.day);可以改写成:withxdobeginwrite(''Inputyear:'');readln(year);write(''Inputmonth:'');readln(month);write(''Inputday:'');readln(day);end;②设x,y是相同类型的记录变量，下列语句是非法的：withx,ydo...;③with后接若干个记录名时,应是嵌套的关系。如有记录说明：varx:recordi:integer;y:recordj:0..5;k:real;end;m:realend;可以使用:withxdobeginread(i);withydoread(j,k);readln(m);end;或简写为:withx,ydoreadln(i,j,k,m);例8读入10个日期，再对每个日期输出第二天的日期。输入日期的格式是月、日、年，如9□30□1993，输出的格式为10/1/1993。分析:可用一个记录变量today表示日期。知道一个日期后要更新为第二天的日期，应判断输入的日期是否为当月的最后一天，或当年的最后一天。源程序如下:programex6_8;typedate=recordmonth:1..12;day:1..31;year:1900..1999;end;vartoday:array[1..10]ofdate;i:integer;maxdays:28..31;
beginfori:=1to10do{输入10个日期}withtoday[i]doreadln(month,day,year);fori:=1to10dowithtoday[i]do{求第i个日期中月份最后一天maxdays}begincasemonthof1,3,5,7,8,10,12:maxdays:=31;4,6,9,11:maxdays:=30;2:if(yearmod400=0)or(yearmod4=0)and(yearmod100<>0)thenmaxdays:=29elsemaxdays:=28;end;ifday=maxdaysthenbeginday:=1;ifmonth=12thenbeginmonth:=1;year:=year+1;endelsemonth:=month+1;endelseday:=day+1;writeln(month,''/'',day,''/'',year);end;end.五、应用实例例9编制用筛法求1-n(n≤200)以内素数的程序。分析:由希腊著名数学家埃拉托色尼提出的所谓"筛法"，步骤如下：①将所有候选数放入筛中；②找筛中最小数（必为素数）next，放入集合primes中；③将next的所有倍数从筛中筛去；④重复②～④直到筛空。编程时，用集合变量sieve表示筛子，用集合primes存放所有素数。源程序如下：programex10_3;constn=200;varsieve,primes:setof2..n;next,j:integer;beginsieve:=[2..n];{将所有候选数放入筛中}primes:=[];{素数集合置空}next:=2;repeat{找筛sieve中最小一个数}whilenot(nextinsieve)and(next<=n)donext:=succ(next);primes:=primes+[next];{将最小数放入素数集合中}{将这个素数的倍数从筛中删去}j:=next;whilej<=ndobeginsieve:=sieve-[j];j:=j+next;enduntilsieve=[];j:=0;fornext:=2tondo{打印出所有素数}ifnextinprimesthenbeginwrite(next:5);j:=j+1;ifjmod10=0thenwriteln;end;writeln;end.
练习
1．一家水果店出售四种水果，每公斤的价格是：苹果1.50元，桔子1.80元，香蕉2.0，菠萝1.60元。编一个程序，使售货员只要从键盘输入货物的代码及重量，计算机便能显示货物的名称、单价、重量及总价。2．输入一个英语句子，以句号．为结束标志，统计句子中元音字母出现的次数，把句子所有辅音字母组成一个集合，并把这些辅音字母打印出来。3．编程序建立某班25人的数学课程成绩表，要求用数组类型和记录类型，其成绩表格式如下：姓名性别平时成绩期中考试期终考试总评成绩张良男908592?王心男708271?……李英女828475?其中总评成绩=平时成绩×20％＋期中考试×30％＋期终考试×％50。
4．输入五个学生的出生日期(月/日/年)和当天的日期,然后用计算机计算出每个人到当天为止的年龄各是多少?（如某人1975年10月1日出生,今天是94年12月1日,则他的年龄应为19岁,而另一人的出生日期为76年12月30日,则他的年龄为17岁。）
第十二课过程与函数通常，在程序设计中，我们会发现一些程序段在程序的不同地方反复出现，此时可以将这些程序段作为相对独立的整体，用一个标识符给它起一个名字，凡是程序中出现该程序段的地方，只要简单地写上其标识符即可。这样的程序段，我们称之为子程序。子程序的使用不仅缩短了程序，节省了内存空间及减少了程序的编译时间，而且有利于结构化程序设计。因为一个复杂的问题总可将其分解成若干个子问题来解决，如果子问题依然很复杂，还可以将它继续分解，直到每个子问题都是一个具有独立任务的模块。这样编制的程序结构清晰，逻辑关系明确，无论是编写、阅读、调试还是修改，都会带来极大的好处。在一个程序中可以只有主程序而没有子程序(本章以前都是如此)，但不能没有主程序，也就是说不能单独执行子程序。pascal中子程序有两种形式：函数和过程。在此之前，我们曾经介绍并使用了pascal提供的各种标准函数，如ABS,SUCC等等，这些函数为我们编写程序提供了很大的方便。但这些函数只是常用的基本函数，编程时经常需要自定义一些函数。在pascal中，函数也遵循先说明后使用的规则，在程序中，函数的说明放在调用该函数的程序（主程序或其它子程序）的说明部分。函数的结构主程序的结构很相似。:function<函数名>(<形式参数表>):<类型>;{函数首部}说明:①函数由首部与函数体两部分组成。②函数首部以关键字function开头。④函数的类型也就是函数值的类型，所求得的函数值通过函数名传回调用它的程序。可见，函数的作用一般是为了求得一个值。⑤形式参数简称形参，形参即函数的自变量。自变量的初值来源于函数调用。在函数中，形参一般格式如下：变量名表1：类型标识符1；变量名表2：类型标识符2；…;变量名表n：类型标识符n⑥当缺省形参表（当然要同时省去一对括号）时，称为无参函数。⑦函数体与程序体基本相似，由说明部分和执行部分组成。⑧函数体中的说明部分用来对本函数使用的标号、常量、类型、变量、子程序加以说明，这些量只在本函数内有效。⑨函数体的执行部分由begin开头，end结束，中间有若干用分号隔开的语句，只是end后应跟分号,不能像程序那样用句号"."。（二）函数的调用我们可以在任何与函数值类型兼容的表达式中调用函数，或者说，函数调用只能出现在允许表达式出现的地方，或作为表达式的一个因子。函数调用方式与标准函数的调用方式相同。函数调用的一般格式：＜函数名＞或＜函数名＞（实在参数表）说明：①实在参数简称实参。实参的个数必须与函数说明中形参的个数一致，实参的类型与形参的类型应当一一对应。②调用函数时，一般的，实参必须有确定的值。③函数调用的步骤为：计算实参的值，"赋给"对应的形参；例1求正整数A和B之间的完全数(A0)and(b>0)and(a
二、过程在pascal中,自定义过程与自定义函数一样,都需要先定义后调用。函数一般用于求值，而过程一般实现某些操作。（一）过程的说明过程说明的一般格式为：procedure<过程名>(<形式参数表>);{过程首部}说明:①过程首部以关键字procedure开头。②过程名是用户自定义的标识符，只用来标识一个过程，不能代表任何数据，因此不能说明"过程的类型"。③形参表缺省（当然要同时省去一对括号）时，称为无参过程。④形参表的一般格式形式如下：[var]变量名表：类型；…；[var]变量名表：类型。其中带var的称为变量形参，不带var的称为值形参。在函数中，形参一般都是值形参，很少用变量形参（但可以使用）。例如，下列形参表中：(x,y:real;n:integer;varw:real;vark:integer;b:real)x、y、n、b为值形参,而w、k为变量形参。调用过程时，通过值形参给过程提供原始数据，通过变量形参将值带回调用程序。因此，可以说，值形参是过程的输入参数，变量形参是过程的输出参数。有关变参，这在后面内容具体叙述。⑤过程体与程序、函数体类似。与函数体不同的是：函数体的执行部分至少有一个语句给函数名赋值，而过程体的执行部分不能给过程名赋值，因为过程名不能代表任何数据。⑥过程体的说明部分可以定义只在本过程有效的标号、常量、类型、变量、子程序等。（二）过程的调用过程调用是通过一条独立的过程调用语句来实现的，它与函数调用完全不同。过程调用与调与标准过程（如write,read等）的方式相同。调用的一般格式为：＜过程名＞或＜过程名＞（实在参数表）说明:①实参的个数、类型必须与形参一一对应。②对应于值形参的实参可以是表达式，对应于变量形参的实参只能是变量。③过程调用的步骤为：计算实参的值；将值或变量的"地址"传送给对应的形参；执行过程体；返回调用处。过程与函数有下列主要区别：①过程的首部与函数的首部不同；②函数通常是为了求一个函数值，而过程可以得到若干个运算结果，也可用来完成一系列的数据处理，或用来完成与计算无关的各种操作；③调用方式不同。函数的调用出现在表达式中，而过程调用是一个独立的语句。（三）过程的应用举例例2输出以下一个图形:分析：我们前面学习可用的二重循环打印出上图形,现我们设置一个过程打印出N个连续的""号。源程序如下：programex7_2;vari:integer;proceduredraw_a_line(n:integer);{该过程打印出连续n个星号,并换行}varj:integer;beginforj:=1tondowrite('''');writeln;end;beginfori:=1to6dodraw_a_line(i);{调用过程,第I行打印i个连续星号}end.三、过程、函数的数据传递在程序调用子程序时，调用程序将数据传递给被调用的过程或函数，而当子程序运行结束后，结果又可以通过函数名、变参。当然也可以用全局变量等形式实现数据的传递。这一节我们，就来研究参数传递与局部变量、全局变量等问题。（一）数值参数和变量参数前面已经讲过，pascal子程序中形式参数有数值形参（简称值参）和变量形参（变参）两种。事实上，还有函数形参和过程形参两种，只是应用并不太多，我们不作深入地研究。1、值形参值参的一般格式如§7.1.1所示。应该强调的是：①形参表中只能使用类型标识符，而不能使用类型。②值形参和对应的实参必须一一对应，包括个数和类型。③实参和值形参之间数据传递是单向的，只能由实参传送给形参，相当赋值运算。④一个特殊情况是，当值形参是实型变量名时，对应的实参可以是整型表达式。⑤值形参作为子程序的局部量，当控制返回程序后，值形参的存储单元释放。2、变量形参变量形参的一般格式如§7.2.1所示，必须在形参前加关键字var。应该注意的是：①与变量形参对应的实参只能是变量名，而不能是表达式。②与变量形参对应的实参可以根据需要决定是否事先有值。③变量形参与对应的实参的类型必须完全相同。④对变量形参，运行时不另外开辟存储单元，而是与对应的实参使用相同的存储单元。也就是说，调用子程序时，是将实参的地址传送给对应的变量形参。⑤当控制返回到调用程序后，变量形参的存储单元不释放，但变量形参本身无定义，即不得再使用。⑥选用形式参时，到底是使用值形参还是变量形参，应慎重考虑。值形参需要另开辟存储空间，而变量形参会带来一些副作用。一般在函数中使用值形参，而在过程中才使用变量形参，但也有例外。例3写出下列两个程序的运行结果。programex1;programex2;vara,b:integer;vara,b:integer;procedureswap(x,y:integer);procedureswap(Varx,y:integer);vart:integer;vart:integer;beginbegint:=x;x:=y;y:=t;t:=x;x:=y;y:=t;end;end;beginbegina:=1;b:=2;a:=1;b:=2;writeln(a:3,b:3);writeln(a:3,b:3);swap(a,b);swap(a,b);writeln(a:3,b:3);writeln(a:3,b:3);end.end.分析：这两个程序唯一的区别是ex1中将x,y作为值形参，而ex2中将x,y作为变量形参，因此在ex2中对x,y的修改实际上是对调用该过程时与它们对应的变量a,b的修改，故最后，a,b的值为2，1。而ex1中调用swap过程时，只是将a,b的值传递给x,y，之后在过程中的操作与a,b无关。答：ex1的运行结果为:ex2的运行结果为:12121221
（二）全程变量、局部变量及它们的作用域在主程序的说明部分和子程序的说明部分均可以说明变量，但它们的作用范围是特定的。1、局部量及其作用域在介绍过程和函数的说明时，我们曾指出，凡是在子程序内部作用的变量，应该在本子程序内加以说明。这种在子程序内部说明的变量称为局部变量。形式参数也只是在该子程序中有效，因此也属于局部变量。一个变量的作用域是指在程序中能对此变量进行存取的程序范围。因此，局部变量的作用域就是其所在的子程序。实际上，局部变量只是当其所在的子程序被调用时才具有确定的存储单元，当控制从子程序返回到调用程序后，局部变量的存储单元就被释放，从而变得无定义。事实上，在子程序内定义的标号、符号常量、类型、子程序也与局部变量具有相同的作用域。2、全程量及其作用域全程量是指在主程序的说明部分中说明的量。全程量的作用域分两种情况：①当全程量和局部量不同名时，其作用域是整个程序范围（自定义起直到主程序结束）。②当全程量和局部量同名时，全程量的作用域不包含局部量的作用域。例4写出下列程序的运行结果:programex7_4;varx,y:integer;procedurea;varx:integer;beginx:=2;writeln(''#'',x,''#'');writeln(''#'',y,''#'');end;{ofa}begin{mainprogram}x:=1;y:=2;writeln('''',x,''''，y);a;writeln('''',x,'''',y);end.分析：程序中x,y是全局变量,但在过程a中也有变量x，故全程变量x的作用域为除过程a外的任何地方。而y的作用域包含了子程序a，即整个程序。答：运行结果如下:12#2##2#12评注：变量作用域内对变量的操作都是对同一存储单元中的量进行的。
四、过程和函数的嵌套Pascal语言中，使用过程和函数，能使程序设计简短，便于阅读，节省存贮单元和编译时间。程序往往设计成分层结构，由一个主程序和若干个过程及函数组成。在过程或函数中，还可以说明另一些过程或函数，即过程或函数可以分层嵌套。在同一层中亦可说明几个并列的过程或函数。例如：上例过程的分层嵌套关系如下：0层主程序sample内并列两个1层过程P1a和P1b。过程P1a又嵌套两个2层过程p2a和p2b，2层的第二过程p2b又嵌套过程p3，p3就是第3层。其中p1b,p2a和p3不再嵌套别的过程，称为基本过程。这种分层结构的程序设计，特别要注意局部变量的使用范围和过程调用的要求。在主程序sample中定义的变量,可以在所有的过程中使用,主程序可调用p1a和p1b两个过程。过程p1a中定义的变量,只能在p2a,p2b和p3中使用。它能调用p2a,p2b两个过程,而不能调用p3和p1b。在过程p1b中定义的变量,只能在p1b中使用,它只能调用过程p1a。过程p2a不能调用任何过程。过程p2b可以调用并列过程p2a和p3，而过程p3可以调用p2a过程。过程调用是有条件的，过程定义在先，调用在后。同一层过程，后说明的过程可以调用先说明的过程。如果要调用在它后面定义的过程（或函数），可使用<向前引用>FORWARD这个扩充标识符。要注意的是<向前引用>过程(或函数)首部中形式参数表写一次即可,不必重复。如：procedureextend(vara,b:integer);forward;表示过程extend<向前引用>。因此,过程extend的说明部分只须如下书写:procedureextend;<说明部分>begin:end;五、子程序（模块化）结构的程序设计例5对6到60的偶数验证哥德巴赫猜想：不小于6的偶数可分解成两个素数之和。分析：用布尔型函数prime(x)判断x是否是素数,若是,函数值为真，否则，函数值为假。算法如下所示。1．t:=62．whilet≤60do3．t11;4．repeat5．t11+2;/找下一个素数a/6．untilprime(t1)andprime(t-t1);/直到a,b都是素数/7．writeln(i,''='',t1,''+'',t-t1);8．tt+2;9．endwhile源程序如下:programex9_7;vart,t1:integer;functionprime(x:integer):boolean;vari:integer;beginifx=1thenprime:=falseelseifx=2thenprime:=trueelsebeginprime:=true;i:=2;while(i<=round(sqrt(x)))and(xmodi<>0)doi:=i+1;ifi<=round(sqrt(x))thenprime:=false;end;end;{ofprime}
begint:=6;whilet<=60dobegint1:=1;repeatt1:=t1+2;untilprime(t1)andprime(t-t1);writeln(t,''='',t1,''+'',t-t1);t:=t+2;end;end.
例6编写一个给一个分数约分的程序。源程序如下：programex7_6;┌──变量参数vara,b:integer;↓procedurecommon(varx,y:integer);vari,j,k:integer;begin{求x,y的最大公约数}i:=x;j:=y;repeatk:=imodj;i:=j;j:=k;untilk=0;{对x,y进行约分}x:=xdivi;y:=ydivi;end;beginwrite(''Inputa,b='');readln(a,b);common(a,b);writeln(a,b:5);end.如输入:Inputa,b=128则输出:32
练习
1．输入5个正整数求它们的最大公约数。（提示：可用一个数组将５个数存放起来，然后求第一个数和第二个数的公约数，再求第三个数与前两个数公约数的公约数，这样求得前三个整数最大公约数……如此类推可求出５个整数的最大公约数）2．给一维数组输入任意6个整数,假设为:748915请建立一个具有以下内容的方阵：748915489157891574915748157489574891(请用子程序编写)。3．求两个正整数的最小公倍数。4．输入一个任意位的正整数,将其反向输出。5．有五位同学,其各科成绩如下:学号数学语文英语总分名次110897902988810031004389484635059787100（１）编写一个过程enter,输入每个学生成绩并计算各人的总分。（２）编写过程minci,用以排出每个人的名次。（３）按学号顺序输出。
第十三章动态数据类型
前面介绍的各种简单类型的数据和构造类型的数据属于静态数据。在程序中，这些类型的变量一经说明，就在内存中占有固定的存储单元，直到该程序结束。程序设计中，使用静态数据结构可以解决不少实际问题，但也有不便之处。如建立一个大小未定的姓名表，随时要在姓名表中插入或删除一个或几个数据。而用新的数据类型──指针类型。通过指针变量，可以在程序的执行过程中动态地建立变量，它的个数不再受限制，可方便地高效地增加或删除若干数据。
一、指针的定义及操作（一）指针类型和指针变量在pascal中,指针变量(也称动态变量)存放某个存储单元的地址；也就是说，指针变量指示某个存储单元。指针类型的格式为:＾基类型说明:①一个指针只能指示某一种类型数据的存储单元，这种数据类型就是指针的基类型。基类型可以是除指针、文件外的所有类型。例如，下列说明：typepointer=^Integer;varp1,p2:pointer;定义了两个指针变量p1和p2，这两个指针可以指示一个整型存储单元(即p1、p2中存放的是某存储单元的地址，而该存储单元恰好能存放一个整型数据)。②和其它类型变量一样，也可以在var区直接定义指针型变量。例如：vara:^real;b:^boolean;又如：typeperson=recordname:string[20];sex:(male,female);age:1..100end;varpts:^person;③pascal规定所有类型都必须先定义后使用，但只有在定义指针类型时可以例外，如下列定义是合法的：typepointer=^rec;rec=recorda:integer;b:charend;（二）开辟和释放动态存储单元1、开辟动态存储单元在pascal中，指针变量的值一般是通过系统分配的，开辟一个动态存储单元必须调用标准过程new。new过程的调用的一般格式:New(指针变量)功能：开辟一个存储单元，此单元能存放的数据的类型正好是指针的基类型，并把此存储单元的地址赋给指针变量。说明：①这实际上是给指针变量赋初值的基本方法。例如，设有说明：varp:^Integer;这只定义了P是一个指示整型存储单元的指针变量，但这个单元尚未开辟，或者说P中尚未有值（某存储单元的首地址）。当程序中执行了语句new(p)才给ｐ赋值，即在内存中开辟（分配）一个整型变量存储单元，并把此单元的地址放在变量ｐ中。示意如下图：
(a)编译时给(b)执行New(p)后(c)(b)的简略表示p分配空间生成新单元?表示值不定新单元的地址为XXXX内存单元示意图
②一个指针变量只能存放一个地址。如再一次执行New(p)语句，将在内存中开辟另外一个新的整型变量存储单元，并把此新单元的地址放在ｐ中，从而丢失了原存储单元的地址。③当不再使用ｐ当前所指的存储单元时，可以通过标准过程Dispose释放该存储单元。⒉释放动态存储单元dispose语句的一般格式:dispose(指针变量)功能：释放指针所指向的存储单元，使指针变量的值无定义。（三）动态存储单元的引用在给一个指针变量赋以某存储单元的地址后，就可以使用这个存储单元。引用动态存储单元一般格式：＜指针变量＞＾说明：①在用New过程给指针变量开辟了一个它所指向的存储单元后，要使用此存储单元的唯一方法是利用该指针。②对动态存储单元所能进行的操作是该类型（指针的基类型）所允许的全部操作。例1设有下列说明:varp:^integer;i:integer;画出执行下列操作后的内存示意图：New(p);P^:=4;i:=p^;解:如下图所示。(a)编译时(b)执行New语句(c)执行P^:=4(d)执行i:=P^分配存储单元内存单元示意图
（四）对指针变量的操作前已述及，对指针所指向的变量（如Ｐ＾）可以进行指针的基类型所允许的全部操作。对指针变量本身，除可用New、Dispose过程外，尚允许下列操作：⒈具有同一基类型的指针变量之间相互赋值例2设有下列说明与程序段:varp1,p2,p3:^integer;beginNew(P1);New(P2);New(P3);P1:=P2;P2:=P3;end;2、可以给指针变量赋nil值nil是PASCAL的关键字，它表示指针的值为"空"。例如，执行：p1:=ni1后，p1的值是有定义的，但p1不指向任何存储单元。3、可以对指针变量进行相等或不相等的比较运算在实际应用中，通常可以在指针变量之间，或指针变量与nil之间进行相等(＝)或不相等(＜＞＝的比较，比较的结果为布尔量。例3输入两个整数，按从小到大打印出来。分析：不用指针类型可以很方便地编程，但为了示例指针的用法，我们利用指针类型。定义一个过程swap用以交换两个指针的值。源程序如下：Typepointer=^integer;varp1,p2:pointer;procedureswap(varq1,q2:pointer);varq:pointer;beginq:=q1;q1:=q2;q2:=q;end;beginnew(p1);new(p2);write(''Input2data:'');readln(pq^,p2^);ifp1^>p2^thenswap(p1,p2);writeln(''Output2data:'',p1^:4,p2^:4);end.二、链表结构设有一批整数(12，56，45，86，77，……，)，如何存放呢?当然我们可以选择以前学过的数组类型。但是，在使用数组前必须确定数组元素的个数。如果把数组定义得大了，就会有大量空闲存储单元，定义得小了，又会在运行中发生下标越界的错误，这是静态存储分配的局限性。利用本章介绍的指针类型可以构造一个简单而实用的动态存储分配结构――链表结构。下图是一个简单链表结构示意图：其中：①每个框表示链表的一个元素，称为结点。②框的顶部表示了该存储单元的地址(当然，这里的地址是假想的)。③每个结点包含两个域：一个域存放整数，称为数据域，另一个域存放下一个结点(称为该结点的后继结点，相应地，该结点为后继结点的前趋结点)的地址。④链表的第一个结点称为表头，最后一个结点表尾，称为指针域；⑤指向表头的指针head称为头指针(当head为nil时，称为空链表)，在这个指针变量中存放了表头的地址。⑥在表尾结点中，由指针域不指向任何结点，一般放入nil。（一）链表的基本结构由上图可以看出：①链表中的每个结点至少应该包含两个域；一是数据域，一是指针域。因此，每个结点都是一个记录类型，指针的基类型也正是这个记录类型。因此，head可以这样定义：typepointer=^rec；rec=recorddata：integer;next:pointer;end;varhead:pointer;②相邻结点的地址不一定是连续的。整个链表是通过指针来顺序访问的，一旦失去了一个指针值，后面的元素将全部丢失。③与数组结构相比，使用链表结构时；可根据需要采用适当的操作步骤使链表加长或缩短，而使存储分配具有一定的灵活性。这是链表结构的优点。④与数组结构相比，数组元素的引用比较简单，直接用"数组名[下标]"即可，因为数组元素占用连续的存储单元，而引用链表元素的操作却比较复杂。（二）单向链表的基本操作上图所示的链表称为单向链表。下面我们通过一些例题来说明对单向链表的基本操作，并假设类型说明如前所述。例6编写一个过程，将读入的一串整数存入链表，并统计整数的个数。分析：过程的输入为一串整数，这在执行部分用读语句完成。过程的输出有两个：一是链表的头指针，一是整数的个数，这两个输出可以用变量形参来实现。由于不知道整数的个数，我们用一个特殊的9999作为结束标记。过程如下：procedurecreat(varh:pointer;varn:integer);varp,q:pointer;x:integer;beginn:=0;h:=nil;read(x);whilex<>9999dobeginNew(p);n:=n+1;p^.data:=x;ifn=1thenh:=pelseq^.next:=p;q:=p;read(x)end;ifh<>nilthenq^.next:=nil;Dispose(p);end;例7编一过程打印链表head中的所有整数,5个一行。分析：设置一个工作指针P,从头结点顺次移到尾结点，每移一次打印一个数据。过程如下：procedureprint(head:pointer);varp:pointer;n:integer;beginn:=0;p:=head;whilep<>nildobeginwrite(p^.data:8);n:=n+1;ifnmod5=0thenwriteln;p:=p^.next;end;writeln;end;（三）链表结点的插入与删除链表由于使用指针来连接，因而提供了更多了灵活性，可以插入删除任何一个成分。设有如下定义：typepointer=^rec;rec=recorddata:integer;next:pointerend;varhead:pointer;⒈结点的插入如下图所示,要在P结点和Q结点之间插入一个结点m,其操作如下:只要作如下操作即可:New(m);read(m^.data);m^.next:=q;p^.next:=m;?例8设链表head中的数据是按从小到大顺序存放的，在链表中插入一个数，使链表仍有序。分析：显然，应分两步：查找、插入。设ｐo指向要插入的结点，若仅知道ｐo应插在ｐ之前（作为ｐ的前趋结点）是无法插入的，应同时知道ｐ的前趋结点地址ｑ。当然，如果插在链表原头结点这前或原链表为空表或插在原尾结点之后，则插入时又必须作特殊处理。过程如下：procedureinserting(varhead:pointer;x:integer);varpo,p,q:pointer;beginnew(po);po^.data:=x;p:=head;ifhead=nil{原表为空表}thenbeginhead:=po;po^.next:=nil;endelsebeginwhile(p^.datanil)dobeginq:=p;p:=p^.nextend;ifp^.data>=x{不是插在原尾结点之后}thenbeginifhead=pthenhead:=poelseq^.next:=po;po^.next:=pendelsebeginpo^.next:=po;po^.next:=nilend;end;end;⒉结点的删除如下图所示，要在删除结点P的操作如下:要删除结点P,则只要将其前趋结点的指针域指向P的后继结点即可。q^.next:=p^.next;dispose(p);例9将链表head中值为X的第一个结点删除分析:有三种情况存在:头结点的值为X;除头结点外的某个结点值为X;无值为X的结点。为将前两种情况统一起来，我们在头结点之前添加一个值不为Ｘ的哨兵结点。算法分两步：查找、删除。过程如下：proceduredeleteing(varhead:pointer;x:integer);varp,q:pointer;beginNew(p);p^.data:=x-1;p^.next:=head;head:=p;{以上为添加哨兵结点}while(x<>p^.data)and(p^.next<>nil)dobeginq:=p;p:=p^.nextend;ifx=p^.data{存在值为X的结点}thenq^.next:=p^.nextelsewriteln(''NOtfound!'');head:=head^.next{删除哨兵}end;（四）环形链表结构在单向链表中，表尾结点的指针为空。如果让表尾结点的指针域指向表头结点，则称为单向环形链表，简称单链环。如图所示。单链环示意图（五）双向链表结构单链表中，每个结点只有一个指向其后继结点的指针域。如果每个结点不仅有一个指向其后继结点的指针域，还有一个指向其前趋的指针域，则这种链表称为双向链表。如图所示。双向链表示意图可用如下定义一个数据域为整型的双向链表:typepointer=^node;node=recordprev:pointer;data:integer;next:pointer;end;对双向链表的插入、删除特别方便。与单向链环相似，我们还可定义双向链环。三、综合例析例10读入一串以"＃"为结束标志的字符，统计每个字符出现的次数。分析：设置一个链表存放，每读入一个字符，就从链表的头结点向后扫描链表，如果在链表中此字符已存在，则其频率加1，否则将该字符的结点作为链表的新头结点，相应频率为1。源程序如下：programex11_10;typeref=^letters;letters=recordkey:char;count:integer;next:ref;end;vark:char;sentinel,head:ref;proceduresearch(x:char);varw:ref;beginw:=head;sentinel^.key:=x;whilew^.key<>xdow:=w^.next;ifw<>sentinelthenw^.count:=w^.count+1elsebeginw:=head;new(head);withhead^dobeginkey:=x;count:=1;next:=w;endend;end;{ofsearch}procedureprintlist(w:ref);beginwhilew<>sentineldobeginwriteln(w^.key:2,w^.count:10);w:=w^.next;end;end;{ofprintlist}begin{mainprogram}new(sentine);withsentinel^dobeginkey:=''#'';count:=0;next:=nil;end;head:=sentinel;read(k);whilek<>''#''dobeginsearch(k);read(k);end;printlist(head);end.例11用链表重写筛法求2～100之间所有素数程序。源程序如下：programex11_12;usescrt;typelink=^code;code=recordkey:integer;next:link;end;varhead:link;procedureprintlist(h:link);{打印链表h}varp:link;beginp:=h;whilep<>nildobeginwrite(p^.key,''-->'');p:=p^.next;end;end;procedurebuildlink;{建立链表}varp,q:link;i:integer;beginnew(head);head^.key:=2;p:=head;fori:=3to100dobeginnew(q);q^.key:=i;q^.next:=nil;p^.next:=q;p:=q;end;end;procedureprime;{筛法将找到的素数的倍数从链表中删除}varh,p,q:link;beginh:=head;whileh<>nildobeginp:=h;q:=p^.next;whileq<>nildoif(q^.keymodh^.key=0)thenbeginp^.next:=q^.next;dispose(q);q:=p^.next;endelsebeginp:=q;q:=q^.next;end;h:=h^.next;end;end;begin{mainprogram}clrscr;buildlink;printlist(head);writeln;prime;printlist(head);end.
练习1、围绕着山顶有10个洞，一只兔子和一只狐狸各住一个洞，狐狸总想吃掉兔子。一天兔子对狐狸说，你想吃我有一个条件，你先把洞编号１到10。你从第10号洞出发，先到第１号洞找我，第二次隔一个洞找我，第三次隔两个洞找我，以后依次类推，次数不限。若能找到我，你就可以饱餐一顿，在没找到我之前不能停止。狐狸一想只有10个洞，寻找的次数又不限，哪有找不到的道理，就答应了条件。结果就是没找着。利用单链环编程，假定狐狸找了１０００次，兔子躲在哪个洞里才安全。2、某医院病房的订位管理中，将病人的记录按姓名的字母顺序排成一个链表。试编写程序，从键盘上输入下列字母，就可对病员记录进行管理：（１）ｉ───新病人入院（插入一个病员记录）。（２）ｄ───病人出院（删除一个病员记录，并显示该记录）。（３）ｓ───查询某病员记录（显示该记录或"未找到"）。（４）ｑ───在屏幕上列出所有的病员记录并结束程序。
3、编写一个简单的大学生新生入校登记表处理程序。
第十四课文件
在DOS操作中，我们所谈及的文件称之为外部文件。外部文件是存储在外部设备上，dir、type等命令直接对文件进行操作。Pascal所谈及的文件，称之为内部文件。内部文件的特点是文件的实体（实际文件）也是存储在外存储器上，成为外部文件的一分子，但在使用时必须在程序内部以一定的语句与实际文件联系起来，建立一一对应的关系，用内部文件的逻辑名对实际文件进行操作。内部文件的逻辑名必须符合ＰＡＳＣＡＬ语言标识符的取名规则。Pascal中的文件主要用于存放大量的数据。如：成绩管理，原始数据很多，使用文件先将其存入磁盘，通过程序读出文件中的数据再进行处理，比不使用文件要来得方便、有效。Pascal中的一个文件定义为同一类型的元素组成的线性序列。文件中的各个元素按一定顺序排列，可以从头至尾访问每一个元素，从定义上看，文件与数组相似，但它们之间有着明显不同的特征，主要表现在：Pascal程序或用文字编辑软件，如edit、ws、TurboPascal的edit命令等产生，或在运行过程中由程序产生，且运行完后，依然存贮在外部设备上。（３）在文件类型定义中无需规定文件的长度即元素的个数，就是说元素的数据可动态改变，一个文件可以非常之大，包含许许多多元素，也可以没有任何元素，即为一个空文件。而数组的元素个数则是确定的。使用文件大致有以下几个步骤；（１）说明文件类型，定义文件标识符；（２）建立内部文件与外部文件的联系；（３）打开文件；（４）对文件进行操作；（５）关闭文件。TurboPascal将文件分为三类：文本文件（顺序）、有类型文件（顺序或随机）和无类型文件（顺序或随机）。下面将介绍这些文件及其操作。
字符串函数求长度length定义：functionLength(S:String):Integer;例子：varS:String;beginReadln(S);Writeln(''"'',S,''"'');Writeln(''length='',Length(S));end.
Pascal中的数学函数求绝对值函数abs(x)定义：functionAbs(X):(Sametypeasparameter);说明：X可以是整型，也可以是实型；返回值和X的类型一致例子：varr:Real;i:Integer;beginr:=Abs(-2.3);{2.3}i:=Abs(-157);{157}end.
附录关于fillchar的使用和讨论
大家听说过fillchar这个标准过程吧。?很好用的。var?a:array?[1..10]?of?arrtype;执行fillchar(a,sizeof(a),0);当arrtype为1.real(其他差不多)???????????????????????????使得a中的元素全部成为0.02.integer(byte,word,longint,shortint都相同)???全部为03.boolean?????????????????????????????????????全部为false4.char????????????????????????????????????????全部为#0
执行fillchar(a,size(a),1);写几个特殊的1.integer?????????全部为157（不知道为什么）2.real????????????很大的一个数，同上。3.boolean?????????全部为true4.byte,shortint???全部为1,所以integer不行可以暂时用这两个嘛。?要不然就减去156
附录程序的调试(一)——步骤法
programtiaoshi;vari:integer;beginfori:=1to300dobeginifimod2=0thenifimod3=0thenifimod5=0thenwriteln(i);end;end.
????该程序是输出300以内同时能被2，3，5整除的整数。现在我们开始调试。调试有多种方法，先介绍一种，权且叫步骤法，步骤法就是模拟计算机的运算，把程序每一步执行的情况都反映出来。通常，我们有F8即STEP这个功能来实现，如图：不断地按F8，计算机就会一步步地执行程序，直到执行到最后的“end.”为止。????可能你还没有发现F8的威力，我们不妨把上面的程序略微修改一下，再配合另外的一种调试的利器watch，你就会发现步骤法的用处。
programtiaoshi;vari:integer;a,b,c:boolean;beginfori:=1to300dobegina:=false;b:=false;c:=false;ifimod2=0thena:=true;ifimod3=0thenb:=true;ifimod5=0thenc:=true;ifaandbandcthenwriteln(i);end;end.
????如图，我们单击菜单栏中debug选项，里面有一项叫watch的选项，我们单击它。????就会出现一个watch窗口：????watch窗口可以让我们观察变量的变化情况，具体操作是在watches窗口内按Insert键：????这时，屏幕上弹出一个菜单，我们输入所需要观察的变量名，我们分别输入i,a,b,c这4个变量名，于是watches窗口内就有如下的4个变量的状态：????这时，我们再次使用步骤法，我们会发现，这4个变量的状态随着程序的执行而不断变化，比如：????这样我们就可以方便地知道执行每一步之后，程序的各个变量的变化情况，从中我们可以知道我们的程序是否出错，在哪里出错，方便我们及时地修改。下一次，我们介绍另外的一种方法，断点法
程序的调试(二)——断点法
在前面我们已经学习了基本的程序调试方法——步骤法。步骤法有一个缺点，就是在遇到循环次数比较多或者语句比较多的时候，用起来比较费时，今天我们来学习一种新的也是常用的调试方法——断点法。????所谓断点法，就是在程序执行到某一行的时候，计算机自动停止运行，并保留这时各变量的状态，方便我们检查，校对。我们还是以前面求同时能被2，3，5整除的3000以内的自然数为例，具体操作如下：????我们把光标移动到程序的第14行，按下ctrl+F8，这时我们会发现，该行变成红色，这表明该行已经被设置成断点行，当我们每次运行到第14行的时候，计算机都会自动停下来供我们调试。????我们必须学以致用，赶快运用刚学的watch方法，看看这家伙到底有多厉害。请记住，计算机是执行到断点行之前的一行，断点行并没有执行，所以这时b:=true这一句并没有执行。????断点行除了有以上用处之外，还有另外一个重要用处。它方便我们判断某个语句有没有执行或者是不是在正确的时刻执行，因为有时程序由于人为的疏忽，可能在循环或者递归时出现我们无法预料的混乱，这时候通过断点法，我们就能够判断程序是不是依照我们预期的顺序执行。
附录Pascal的多种退出语句用法break是用来退出其所在的循环语句即：不论在任何一个循环语句中执行了break的话，马上退出这个语句。相当于：goto这一层循环语句最末尾一句的下一句。例如：vari:integer;beginfori:=1to10dobegin{1}writeln(i);break;writeln(i+1);end;readlnend.执行结果：1
可见第一次循环时，执行了{1}句后，执行break，然后马上退出了这个for语句。{}注意：以上两个语句只对它们所在的那层循环语句起作用，也就是说：如果有多个循环语句相嵌套，其中某一层执行了continue/break语句，它们并不能影响上面几层的循环语句。
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