Основные операции со множествами

Задание множеств

Множество можно задать типизированной константой:

Const mnosh: Set Of 1..10 = [2, 3, 8]; задано множество целых чисел с элементами 2, 3, 8.

Множество можно задать в самой программе оператором присваивания:

mnosh:= [2, 3, 8]; множество с элементами 2, 3, 8

mnosh:= []; пустое множество

mnosh:= [2..5]; множество с элементами 2, 3, 4, 5

2.Добавление и удаление элементов множеств

Эти операции осуществляются операторами присваивания:

mnosh:= [1..4]; вомножестве элементы 1, 2, 3, 4

mnosh:= mnosh + [7, 9]; вомножестве элементы 1, 2, 3, 4, 7, 9

mnosh:= mnosh - [2, 3]; вомножестве элементы 1, 4, 7, 9

Ввод элементов множества с клавиатуры

Введем во множество mnosh несколько чисел циклом с постусловием, пока не напечатаем 0:

Repeat

Write(‘Очередной элемент:’);

ReadLn(n);

If (n <> 0)

Then Mnosh:= mnosh + [n]; очередной элемент обязательно в

Until (n = 0); квадратных скобках

Вывод элементов множества на экран

Пусть множество mnosh описано как:

Var mnosh: Set Of 1.. 100;

Заданы какие-то элементы этого множества. Выведем эти элементы на экран циклом:

For i:= 1 To 100 Do перебираем все возможные элементы множества,

If (I In mnosh) если очередной элемент входит во множество,

Then Write(i:5); то выводим его на экран

WriteLn;

Процедуры для работы со множествами

Для работы со множествами определены следующие процедуры:

Включение элемента во множество

Include(mnosh, s);

mnosh - имя множества,

s - константа (переменная, выражение) того же типа, как и элементы множества.

Исключение элемента из множества

Exclude(mnosh, s);

mnosh - имя множества,

s - константа (переменная, выражение) того же типа, как и элементы множества.

 

Файлы

В общем случае файлом называется последовательность некоторых однотипных информационных компонентов, сохраняемая во внешней памяти компьютера под одним именем. На этом основании файл считается структурой данных.

Полномасштабная работа с файлами принадлежит к прерогативам операционной системы. Здесь мы используем специальные команды создания, просмотра, копирования и удаления файлов, знакомимся с их свойствами, сортируем их, а также объединяем в иерархическую древовидную структуру каталогов. Однако выполнение всех перечисленных операций с файлами организуется и осуществляется, как правило, вручную. Средства работы с файлами, предусмотренные в Паскале, позволяют автоматизировать эти функции.

Существуют задачи, для которых заранее невозможно определить количество выходных или входных данных. Оно определяется только в процессе решения конкретной задачи, то есть при работе программы. Поэтому возникла необходимость в специальной структуре данных, которая представляла бы собой последовательность компонентов, в общем случае разнотипных, причем длина этой последовательности заранее не определялась, а конкретизировалась при выполнении программы. К тому же, эта структура данных должна была бы храниться не в оперативной памяти компьютера, а на внешних устройствах.

В современных алгоритмических языках такую структуру данных называют файлом.

В отличие от рассмотренных выше структур данных – массивов, множеств и строк, при описании которых необходимо задавать их точный размер для выделения в оперативной памяти необходимого количества ячеек для их размещения, при описании файлов их размер не указывается.

Вторым отличием от массивов – структур данных с произвольным (прямым) доступом к любому их элементу (можно обратиться, например, к пятому элементу вектора, предварительно не считывая предыдущие четыре элемента), файлы являются структурами, как с произвольным, так и с последовательным доступом – для обращения к их пятому элементу необходимо прочитать предыдущие четыре.

Таким образом, файл – это упорядоченная совокупность однотипных элементов (типизированные файлы), имеющая произвольную длину, прямой или последовательный доступ.

Аналогом файлов является магнитофонная лента: количество записей в ней заранее неизвестно, всегда доступна для прослушивания только текущая запись, и для прослушивания очередной записи необходимо прослушать или перемотать все предыдущие.

Файлы, используемые в Паскале, делятся на физические (внешние) и логические (внутренние). Физические файлы являются средствами обмена данными и хранятся на внешних носителях. Это единственная структура, посредством которой данные, обрабатываемые программой, могут быть получены извне, а результаты работы программы могут быть переданы во внешний мир и сохранены.

Таким образом, (физические) внешние файлы сохраняются после окончания работы программы, их создавшей, и данные, записанные в них, могут быть использованы для дальнейшей работы.

Логические файлы хранятся в оперативной памяти компьютера во время работы программы, их создавшей, и стираются после окончания ее работы. На логическом уровне в качестве информационных компонентов файлов могут выступать любые структуры данных: числа, символы, строки, массивы, записи. Компонентами файлов не могут быть только другие файлы. На физическомуровне универсальным информационным компонентом любого файла является байт. Иначе говоря, содержимое любого файла представляет собой последовательность байтов.

Взаимоотношения данной программы с последовательностью байтов данного файла могут строиться по-разному, в зависимости от того, каким определен тип файла в программе.

 

 

В Паскале различают три типа внешних файлов:

1. типизированные

2. текстовые

3. нетипизированные

Типизированные файлы

Они предназначены для хранения данных только одного типа Паскаля: файл целых чисел, вещественных чисел, символов, массивов одного размера, строк одной длины, записей. Не существует только файла файлов и файла объектов.

Перед началом работы с файлом его необходимо описать (объявить), указав его имя и тип компонентов (элементов).

Объявить файл можно двумя способами:

1.указанием его имени и типа в разделе описания переменных Var:

Var f_int: File Of Integer; описан файл целых чисел f_int,

f_int – имя логического файла – файловой переменной

Внимание! При описании файла его размер не указывается.

Структура файла целых чисел:

 

EOF – End Of File – метка конца файла: символ с кодом 26 (CTRL+Z).

Var f_char: File Of Char; описан файл символов f_char,

f_char – имя логического файла –
файловой переменной

Структура файла символов:

 

2.указанием его типа в разделе определения типов TYPE и имени – в разделе описания переменных Var:

Type TFile_int: File Of Integer;

Var f_int: TFile_Int;

 

Таким образом, можно перечислить отличия файла от, например, массива:

· файлы располагаются во внешней памяти – сохраняются после окончания работы программы,

· при описании файлов размеры их не задаются, они могут изменяться при работе программы,

· текущее количество элементов файла в каждый момент работы программы неизвестно, но всегда известно, где конец файла (метка EOF),

· в любой момент программно можно определить длину файла, добавлять в него новые элементы, считывать их, урезать его, переименовывать и даже уничтожить.

Перед началом работы с файлом необходимо связать имя логического файла (файловую переменную) с физическим файлом на внешнем носителе:

Assign (имя файловой переменной, ‘путь к физическому файлу’);

Assign(f_int,’D:\User\f_int.dat’);

f_int – имя файловой переменной (логического файла),

D:\User\f_int.dat - полный путь к физическому файлу на внешнем носителе:
диск D:
директория (папка) User
файл f_int_dat.

Внимание! Желательно совпадение имени физического файла и имени файловой переменной; расширение имени типизированного файла.dat.

После установления пути к физическому файлу его можно открыть:

а)открытие нового файла для записи в него данных:

ReWrite(f_int);

При этом на внешнем носителе создается новый физический файл с заданным именем. Если файл с таким же именем уже существовал, то он очищается. С каждым файлом связан указатель текущего элемента (записи). В этом случае этот указатель становится в начало файла – элемент с номером 0.

Внимание! Нумерация элементов файлов начинается с нуля!

 

б) открытие существующего файла для чтения и записи в него данных:

ReSet(f_int);

При этом на внешнем носителе отыскивается файл с заданным именем и, если он найден, то указатель текущей записи становится в начало файла – на запись с номером 0.

Запись в открытый для записи файл осуществляется оператором

Write (файловая переменная, имя записываемой переменной);

Например,

Write(f_int, n); записать в файл f_int значение переменной n

Внимание! Оператор WriteLn использовать нельзя.

В этом случае значение переменной n записывается в файл на то место, где стоит указатель текущей записи. Если там была какая-то запись, то она заменяется новой. После записи указатель автоматически перемещается на следующую позицию. Если указатель перед этим находился на метке EOF - в конце файла, то новая запись помещается в конец файла и файл автоматически расширяется.

Из открытого для чтения файла можно прочитать все записи и вывести их, например, на экран:

ReSet(f_int); открываем файл f_int для чтения

While Not(EOF(f_int) Do пока не конец файла f_int

Begin

Read(f_int,n); читаем из него очередную запись в переменную n

Write(n:5); выводим прочитанное значение на экран

End;

WriteLn; текстовый курсор – в начало новой строки
на экране

Внимание! Оператор ReadLn при чтении типизированных файлов использовать нельзя.

Таким образом, типизированный файл читается с помощью цикла с предусловием While. Условие окончания цикла – чтение метки конца цикла EOF.

После окончания работы с файлом он должен быть закрыт оператором:

Close (файловая переменная);

Например,

Close(f_int);

Пример записать в целочисленный файл несколько чисел, вводимых с экрана. Конец ввода – число 0. Прочитать эти числа из файла и вывести их на экран в одну строку.

Интерфейс программы:

Введите число: 3

Введите число: -1

Введите число: 5

Введите число: 12

Введите число: -6

Введите число: 0

Введены числа:

3 -1 5 12 -6

Программа:

Program File_1;

Uses CRT;

Var n: Integer;

f_int: File Of Integer;

Begin

ClrScr;

Assign(f_int, ‘d:\User\f_int.dat’);

ReWrite(f_int);

Repeat

Write(‘Введите число:’);

ReadLn(n);

If (n <> 0)

Then Write(f_int,n);

Until (n=0);

ReSet(f_int);

Схема алгоритма: While Not(EOF(f_int)) Do

Begin

Read(f_int, n);

Write(n:5);

End;

WriteLn;

Close(f_int);

ReadLn;

End.