信息学奥赛第七讲：枚举型/函数与过程/指针等

信息学奥赛第七讲：枚举型/函数与过程/指针等

一、 枚举型和子界型 

7 .1 .1 　类型定义

　　类型定义的语法格式：

　　type

　　<标识符1>=<类型1>；

　　<标识符1>=<类型1>；

　　……

　　<标识符n>=<类型n>； 

7 . 1. 2　枚举类型

　　通过预定义列出所有值的标识符来定义一个有序集合，这些值的次序和枚举类型说明中的标识符的次序 是一致的。枚举类型的形式：(标识符1，……，标识符n)

例如：type daystype=(sunday,monday,tuesday,wednesday,thursday,friday,saturday)

　　枚举元素只能是标识符，而不能是数值常量或字符常量。例如以下的定义是错误的： 

      type daystype=('sun','mon','tue','wed','thu','fri','sat')

　　枚举元素是标识符，不要把作为枚举元素的标识符视作变量名，它不能被赋值。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。例如以下的定义是错误的：

     type daytype1=(monday,tuesday);

          daytype2=(monday,wednesday);

　　可以将枚举类型的定义和变量的定义结合在一起。例如：var a:(monday,tuesday,sunday)

　　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列，序列号从0开始。

     例如：已经定义daystype

　　　      ord(sunday)=0,succ(sunday)=monday,pred(friday)=thursday

　　Turbo Pascal不允许直接读写枚举值，所以枚举值的输出常用case语句间接的输出。枚举值的输入，则要一一判断读入字符是否是枚举类型的标识符。若是才能赋给枚举变量，否则就会出错。

例如：枚举值的输出

　case day of

　　sunday:write('sunday');

　　monday:write('monday');

　　tuesday:write('tuesday');

　　wednesday:write('wednesday');

　　thursday:write('thursday');

　　friday:write('friday');

　　saturday:write('saturday');

　end;

7 . 1. 3　子界类型

　　子界类型是由整型、字符型、枚举型、布尔型的两个常量指定该类型的值域区间。

子界类型的形式：　　常量．．常量

　　两个常量必须是同一种顺序类型。例如：a．．b，要求a<=b

     例如：

　　type a=1..3;

          b='a'..'d';

　　可以将子界类型的定义和变量的定义结合在一起。例如：var a:1．．9

    例　按月、日、年顺序读入一日期，输出该日期是这一年中的第几天。

　program date;

　　var year:0..2010;

　　　　month,i:1..12;

　　　　day:1..31;

　　　　dayth:integer;

　begin

　　read(month,day,year);

　　dyath:=0;

　　for i:=1 to month-1 do

　　　case i of

　　　　1,3,5,7,8,10,12:dayth:=dayth+31;

　　　　2:if ((year mod 4=0)and(year mod 100<>0)or(year mod 400 =0)

　　　　　then dayth:=dayth+29

　　　　　else dayth=:=dayth+28;

　　　　4,6,9,11:dayth:=dayth+30;

　　　end;

　　dayth:=dayth+day;

　　writeln(dayth)

　end. 

二、 函数和过程  

7.2.1 　函数

　　如果一个子程序执行后能够返回其结果 值，那么它就可以用于表达式中，称这种子程序为函数，这种语句序列的定义称为函数说明。函数说明形式如下：

　function　函数名(形式参数表):函数类型；

　　说明部分；

　begin

　　语句1;

　　语句2;

　　……

　　语句n

　end

　　函数返回一个函数值，过程则能完成一系列各种操作。函数的调用方式出现在表达式中，而过程调用是一句独立的语句。

例：计算|X|的函数

　　function zhoufei(x:real):real;

　　　var z:integer;

　　begin

　　　if x>=0 then z:=x

　　　else z:=-x

　　　zhoufei:=z;

　　end;

　　Turbo Pascal规定一个函数只能求出一个简单值。　　 

7.2.2过程

给某个语句序列组成的子程序赋于一个适当的名字。程序中凡是需要出现这个语句序列的地方，可以简单的写上子程序的名字。这种完成一个操作的子程序称为过程；子程序的定义称为过程说明。

　　过程说明由过程首部和过程体组成，其形式如下：

     procedure 过程名(形式参数表);-------过程首部

     说明部分;

     begin

       执行语句;

       ……

     end;

例　输出两个数中最大值的过程

procedure largest(a,b:integer);

begin

if a>b then writeln(a)

else writeln(b);

end.　　

三、 集合与记录 

7.3 .1　集合

　　以已知序数类型值的集合为值，所构成的类型是集合类型，称已知序数类型为基类型。集合类型的定义形式为：

　　　　　　集合类型名＝set of　基类型

　　基类型中不能超过256个可能值，且它们的序数值应在0．．255之间。

　　表示一个集合值的最通用的方法是逐个枚举集合的元素。下面是集合值标记的例子：

［3，9，15，20］     {由3，9，15，20组成的集合}

［　］ {空集}

［'l'..'p','z'　］    {由字符l,m,n,o,p,z组成的集合}

　　两个相连的集合对象之间，可以通过下列运算符进行运算

集合运算符：

+     产生一个包含两个集合元素的集合 

*     产生一个只包含两个集合元素公共元素的集合 

-      产生一个包含所有属于第一个集合、但不属于第二个机和的元素的集合 

例如：[A,B,C]+[D]等于[A,B,C,D]

[A,B,C]*[A]等于[A]

[A,B,C]－[A]等于[B,C]

关系运算符

=      检查两个集合所包含的元素相同 

<>     检查两个集合不相等 

<=     检查第一个集合中的元素都在第二个集合中出现 

>=     检查第一个集合中的元素包含第二个集合中的所有元素 

in     检查集合基类型的一个元素属于集合 

例如：[A,B,C]=[A,B,C]　等于true

[A,B,C]<>[C,B,A]　等于FALSE 

7.3. 2　记录

　　记录是描述同一对象的一组类型可能不同的数据的集合。使用记录类型实现了数据逻辑关系和存放形式上的一致。定义记录类型的一般形式

　　记录类型名＝record

　　      域名1：类型1；

　　　　域名2：类型2；

　　　　……

　　　　域名m：类型m；

　  end；

例如：表示学生信息的记录定义

type

　　stype=record

　　    　　name:string[20];

　　　    　number:integer;

　　　     sex:(male,female);

        　 class:1..20

           address:string

　　end;

　　域为记录类型的元素。记录的每个域都有名称，不同域的数据类型可以各不相同，这一点是数组所不能做到的。引用记录变量的元素采用以下标记法：

(1)直接引用，其形式为

　　　记录变量名．域名

例如：var str1,str2:stype;

　　　则str1.name表示学生str1的姓名，str2.sex表示学生str2的性别。

(2)使用with开域语句，其形式为

　　　with 记录变量名 do 语句

　　在with语句中，引用记录变量名不再冠以记录变量名，以简化对记录中域的引用写法。例如描述100个学生的数据信息，引入元素类型为stype的数组students。

　　var

　　　students:array[1..100]of stype;

      number_of_boy,number_of _girl,k:integer:

例如下面是一段统计一个班级中男生人数和女生人数的程序。

　begin

　　number_of_boy:=0;     number_of_girl:=0;

　　for k:=1 to 100 do

　　with student[k] do

　　if    sex=male    then    number_of_boy:=number_of_boy+1

　　else    number_of_girl:=number_of_girl+1

　end;

　with语句的嵌套结构的一般形式：

　　with <记录变量名1>　do

　　　with <记录变量名2>　do

　　　　……

　　　　　with <记录变量名n>　do

　　　　　　<语句>；

　　上面的嵌套格式也可以简写为：

　　with <记录变量名1，记录变量名2，……，记录变量名n>　do

　　　<语句>；　　

四、 指针 

7．4．1 　指针的动态变量

1.定义指针类型

　　在Pascal中，指针变量中存放的某个存储单元的地址，即指针变量指向某个存储单元。一个指针变量仅能指向某一种类型的存储单元，这种数据类型是在指针类型的定义中确定的，称为指针类型的基类型。指针类型定义如下：

　　　类型名＝^基类型名；

例如：type q=^integer;

　　　var a,b,c:q;

　　说明q是一指向整型存储单元的指针类型，其中"^"为指针符。a,b,c均定义为指针变量，分别可以指向一个整型存储单元。

　　上例也可定义为：

　　　　var a,b,c:^integer;

　　指针也可以指向有结构的存储单元。

例如：type person=record

　　　　　　　　name:string[10];

　　　　　　　　sex:(male,female);

　　　　　　　　age:20..70

　　　　　　end;

　　　var pt:^person;

　　pt为指向记录类型person的指针变量。

2.动态变量

　　应用一个指针指向的动态存储单元即动态变量的形式如下：

　　　　指针变量名^

例如：p^、q^、r^

　　指针变量p和它所指向的动态变量^p之间有如下关系：    P－>P'

以下语句把整数5存放到p所指向的动态变量p^ 中去：    p^:=5;

以下语句把p所指向的p^中的值赋给整型变量i：    i:=p^;

如果指针变量p并未指向任何存储单元，则可用下列赋值语句：

p:=nil;    其中nil是Turbo Pascal保留字，表示“空”，相当于C里面的null 

7.4 .2　对动态变量的操作

　　在Turob Pascal程序中，动态变量不能由var直接定义而是通过调用标准过程new建立的。过程形式为：

　　　　new   (指针变量名);

　　如果有下列变量定义语句：

　　　var p:^integer;

　　仅仅说明了p是一个指向整型变量单元的指针变量，但这个整型单元并不存在，在指针变量p中还没有具体的地址值。在程序中必须通过过程调用语句：new(p);才在内存中分配了一个整型变量单元，并把这个单元的地址放在变量p中，一个指针变量只能存放一个地址。在同一时间内一个指针只能指向一个变量单元。当程序再次执行new(p)时，又在内存中新建立了一个整型变量单元，并把新单元的地址存放在p中，从而丢失了旧的变量单元的地址。

　　为了节省内存空间，对于一些已经不使用的现有动态变量，应该使用标准过程dispose予以释放。过程形式为：dispose(指针变量名)；为new(指针变量名)的逆过程，其作用是释放由指针变量所指向的动态变量的存储单元。例如在用了new(p)后在调用dispose(p)，则指针p所指向的动态变量被撤销，内存空间还给系统，这时 p的值为 nil。 

例：输入两个数，要求先打印大数后打印小数的方式输出，用动态变量做。

　program dongtai;

　　type intepter=^integer;

　　var p1,p2:intepter;

　　procedure swap(var,q1,q2:intepter);

　　　var p:integer;

　　begin

　　　p:=q1;q1:=q2;q2:=p;

　　end;

　begin

　　new(p1);new(p2);

　　writeln('input 2 data: ');readln(p1^,p2^);

　　if p1^　　writeln('output 2 data: ',p1^:4,p2^:$);

　end.