3.3. Лабораторна робота №3 Написання програм для введення та обробки серій із нулів та одиниць
Кількість занять – 2 (4 години).
Мета роботи – вдосконалити навики роботи з цілим типом мови ТР 7.0 та побудови алгоритмічних конструкцій.
Підготовка до роботи – за матеріалами лекцій, методичною та додатковою літературою ознайомитися з основними алгоритмічними конструкціями по обробці серій цілих чисел : відповісти на контрольні питання.
Послідовність виконання роботи.
Отримати індивідуальне завдання.
Скласти алгоритм розв`язання задачі у вигляді блок-схеми.
Написати програму мовою ТР 7.0, яка реалізує даний алгоритм.
Ввести і налагодити програму, виконати розрахунки за комп`ютером.
Оформити та захистити звіт.
3.3.1. Поняття послідовності серій із чисел
Розглянемо довільну послідовність цілих чисел, до складу якої входять лише нулі та одиниці:
1 00 1 0 1111 00 1 0 1
└┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘ └┘
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10
Перед серією послідовності розуміють набір однакових чисел, що слідують одне за одним. У наведеному прикладі набори S1-S10 є серіями.
Кількість нулів або одиниць в серії визначає її довжину. Наприклад, серія S6 складається з чотирьох одиниць, тому її довжина дорівнює 4. Кількість нулів та одиниць послідовності визначає її довжину (в наведеному прикладі довжина послідовності дорівнює 15).
У подальшому при побудові алгоритмів та написанні програм домовимося використовувати такі позначення:
Z — щойно введене (поточне) число послідовності (нуль або одиниця);
C — попередньо введене число;
I — довжина послідовності;
L — число елементів (нулів або одиниць) у поточній серії (серії, що вводиться);
Lp — число елементів у попередньо введеній серії;
S — число серій у послідовності;
L0,L1— відповідно довжина нульової та одиничної серії.
3.3.2. Зразок виконання індивідуального завдання
Завдання. Зчитувати з клавіатури послідовність нулів та одиниць до тих пір, поки не буде введено N серій, що складаються з М нулів; вивести загальну кількість введених елементів (довжину послідовності).
Виконання завдання. Складемо алгоритм обчислень, побудувавши графічну блок – схему (рис.3.3.1.)
Перш ніж перейти до написання програми, звернемо увагу на те, що в наведеному алгоритмі використовується багатонапрямлене (три напрями) розгалуження. Як відомо, в цьому випадку можна використати вкладені конструкції IF…THEN…ELSE, як показано в наведеній нижче ТР-програмі. Однак неважко помітити громіздкість та заплутаність цього варіанта вирішення, які збільшуються зі збільшенням числа напрямків розгалуження.
У мові ТР у подібних ситуаціях дуже часто використовують оператори CASE..OF, які замінюють конструкції складеними операторами IF…THEN…ELSE і є більш наочними при програмуванні.
Рис.3.3.1. Блок-схема введення та обробки серій із нулів й одиниць.
PROGRAM SERII1;
USES CRT;
CONST N=2; M=3; {опис констант}
VAR I, L0, S, Z:INTEGER;
BEGIN
CLRSCR;
I:=0; L0:=0; S:=0;
REPEAT {цикл із післяумовою}
I:=I+1;
WRITE(‘Введіть нуль або одиницю:’);
READLN(Z);
IF Z=0 {багатонапрямлене розгалуження}
THEN
L0:=L0+1 {перша вітка}
ELSE
IF Z=1
THEN
BEGIN
IF L0:=M {друга вітка}
THEN
BEGIN
S:=S+1;
L0:=0
END;
END;
ELSE
BEGIN
WRITELN(‘Некоректне введення:’); {третя вітка}
I:=I-2
END;
UNTIL S=N;
WRITELN(‘Довжина послідовності:’);
END.
Загальний вигляд конструкції CASE..OF:
CASE <порядкова зміна> OF
<Значення_1>: {перший напрямок}
BEGIN
<оператор_1>;
-
-
<оператор_n>;
END;
<Значення_2>: {другий напрямок}
BEGIN
<оператор_1>;
-
-
<оператор_m>;
END;
-
-
<Значення_K>: {k-ий напрямок}
BEGIN
<оператор_1>;
-
-
<оператор_p>;
END;
ELSE {останній напрямок}
BEGIN
<оператор_1>;
-
-
<оператор_1>;
END;
END. {кінець конструкції CASE..OF}
Для даної конструкції виконується той і–ий напрямок, <значення_i> якого збігається зі значенням <порядкової_змінної>. Якщо ж жодне із <значень_і> не збігається зі значенням <порядкової_змінної>, то виконується напрямок (набір операторів), що відповідає ключовому слову ELSE (останній напрямок).
Слід зауважити, що <порядкова_змінна> оператора вибору CASE..OF повинна належати одному з упорядкованих типів, який дозволяє перерахування (впорядкування) деяких об`єктів (у нашому випадку це цілий тип даних).
Наведена вище ТР – програма при використанні конструкції CASE..OF перепишеться таким чином:
PROGRAM SERII2;
USES CRT;
CONST N=_;M=_;
VAR I, L0, S, Z:INTEGER;
BEGIN
CLRSCR;
I:=0; L0:=0; S:=0;
REPEAT
I:=I+1;
WRITE(‘Введіть нуль або одиницю:’);
READLN(Z);
CASE Z OF
0: L0:=L0+1; {перша вітка}
1: IF L0=M {друга вітка}
THEN
BEGIN
S:=S+1;
L0:=0;
END;
ELSE {остання вітка}
BEGIN
WRITELN(‘Некоректне введення:’);
I:=I-2
END;
END;
UNTIL S=N;
WRITELN(‘Довжина послідовності:’);
END.
Введемо, налагодимо та виконаємо наведені програми за комп`ютером.
Порівняємо отримані результати.