Заочная школа программирования

Квант 1980, №1 с. 52-54 Тег 5JAV

Раздел «Искусство программирования» ведется в нашем журнале начиная с № 9 прошло года. Его цель двоякая: во-первых, разъяснить общие вопросы, связанные с ЭВМ, — что такое алгоритм и программа, что такое память и процессор компьютера, как взаимодействуют человек и машина; во-вторых, обучить некооторым машинным языкам, научить писать программы и отладывать их на реальных ЭВМ.

Развивать эти навыки призвана «Заочная школа программирования» (см. «Квант», 1979, № 9). Новые подписи «Квант» могут включаться в нее начиная с этого урока, если они самостоятельно ознакомятся с основными идеями программирования на языке Робик («Квант», 1979, № 9—11).

Напоминаем нашим старым учащимся и сообщаем новым, что все задания одного номера следует выполнять В ОДНОЙ УЧЕНИЧЕСКОЙ ТЕТРАДИ (а не на отдельных листах!) и высылать нам простым (НЕ ЗАКАЗНЫМ!) письмом (не бандеролью) не позже 20 числа следующого места, написав на конверте в правом нижнем углу слова «КВАНТ», по адресу: 630090, Новосибирск 90, проспект Нууки 6, ВЦ СО АН, отдел информаники, Заочная школа программирования. Просим волжить в ваше отправление конверт с вашим адресом и 6-конечной маркой для ответа.

Новый учащимся к заданием 5 урока следует приложить заявление, написанное по образцу, указанному в «Квант», 1979, № 9, с. 45.

Заочная школа программирования

Урок 5: Основные операторы учебно-производственного языка Рапира

На предыдущих уроках мы познакомились с учебным языком Робик, предназначенным для обучения основным понятиям программирования и важнейшим навыкам, необходимым для решения задач на ЭВМ. Сегодня мы приступаем к изучению нового, значительной более мощного языка, позволяющего решать не только учебные, но и практические важные научные и производственные задачи.

Прежде, чем читать дальше, проверьте себя, ответив на следующие вопросы:

Что такое предписание? процедура? оператор? директива?
Как описывать и как вызывать процедуры в Робике?
Как составлять и читать синтаксические диagrams?
Что такое имя? Что может быть значением имени? Как присвоить имени новое значение?
Как записывать и как выполнять предписание приваивания? предписание печати? условия и циклическое предписание?
Что такое параметры и для чего они используют?

Если какие-то из этих вопросов вызывали у вас затруднения, перейтите материалы уроков 1—4 («Квант», 1979, № 9—11).

Основные правила языка Рапира

Основные правила языка Рапира очень похожи на правила Робика. Любая программа состоит из предложений; после каждого из них ставится точка с запятой. Предписания состоит из отдельных слов. Под словами в большинстве языков программирования, в том числе в Робике и Рапике, подзаумевают числа, тексты, имена, специальные знаки (например, скобки,

знаки арифметических операций и т. д.) и так называемые ключевые слова (например, слова ЕСЛИ, ТО, ИНАЧЕ в условиях оператора Робика). Правила записи в Рапире в основном знакомы вам по Робику:

Имена состоит из букв и цифр, причем первым символом в имени должно быть буква, например:

А5, ЗАЯЦ, ЛИДI, ПУТЬ, ВРЕМЯ.

Число символов в имени может быть любым, но машина различает имена по первым шести символам, так что с ее точки зрения имена

КРОКОДИЛ, КРОКОДИЛ5, КРОКОД и КРОКОДИЛЬЧИК

— это одно и то же имя. Во избежание ошибок не рекомендуется без крайней необходимости употреблять в программе имена длинее шести символов. Кроме того, запрещено употреблять имена, совпадующие с ключевыми словами. Слово ЕСЛИ, например, не может быть именем.

Тексты состоит из любых символов, заключенных в apostrophes:

‘ЭТО ТЕКСТ НА РАПИРЕ’
‘A+B+C9090=33/—/’.

Числа состоит из цифр; для отделения целой части от дробной используется точка:

2.521 21393 2345.00098

В числах должно быть не больше 12 цифр.

Со специальными знаками и ключевыми словами мы познакомимся по мере изучения отдельных предложений.

В Рапире, в отличие от Робика, разрешается располагать несколько предложений на одной строке или, наоборот, — одно предложение записьать в несколько строк. Переходить на новую строку можно в любом месте предложения, но разрывать слова языка при этом нельзя.

Предписание присаивания

Знакомство с предложениями языка Рапира мы научем с предложения присаивания. Его синтаксическая диаграмма очень проста и наполняет сокращенную до предела диаграмму, соответствующую предписанию Робика:

Стрелка —> читается «присвонть». На клавиатуре obчичных терминалов такого знака нет, так что для изображения стрелки приходится нажать две клавиши: «—» (минус) и «>» (больше).

В отличие от Робика, значением переменного поля выражение в Рапире может быть не только имя, число или строка, но и любая последовательность чисел и имен, соединенных правилно расставленныхми знаками арифметических операций и круглыми скобками. В математике также конструкция называется, как известно, арифметический выражением. (Несколько позже мы встречались с другими разновидностями выражений в Рапире.)

В языке Рапира используется следующие знаки арифметических операций:

сложение
— вычитание

умножение
/ деление
! возведение в степень*)

Порядок выполнения операций такой же, как обычно в математике; сначала выполняется возведение в степень, затем умножение и деление и в последнюю очередь — сложение и вычитание; при этом, как обычно, учитывается наличие скобок. Результат присаивания имена, стоящему после стрелки.

Ясно, что специальные вычислительные операторы (СЛОЖИТЬ, ВЫЧЕСТЬ и т. д.), имеющиеся в Робике, оказываются совершеннеными в Рапире: любые вычисления могут быть использованы в самом операторе присаивания, при этом формулы записываются почти так же, как в школьной математике.

*) Наример, $A^2$ записывается так: $A!2$ .

Например, для вычисления по формуле
$y = 2,781 \cdot 250 + 500 - 92,5$
достаточно написать
$2.781 \cdot 250 + 500 - 92.5 \rightarrow y$

При переходе от математической записи к программе на Рапире следует учитывать, однako, что знак умножения в Рапире, в отличие от обычной математики, нельзя пропускать: вместо 2АВ нужно писать 2AB, вместо $(A+B)$ $(A-B)$ пишется $(A+B)*(A-B)$ .

Задание 5.1. Записать на языке Рапира последовательность предписаний для вычисления по формулам:

$A = 15; \quad B = 24;$
$C = 3A + A^3B^2 + (A+B)^5 - \frac{A^6}{25} + 33A^6;$
$K = 8C + A^2(A+B+C)^7 - 33 + \frac{(76A-34)}{58} + C^9;$
$J = \frac{K^8}{38} + \frac{5A}{8} + (A+K+B)^9 - 76 + 58C;$

Задание 5.2. Составить таблицу значений и определить, чем будет равны значения этих имен после использования программы:
$2 \rightarrow A; \quad A!2 \rightarrow B;$
$B*A + (B+A+B)*A!2+A \rightarrow A$
$A*B \rightarrow C$
$C*2+B*8+C*2+A/2 \rightarrow A$

Задание 5.3. Записать на Рапире формулы для отискания корней X1 и X2 квадратного уравнения*) $Ax^2+Bx+C=0$ .

(Указание для шести- и семи-классников: $\sqrt{A}$ можно записать в виде $A^{1/2}$ .)

*) Сообщаем шестиклассником эту формулу: $X_{1,2} = \frac{-B \pm \sqrt{B^2-4AC}}{2A}$ .

Условное предложение и цикл
Условное и циклическое предложения в Рапире выглядает так:

Специальный знак :: (два двое-точия) в циклическом предложении читается «повторять».

Основное отличие этих диаграмм от диаграммы Робика, как легко заметить, состоит в том, что после слов TO и ИНАЧЕ в условном предложении и после знака :: в циклическом может стать любое число предложений, разделенных точками с запятой, а не одно-единственное предложение, как в Робике. В конце обихих предложений ставится ключевое слово BCE.

Условие в простейшем случае имеет вид:

В Рапире использует такие знаки сравнения:
= равно
/ = не равно
> больше
< меньше
> = больше или равно
= < меньше или равно

Например, после выполнения предложения
ECЛИ $A>B$ TO $B \rightarrow C$
ИНАЧЕ $A \rightarrow C$ ВСЕ;
значение имен $C$ становится меньше из значений имен $A$ и $B$ .

Рассмотрим более подробно работу такой программы: