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pascal

1、关于TurboPascal

Pascal是一种计算机通用的高级程序设计语言。它由瑞士NiklausWirth教授于六十年代末设计并创立。

以法国数学家命名的Pascal语言现已成为使用最广泛的基于DOS的语言之一，其主要特点有：严格的结构化形式；丰富完备的数据类型；运行效率高；查错能力强。

正因为上述特点，Pascal语言可以被方便地用于描述各种算法与数据结构。尤其是对于程序设计的初学者，Pascal语言有益于培养良好的程序设计风格和习惯。IOI(国际奥林匹克信息学竞赛)把Pascal语言作为三种程序设计语言之一，NOI(全国奥林匹克信息学竞赛)把Pascal语言定为唯一提倡的程序设计语言，在大学中Pascal语言也常常被用作学习数据结构与算法的教学语言。

在Pascal问世以来的三十余年间，先后产生了适合于不同机型的各种各样版本。其中影响最大的莫过于TurboPascal系列软件。它是由美国Borland公司设计、研制的一种适用于微机的Pascal编译系统。该编译系统由1983年推出10版本发展到1992年推出的70版本，其版本不断更新，而功能更趋完善。

下面列出TurboPascal编年史

出版年代版本名称主要特色

1983TurboPascal10

TurboPascal20

Turbo-87Pascal提高实数运算速度并扩大值域

1985TurboPascal30增加图形功能

TurboBCDPascal特别适合应用于商业

1987TurboPascal40提供集成开发环境(IDE)，引入单元概念

1988TurboPascal50增加调试功能

1989TurboPascal55支持面向对象的程序设计(OPP)

1990TurboPascal60提供面向对象的应用框架和库(TurboVision)

1992TurboPascal70面向对象的应用系统、更完善的IDE

TurboVision20

1993BorlandPascal70开发ObjectWindows库、

__(ForWindows)提供对OLE多媒体应用开发的支持

1995Delphi

VisualPascal

TurboPascal语言是编译型程序语言，它提供了一个集成环境的工作系统，集编辑、编译、运行、调试等多功能于一体

ps:高级语言发展过程中，PASCAL是一个重要的里程碑。PASCAL语言是第一个系统地体现了EWDijkstra和CARHoare定义的结构化程序设计概念的语言。1971年，瑞士联邦技术学院尼克劳斯·沃尔斯（NWirth）教授发明了另一种简单明晰的电脑语言，这就是以电脑先驱帕斯卡的名字命名的PASCAL语言。PASCAL语言语法严谨，层次分明，程序易写，具有很强的可读性，是第一个结构化的编程语言。它一出世就受到广泛欢迎，迅速地从欧洲传到美国。沃尔斯一生还写作了大量有关程序设计、算法和数据结构的著作，因此，他获得了1984年度“图灵奖”。

Pascal有5个主要的版本，分别是UnextendedPascal、ExtendedPascal、Object-OrientedExtensionstoPascal、BorlandPascal和DelphiObjectPascal。其中，UnextendedPascal、ExtendedPascal和Object-OrientedExtensionstoPascal是由Pascal标准委员会所创立和维护的，UnextendedPascal类似于瑞士NiklausWirth教授和KJensen于1974年联名发表的Pascal用户手册和报告，而ExtendedPascal则是在其基础上进行了扩展，加入了许多新的特性，它们都属于正式的Pascal标准；Object-OrientedExtensionstoPascal是由Pascal标准委员会发表的一份技术报告，在ExtendedPascal的基础上增加了一些用以支持面向对象程序设计的特性，但它属于非正式的标准。BorlandPascal和DelphiObjectPascal是由Borland公司专门为其开发的编译工具设计的Pascal语言，前者是用于DOS的TurboPascal系列和Windows3x的TurboPascalforWindows的传统高级语言，后者是用于Windows的Delphi和Linux的Kylix的面向对象程序设计语言，它们都不是正式的Pascal标准，具有专利性。但由于TurboPascal系列和Delphi功能强大并且广为流行，BorlandPascal和DelphiObjectPascal已自成为一种标准，为许多人所熟悉。

在中国的信息学奥林匹克竞赛中，过去比较常用的Pascal编程工具是TurboPascal。TurboPascal是DOS下的一种16位编程工具，在Delphi出现之前，它是世界上最多人使用的Pascal编程工具，拥有编译速度极快的先进编译器和功能强大而又简便易用的集成开发环境（IDE），在微机程序员中广为流行，正是它的出现奠定了Pascal在DOS/Windows平台上不可动摇的根基，现在常见的版本有TurboPascal55、TurboPascal60和BorlandTurboPascalwithObjects70。TurboPascal60与TurboPascal55相比，主要是IDE更为强大，而其程序设计功能改变不大，只是增加了一些新的功能，例如可以内嵌asm汇编语句等。而BorlandTurboPascalwithObjects70（简称BorlandPascal70）则有了新的飞跃，首先是IDE进一步加强，提供了程序浏览器，然后是程序设计功能有了很大的提升，新增了一些十分有用的标准子程序，支持比较完善的面向对象程序设计功能，并提供了DOS实模式、DOS保护模式和Windows模式三种程序编译模式，能够编写出可以使用扩充内存（XMS）的保护模式应用程序或者在Windows3x下运行的Windows程序，另外还提供了一个对象窗口库（OWL），使用它可以快速的开发出具有一致的视窗界面（DOS或Windows3x）的应用程序。BorlandPascal70在1992年推出，是TurboPascal系列在DOS下的最后版本。

现在，随着TurboPascal逐渐被淘汰，全国信息学奥林匹克竞赛决赛（NOI）和国际信息学奥林匹克竞赛（IOI）已经指定FreePascal为比赛使用的Pascal编程工具。FreePascal是由一个国际组织开发的32位Pascal编程工具，属于共享软件，可用于各种 *** 作系统。根据编译选项的不同，它可以使用BorlandPascal兼容语法、Delphi2ObjectPascal语法或者其它语法进行编写程序。由于它拥有32位的编译器，而且一直在更新发展中，因此它的功能比BorlandPascal更加强大，拥有许多现代程序设计的特征，但同时也很不成熟，存在很多漏洞。FreePascal正处于发展初期，相应的函数库十分少，对程序员的吸引力远比不上拥有VCL和CLX的Delphi和Kylix。

2、帕斯卡（Pascal，Blaise，1623年6月19日－1662年8月19日）是法国数学家、物理学家、思想家。生於克莱蒙费朗，早逝於巴黎。父亲是数学家、“梅森学会”成员，对他的早期教育影响很大。他自幼聪颖，求知欲极犟，12岁始学几何，即通读欧几里得（Euclid）的《几何原本》（Elements）并掌握了它。16岁时发现著名的帕斯卡六边形定理：内接於一个二次曲_的六边形的三双对边的交点共_。据说他后来由此推出400多条推论。17岁时写成《圆锥曲_论》(1640)，是研究德札尔格（GirardDesargues）射影几何工作心得的论文，包括上述定理。这些工作是自希腊阿波罗尼奥斯（ApolloniusofPerga）以来圆锥曲_论的最大进步。1642年他设计并制作了一台能自动进位的加减法计算装置，被称为是世界上第一台数字计算器，为以后的计算机设计提供了基本原理。1654年他开始研究几个方面的数学问题，在无穷小分析上深入探讨了不可分原理，得出求不同曲_所围面积和重心的一般方法，并以积分学的原理解决了摆_问题，於1658年完成《论摆_》。他的论文手稿对莱布尼茨（GottfriedLeibniz）建立微积分学有很大启发。在研究二项式系数性质时，写成《算术三角形》向巴黎科学院提交，后收入他的全集，并於1665年发表。其中给出的二项式系数展开后人称为“帕斯卡三角形”，实际它已在约1100年由中国的贾宪所知。在与费马（PierreFermat）的通信中讨论赌金分配问题，对早期概率论的发展颇有影响。他还制作了水银气压计（1646），写了液体平衡、空气的重量和密度等方向的论文（1651－1654）。自1655年隐居修道院，写下《思想录》（1658）等经典著作。

Pascal基本语句

hb007

发表于

2006-4-13

13:57:30

名

称

格

式

功

能

赋值语句

变量标识符:=表达式；

先计算表达式的值，再将表达式的值赋给变量。

输入语句

read(变量表)；

readln(变量表)；

从键盘上为变量表中的变量赋值。

从键盘上为变量表中的变量赋值(换行读入)。

输出语句

write(输出表)；

将输出项显示在屏幕上或用打印机输出。

writeln(输出表)；

将输出项通过屏幕或打印机输出(换行输出)。

write(输出项：场宽)；

输出项占有的位数=场宽表达式的值。

write(输出项：总场宽：小数位数)；

输出项占有的位数=总场宽表达式的值。

输出项小数部分占有的位数=小数位数。

条件语句

if

条件

then

语句1；

若条件为真，则执行语句1。

若条件为假，执行if语句的下一个语句。

if

条件

then

语句1

else

语句2；

若条件为真，则执行语句1，否则执行语句2。

分情况语句

case

表达式

of

常数表1：语句1：

常数表2：语句2；

……

常数表n：语句n；

end

先计算表达式的值，然后执行与表达式的值相同的常数所对应的语句。如果所有的常数表中没有与表达式的值相同的常数，则执行case语句的下一个语句。

case表达式of

常数表1：语句1；

常数表2：语句2；

常数表n：语句n；

……

else

语句n+l；

end

先计算表达式的值，再执行与表达式的值相同的常数所对应的语句。如果所有的常数表中没有与表达式的值相同的常数，则执行语句n+l。

循环语句

for

循环变量:=初值

to

终值

do

循环体；

先把初值赋给循环变量，然后将此值与循环终值比较，当此值小于等于终值时，执行循环体语句。

for

循环变量:=初值

downto

终值

do

循环体；

先把初值赋给循环变量，然后将此值与循环终值比较，当此值大于等于终值时，执行循环体语句。

while

布尔表达式

do

语句：

先计算布尔表达式的值，当其值是真时，执行do后面的语句，若是假则退出循环。

repeat

语句1；

语句2；

……

语句n

until

布尔表达式；

先执行语句1到语句n，再对布尔表达式进行判断。当布尔表达式值为真时重复执行语句1到语句n，直到布尔表达式的值为假时退出循环，执行until语句下面的语句。

转向语句

goto

标号；

转到标号指向的语句去执行。

开域语句

with

记录名

do

语句；

简化对记录的引用。

[例11]编程在屏幕上显示“Hello

World!”。

Pascal程序：

Program

ex11;

Begin

Writeln(‘Hello

World!’);

ReadLn;

End

这个简单样例程序，希望大家的程序设计学习能有一个良好的开端。程序中的Writeln是一个输出语句，它能命令计算机在屏幕上输出相应的内容，而紧跟Writeln语句后是一对圆括号，其中用单引号引起的部分将被原原本本地显示出来。

[例12]已知一辆自行车的售价是300元，请编程计算a辆自行车的总价是多少？

解：若总售价用m来表示，则这个问题可分为以下几步处理：

①从键盘输入自行车的数目a；

②用公式

m=300a

计算总售价；

③输出计算结果。

Pascal程序：

Program

Ex12;

{程序首部}

Var

a,m

:

integer;

{说明部分}

Begin

{语句部分}

Write(‘a=’);

ReadLn(a);

{输入自行车数目}

M

:=

300a;

{计算总售价}

Writeln(‘M=’,m);

{输出总售价}

ReadLn;

{等待输入回车键}

End

此题程序结构完整，从中可看出一个Pascal

程序由三部分组成:

(1)程序首部

由保留字Program开头，后面跟一个程序名(如:Exl1)；其格式为:

Program

程序名；

程序名由用户自己取，它的第一个字符必须是英文字母，其后的字符只能是字母或数字和下划线组成，程序名中不能出现运算符、标点符和空格。

(2)说明部分

程序中所用的常量、变量，或类型、及过程与自定义函数，需在使用之前预先说明，定义数据的属性（类型）。[例12]

程序中

Var

S，R，C:

Real；

是变量说明，此处说明S，R，C三个变量均为实数类型变量。只有被说明为某一类型的变量，在程序中才能将与该变量同类型的数值赋给该变量。变量说明的格式为:

Var

变量表：类型；

(3)语句部分

指由保留字

Begin

(开始)至

End

(结尾)之间的语句系列，是解决问题的具体处理步骤，也是程序的执行部分。

Pascal程序不管是哪部分，每句末尾都必须有分号(；)，但允许最接近

End

的那个语句末尾的分号省略；程序结束的End末尾必须有圆点(

)，是整个程序的结束标志。

程序中花括号“{

}”之间的部分为注释部分。

Pascal程序结构可归纳用如下的示意图来表示：

Program

程序名；

程序首部

标号说明；

(Label)

常量说明；

(Const)

说明部分

类型说明；

(Type)

变量说明；

(Var)

过程或函数说明；

Begin

程序体

(主程序)

语句系列；

语句部分

End

图11

Pascal程序的结构

把处理问题的步骤编成能从上到下顺序执行的程序，是简单程序的基本特征。再来分析下面两道例题的Pascal程序结构和继续学习基本语句。

〔例13〕编程计算半径为R的圆的面积和周长。

解：这是一个简单问题，按数学方法可分以下几步进行处理：

①

从键盘输入半径的值R；

{

要求告诉圆的半径R

}

②

用公式

S=πR2

计算圆面积；

③

用公式

C=2πR

计算圆周长；

④

输出计算结果。

Pascal程序:

Program

Ex13；

{程序首部

}

Var

R，S，C:

Real；

{说明部分

}

Begin

{语句部分

}

Write

('R=')；

Readln(R)；

{输入半径

}

S:=PiRR；

｛圆面积公式S=πR2｝

C:=2PiR；

｛圆周长公式C=2πR｝

Writeln('S='，S)；

{输出结果

}

Writeln('C='，C)；

Readln

｛等待输入回车键｝

End

程序中Pi是Pascal提供的标准函数，它返回圆周率的近似值：31415926…。

(:=)是赋值符号，赋值语句的格式为:

变量:=表达式；

赋值语句的作用是将:=右边表达式的值记录到左边的变量中。

Writeln是输出语句，输出语句有三种格式:

①

Write

(输出项1，输出项2)

；

｛执行输出后光标不换行｝

②

Writeln

(输出项1，输出项2)

；

｛执行输出后光标换到下一行｝

③

Writeln

｛仅输出空白且光标换到下一行｝

Writeln语句后面的圆括号以内部分均为输出项，可以是多项，各项间用逗号分隔；

对单引号里的内容按照引号内的原样(字符)输出显示。如果输出项是表达式，则只输出表达式的值，而不是表达式本身。

[例14]

输出两个自然数相除的商和余数。

解:设被除数、除数、商和余数，分别为A，B，C，D，均为变量，且都是整数类型。题中未给出具体的自然数A、B，可采用键盘输入方式。

①

给出提示，从键盘输入a,

b；

②

显示两数相除的数学形式；

③

求出a除以b的商c；

④

求出a除以b的余数d；

⑤

紧接等式后面输出显示商和余数。

Pascal程序:

Program

Ex14；

Var

a,b,c,d

:

integer；

Begin

Write('INPUT

A，B：')；

｛给出提示信息｝

Readln(a，b)；

｛输入a，b｝

Writeln；

｛输出一空行｝

Write(a，'/'，b，'=')；

｛输出等式之后不换行｝

c:=a

div

b；

｛整除运算，取商的整数部分｝

d:=a

mod

b；

｛相除求余运算，取商的余数部分｝

Writeln(C，'…'，d)；

{输出后自动换行

}

Readln

{等待输入回车键

}

End

执行本程序中第一个Write语句，输出其引号以内的一串提示信息，是给紧接着的输入语句提供明确的提示(要求)，有“一目了然，人机对话”之效果。

Readln是一个特殊的输入语句，要求输入一个回车(换行)才能往下执行。

Readln是输入语句，它的一般格式为:

①

Read

(变量1，变量2)；

②

Readln

(变量1，变量2)；

③

Readln

前两种格式均要从键盘给变量输入数据，输入时，所键入的数据之间以空格为分隔，以回车为输入结束。若多输入了数据(即数据个数超过变量个数)，Read语句读完数据之后，能让后续的读语句接着读取多下来的数据；而Readln

语句对本行多输入的数据不能让后续语句接着读取多下来的数据。为了防止多输入的数据影响下一个输入语句读取数据，建议尽量使用Readln语句输入数据。第三种格式不需输入数据，只需按入一个回车键。

[例15]自然数的立方可以表示为两个整数的平方之差，比如43=102－62，请输出自然数1996的这种表示形式。(这里的43用自乘三次的形式444表示；102也用自乘二次的形式1010表示)

解:此题没有现成的计算公式能直接利用，但可以自行推出处理方法或构建适当的运算公式，按着构想的处理方案编排出各步骤。

设这个自然数为N，两个平方数分别为X，Y，

将问题表示为求

N3=X2—Y2

①

先找出X的值，仔细观察题中的示例，用数学方法归纳可得出X=N(N+1)/2；（构成本题可用的计算公式）

②

再仔细观察，发现Y值比X小一个N值，即

Y=X—N；

③

输出等式

N3=X2—Y2

或NNN=XX—YY

Pascal程序:

Program

Ex15；

Const

N=1996；

{常量说明

}

Var

X，Y:

Longint；

{变量说明，此题计算中的数值较大，用长整型

}

Begin

X:=N(N+1)

div

2；

{

div

是整除运算

}

Y:=X-N；

Writeln(N,'',N,'',

N,'=',

X,'',

X,'—',Y,'',Y)；

{

输出结果

}

Readln

End

本程序中N是常量，X，Y是变量，为长整数类型(Longint)；

程序中的div

是整除运算，其结果只取商的整数部分；

[例16]

求一元二次方程x2+3x+2=0的两个实数根。

解:方程的系数是常量，分别用a，b，c表示，可运用数学上现成的求根公式求方程的根，采取如下方法:

①

先求出d=b2-4ac；（求根公式中需用开方运算的那部分）

②

再用求根公式算出x1，x2的值。(x1，x2

=

)

③

输出x1，x2

Pascal程序:

program

Ex16；

Const

a=1；

{常量说明

}

b=3；

c=2；

｛a，b，c表示方程系数｝

Var

d

:

integer；

｛d为整型变量｝

X1，X2:

Real；

｛X1，X2为实型变量｝

Begin

d:=bb-4ac；

x1:=(-b+sqrt(d))/(2a)；

｛求方程的根｝

x2:=(-b-sqrt(d))/(2a)；

Writeln('X1='，X1，'

':6，'X2='，X2)；{输出结果}

Readln

｛等待输入一个回车键｝

End

本程序中的a，b，c均为常量；变量d是整数类型，而变量x1，x2则是实数类型，因为运算式中的Sqrt(d)开平方运算和(/)除法运算使结果为实数。Sqrt(

)

是开平方函数，是Pascal系统的一个标准函数。

习题11

模仿例题编程

1

加法计算器：编程由键盘输入两个整数a和b，计算出它们的和并输出到屏幕上。

2

某梯形的上底、下底和高分别为8，12，9，求该梯形的面积。

(

梯形面积公式为

S=

3

求右图所示边长为56

的正立方体表面积。

4

已知图园柱体的高为12，底面园的半径为7，求园柱体表面积。

5

计算某次考试语文、数学、英语和计算机等四科的总成绩与平均成绩。

(请用输入语句从键盘输入各科成绩分)

Pascal是通用程序设计语言，可以干各种事。Pascal在对面向过程的结构化编程风格支持得非常好。

目前主要用于教学，直接的实用很少。

不过大名鼎鼎的专业科技排版软件TeX就是由Knuth教授用Pascal写的，这个大概是Pascal写出来的最出名，应用也最广泛的软件。

另外，Borland公司的Delphi就是以Pascal为基础的一个面向对象的语言及开发工具。这个功能比较强大，Windows下多种应用软件都是用它做的。可惜现在Borland把Delphi卖了，用Delphi的人也少了。

一、算法的基础知识

1．用计算机解决问题的步骤：

① 分析问题

② 算法设计

③ 描述算法

④ 编程实现

从上面的求解问题过程可以看出，关键在于前三步的解决：第一步就是解决模型的数据结构，第二步是解决问题的算法，第三步是形式化地描写算法。

2．算法的定义：

算法是一组有穷的规则，它们规定了解决某一特定类型问题的一系列运算。算法可以理解为：程序（数据处理）+ 数据结构（数据组织）。

3．算法的性质：

① 有限性

② 确定性

③ 输入输出(可以没有输入，但一定有输出)

④ 可行性

常见的算法有：穷举法、迭代法、递推法、递归法、回溯法、深度及广度搜索法、动态规划、构造法等等。

2N-S图：

1973年，美国学者INassi和BShneiderman提出了一种用图形表示算法的方法，称为N-S流程图。N-S图包括顺序、选择和循环三种基本结构。

3程序设计语言：

计算机中的语言分为低级语言和高级语言，而低级语言又分为机器语言和汇编语言。

机器语言是一种CPU的指令系统，它是CPU可以识别的一系列有0和1这种二进制代码组成的指令。它依赖于机器，不同类型的计算机有不同的机器语言，机器语言的程序有许多机器指令组成，每条指令由 *** 作码和地址码组成，数据和指令都放在不同的地址单元中。

汇编语言它是一种符号语言，为了克服机器语言固有的缺陷，20世纪50年代中期出现，将难以记忆和辨别的机器语言 *** 作码用有意义的英文单词作为“助记符”来代替0、1进行编程。

高级语言，不再面向机器，而是接近人类的自然语言。常见的还有C/C++，Pascal,Basic,Java等。

数据类型、常量、变量及说明方法

数据类型确定了该类型数据项的表示、取值范围以及所能参与的运算。在pascal语言中，无论常量还是变量都必须属于一个确定的数据类型。

Pascal 提供了丰富的数据类型，可以分为三大类：

① 简单类型：分为标准类型（整型、实型、字符型和布尔型）和自定义类型（枚举型和子界型）

② 构造类型：分为数组类型、集合类型、记录类型和文件类型

③ 指针类型

这些数据类型中除了指针类型是动态数据类型外，其他的都是静态数据类型。另外，我们把整型、字符型、布尔型、枚举型和子界型称为顺序类型。

另：数据结构

-栈 队列

– 并查集

– 堆

– 字母树 线段树 平衡树 动态树

– 块状链表

– 后缀数组

– ……

栈

– 先进后出

队列

– 先进先出

常见的应用有哪些？

– 表达式求值

– 搜索

深搜

广搜

– 优化

集合用代表元表示

– representativeGetfather(x)

初始的时候，所有元素各自成为一个集合

– for i1 to N

father[i]i

判断是否在同一集合

– 代表元是否相同

return Getfather(x)=Getfather(y)

合并两个集合

– 将其中一集合的代表元指向另一集合代表元

father[Getfather(x)]y

并查集

如何寻找代表元？

– Getfather(x)

if father[x]=x

– return x

return Getfather(father[x])

如何优化？

– 路径压缩

Getfather(x)

– if father[x]=x

>>return x

– father[x]Getfather(father[x])

– return father[x]

用途

– 用于寻找最值

大根堆、小根堆

小根堆性质

– 是一棵完全二叉树

i的父亲是谁？

– idiv 2

i的左右儿子是谁？

– 2i和2i+1

– 树上的每棵子树，儿子的值不小于根

堆排序

– 建堆

– 取出根

– 删除根

– 反复取、删的过程

时间效率

– O(Nlog N)

块状数组

增加一下题目内容

– 询问区间最大值

– 询问区间和

– 询问区间内的和最大连续串

– 可以修改一个数

– 可以将一串连续的数变为一个值

– 可以将一串连续的数旋转一下

块状数组块状链表

– 可以将一串连续的数翻转一下

可能有些难

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