PASCAL y TURBO PASCAL

Transcripción

1 PASCAL y TURBO PASCAL Algoritmos y Estructuras de Datos II

2 PASCAL: Es un lenguaje de Alto Nivel y propósito general desarrollado por el prof. suizo Niklaus WIRTH en Características Excelente herramienta para aprender programacón Es un lenguaje de propósito general Lenguaje procedural (imperativo, orientado a órdenes) Lenguaje estructurado (soporta while, for y repeat. No necesita goto) Lenguaje recursivo Gran riqueza de tipos de datos predefinidos y definidos por el usuario Códigos ejecutables rápidos y eficientes

3 TURBO PASCAL: Lanzado en 1983 por BORLAND International. Características adicionales: Entorno integrado de desarrollo Editor de texto Gráficos Gestión de archivos Compilación independiente Gestión de proyectos Enteros de gran presición Programación orientada a objetos Bilioteca de objetos

4 Estructura de un Programa PASCAL

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6 Nota: Las declaraciones de constantes, tipos y variables también se pueden poner en los procedimientos y/o funciones. Todo objeto referenciado en un programa debe haber sido previamente definido.

7 Identificadores Para poder manipular datos (I-O), necesitamos tener acceso a las localidades de memoria donde se encuentran almacenados; esto se logra por medio de los nombres de los datos o IDENTIFICADORES. Los identificadores también se utilizan para los nombres de los programas, los nombres de los procedimientos y los nombres de las funciones, así como para las etiquetas, constantes y variables. Las reglas para formar los identificadores en Pascal son las siguientes : 1. Pueden estar compuestos de caracteres alfabéticos, numéricos y el carácter de subrayado ( _ ). 2. Deben comenzar con un carácter alfabético o el carácter de subrayado. 3. Puede ser de cualquier longitud (sólo los 63 primeros caracteres son significativos). 4. No se hace distinción entre mayúsculas y minúsculas. 5. No se permite el uso de los IDENTIFICADORES RESERVADOS en los nombres de variables, constantes, programas o sub-programas.

8 Identificadores Identificadores válidos Nombre Cadena Edad_Maxima X_Y_Z Etiqueta2 Identificadores no válidos Num&Dias carácter & no válido X nombre Contiene un blanco begin es una palabra reservada eje@s no válido La elección de identificadores permite una mejor lectura y comprensión de un programa. No es aconsejable utilizar identificadores que no sugieran ningún significado.

9 Declaración de etiquetas Si necesitara utilizar la instrucción Goto, deberá marcarse con una etiqueta la línea a donde desea enviarse el control de flujo del programa. La declaración deberá encabezarse con el identificador reservado: Label, seguido por la lista de etiquetas separadas por comas y terminada por un punto y coma. Pascal estándar sólo permite etiquetas formadas por números de 1 a 4 dígitos. Turbo-Pascal permite la utilización de números y/o cualquier identificador, excepto los identificadores reservados. Su uso no está recomendado

10 Definición de constantes En la definición de constantes se introducen identificadores que sirven como sinónimos de valores fijos. El identificador reservado Const debe encabezar la instrucción, seguido por una lista de asignaciones de constantes. Cada asignación de constante debe consistir de un identificador seguido por un signo de igual y un valor constante, como se muestra a continuación:

11 Definición de constantes Un valor constante puede consistir de un número ( entero o real ), o de una constante de caracteres. La constante de caracteres consiste de una secuencia de caracteres encerrada entre apóstrofes ( ' ), y, en Turbo-Pascal, también puede formarse concatenándola con caracteres de control ( sin separadores ), por ejemplo : Las constantes de caracteres pueden estar formadas por un solo carácter de control, p.ej. :

12 Definición de constantes Existen dos notaciones para los caracteres de control en Turbo Pascal, a saber : 1. El símbolo # seguido de un número entero entre 0 y 255 representa el carácter al que corresponde dicho valor decimal en el codigo ASCII. 2. El símbolo ^ seguido por una letra, representa el correspondiente carácter de control. Ejemplos : #12 decimal 12 ( hoja_nueva o alimentación de forma) #$1B valor hexadecimal 1B ( escape ). ^G carácter del timbre o campana. ^M carácter de retorno de carro.

13 CONSTANTES PREDEFINIDAS Además de las constantes literales para los tipos integer y real con representación decimal y hexadecimal, y las constantes literales para el conjunto de caracteres ASCII, más los caracteres especiales ( no incluidos en el conjunto estándar del ASCII )

14 Definición de tipos El Tipo indica el espacio de memoria en que se almacenarán y que al mismo tiempo evita el error de tratar de guardar un dato en un espacio insuficiente de memoria. Un tipo de dato en Pascal puede ser cualquiera de los tipos predefinidos ( integer, real, byte, boolean, char ), o algún otro definido por el programador. Los tipos definidos por el programador deben basarse en los tipos estándar predefinidos, para lo cual, debe iniciar con el identificador reservado Type, seguido de una o más asignaciones de tipo separadas por punto y coma. Cada asignación de tipo debe consistir de un identificador de tipo, seguido por un signo de igual y un identificador de tipo previamente definido. La asignación de tipos a los datos tiene dos objetivos principales: Detectar errores de operaciones en programas. Determinar cómo ejecutar las operaciones.

15 Definición de tipos Los tipos definidos por el programador pueden utilizarse para definir nuevos tipos, por ejemplo : Tipos Enteros predefinidos

16 Definición de tipos Tipos reales En el contexto de Pascal, un número real es aquel que está compuesto de una parte entera y una parte decimal, separadas por un punto. El rango de estos números está dado entre los valores 1E-38 y 1E+38. Deben tomarse en cuenta las siguientes restricciones para los valores de tipo real: 1. No pueden utilizarse como subindices en las definiciones del tipo estructurado array. 2. No pueden formar subrangos. 3. No se pueden usar para definir el tipo base de un conjunto (tipo estructurado set) 4. No deben utilizarse para el control de las instrucciones for y case. 5. Las funciones pred y succ no pueden tomarlos como argumentos.

17 Definición de tipos Los números reales están siempre disponibles en Turbo Pascal, pero si su sistema incluye un coprocesador matemático, se dispone además de otros tipos de números reales: real (real) single (real corto) comp (entero ampliado) double (real de doble precisión) extended (real ampliado)

18 Definición de tipos. Real BOOLEAN : Puede asumir cualquiera de los valores de verdad denotados por los identificadores true y false, los cuales están definidos de tal manera que false < true. Un valor de tipo boolean ocupa UN OCTETO en la memoria. CHAR : Es cualquier carácter que se encuentre dentro del conjunto ASCII ampliado, el cual está formado por los 128 caracteres del ASCII más los 128 caracteres especiales. Los valores ordinales del código ASCII ampliado se encuentran en el rango de 0 a 255. Dichos valores pueden representarse escribiendo el carácter correspondiente encerrado entre apóstrofes. Ej.: 'A' < 'a' CADENA (STRING): Es una secuencia de caracteres de cero o más caracteres correspondientes al código ASCII, escrito en una línea sobre el programa y encerrado entre apóstrofos. Ej.: 'Turbo Pascal','Tecnológico', #13#10 Nota: Una cadena sin nada entre los apóstrofos se llama cadena nula o cadena vacía. La longitud de una cadena es el número de carácteres encerrados entre los apóstrofos.

19 Operadores Los operadores sirven para combinar los términos de las expresiones. En Pascal, se manejan tres grupos de operadores: 1. ARITMÉTICOS 2. RELACIONALES 3. LÓGICOS

20 Operadores aritméticos Sirven para operar términos numéricos. a. UNARIOS b. BINARIOS UNARIOS: trabajan con UN OPERANDO. Pascal permite el manejo de un operador unario llamado : MENOS UNARIO Este operador denota la negación del operando, y se representa por medio del signo menos ( - ) colocado antes del operando. Ej: x = 100; -x dará como resultado BINARIOS: combinan DOS OPERANDOS, dando como resultado un valor numérico cuyo tipo será igual al mayor de los tipos que tengan los operandos.

21 Operadores aritméticos Observe: 1. Cuando los dos operandos sean del tipo integer, el resultado será de tipo integer. 2. Cuando cualquiera de los dos operandos, o ambos, sean del tipo real, el resultado será de tipo real. 3. Cuando, en la operación div, OPERANDO-1 y OPERANDO-2 tienen el mismo signo, se obtiene un resultado con signo positivo; si los operandos difieren en signo, el resultado es negativo y el truncamiento tiene lugar hacia el cero. 4. La operación MODULO está definida solamente para OPERANDO-2 positivo. El resultado se dará como el entero no negativo más pequeño que puede ser restado de OPERANDO-1 para obtener un múltiplo de OPERANDO-2

22 Operadores relacionales Una RELACIÓN consiste de dos operandos separados por un operador relacional. Si la relación es satisfecha, el resultado tendrá un valor booleano true ; si la relación no se satisface, el resultado tendrá un valor false. Los operadores deben ser del mismo tipo, aunque los valores de tipo real, integer y byte pueden combinarse como operandos en las relaciones. Ejemplos

23 Operadores lógicos

24 Expresiones Las expresiones son secuencias de constantes y/o variables separadas por operadores válidos. Se puede construir una expresión válida por medio de : 1. Una sola constante o variable, la cual puede estar precedida por un signo + ó Una secuencia de términos (constantes, variables, funciones) separados por operadores. Además debe considerarse que: Toda variable utilizada en una expresión debe tener un valor almacenado para que la expresión, al ser evaluada, dé como resultado un valor. Cualquier constante o variable puede ser reemplazada por una llamada a una función. Como en las expresiones matemáticas, una expresión en Pascal se evalúa de acuerdo a la precedencia de operadores. La siguiente tabla muestra la precedencia de los operadores en Turbo Pascal:

25 Expresiones Las reglas de evaluación son: 1. Si todos los operadores en una expresión tienen la misma precedencia, la evaluación de las operaciones se realiza de izquierda a derecha. 2. Cuando los operadores sean de diferentes precedencias, se evalúan primero las operaciones de más alta precedencia (en una base de izquierda a derecha ), luego se evalúan las de precedencia siguiente, y así sucesivamente. 3. Las reglas 1) y 2) pueden ser anuladas por la inclusión de paréntesis en una expresión.

26 Instrucciones Aunque un programa en Pascal puede contar con una sola instrucción (también llamada enunciado, sentencia o estatuto), normalmente incluye una cantidad considerable de ellas. Uno de los tipos de instrucciones más importantes lo forman las instrucciones de asignación; las cuales asignan a una variable (por medio del símbolo := ), el resultado de la evaluación de una expresión. La sintaxis para las instrucciones de asignación es : identificador := expresión ;

27 Bloques de instrucciones Es posible utilizar una instrucción compuesta o bloque de instrucciones, el cual se forma agrupando varias instrucciones simples por medio de los identificadores begin y end. No es necesario escribir el punto y coma antes de end ya que el punto y coma se usa para separar instrucciones, no para terminarlas. begin y end son delimitadores de bloque.

28 Procedimientos de entrada / salida Las instrucciones de entrada y salida le ayudan al programa a comunicarse con un periférico de la computadora tal como una terminal, una impresora o un disco. Las instrucciones de entrada estándar, sirven para leer carácteres desde el teclado. Las instrucciones de salida estándar despliegan carácteres en la pantalla. En Pascal todas las operaciones de entrada/salida se realizan ejecutando unidades de programa especiales denominados procedimientos de entrada/salida que forman parte del compilador y sus nombres son identificadores estándar: Procedimientos de entrada Read ReadLn Procedimientos de salida Write WriteLn

29 Procedimientos Read y Readln Base para las instrucciones de entrada estándar. Proporcionan datos durante la ejecución de un programa. Las instrucciones para llamar a los procedimientos son: Donde : lista_de_variables : es una lista de identificadores de variables separados por comas, los datos que se pueden leer son : enteros, caracteres, o cadenas. No se puede leer un boolean o un elemento de tipo enumerado.

30 Procedimientos Read y Readln Los datos estructurados, arrays, registros o conjuntos, no se pueden leer globalmente y se suele recurrir a diseñar procedimientos específicos. La acción de la instrucción es obtener, del teclado, tantos valores de datos como elementos hay en lista_de_variables. Los datos deberán ser compatibles con los tipos de las variables. Cada valor entero o real en el flujo de entrada puede ser representado como una secuencia de caracteres en alguna de las formas permitidas para tales números, y puede estar inmediatamente precedido por un signo más o un signo menos. Cada valor entero o real puede ser precedido por cualquier cantidad de caracteres blancos o fines de línea, pero no deberá haber blancos o fines de línea entre el signo y el número. La diferencia entre las instrucciones Read y ReadLn consiste en que Read permite que la siguiente instrucción continúe leyendo valores en la misma línea; mientras que, con ReadLn la siguiente lectura se hará después de que se haya tecleado el carácter de fin de línea. Cuando se tienen datos de tipo char en una instrucción Read, los caracteres blancos y los de fin de línea son considerados en el conteo de los elementos de las cadenas de caracteres mientras no se complete el total especificado para cada una de ellas. Cada fin de línea es tratado como un carácter, pero el valor asignado a la variable será un carácter blanco. Es aconsejable que cada cadena de caracteres se lea en una instrucción Read o ReadLn por separado, para evitar el tener que ir contando hasta completar la cantidad exacta de caracteres que forman la cadena ( o de lo contrario se tendrán resultados sorpresivos y frustrantes al verificar los datos leídos ).

31 Procedimientos Read y Readln

32 Procedimientos Write Y Writeln La salida estándar se realiza en base a estos procedimientos predefinidos, y las instrucciones para invocarlos toman las siguientes formas : Donde: lista_de_salida es una lista de variables, expresiones y/o constantes, cuyos valores van a ser desplegados en la pantalla. El procedimiento Write permite que la siguiente instrucción se realice en la misma línea, mientras que WriteLn alimenta una nueva línea, antes de finalizar. Ej::

33 Patrones Lógicos Secuencia Selección Iteración Hacer Mientras Hacer Hasta

34 Secuencia En este caso, las instrucciones se ejecutan una después de la otra sin omitir ninguna de ellas. Begin N := 0; Write ( Nombrey Apellido, NYA); N := N + 1 End.

35 Selección La selección de alternativas en Pascal se realiza con alguna de las dos siguientes formas : 1.La sentencia if 2. La sentencia case

36 Selección. Sentencia IF THEN - ELSE Se evalúa condición y si el resultado arroja un valor verdadero, se ejecuta instrucción_1 ; en caso contrario se ejecuta instrucción_2..

37 Selección. Sentencia IF THEN - ELSE Omitiendo el ELSE Usando el ELSE

38 Selección. Sentencia IF THEN - ELSE Nota: Antes de la cláusula else no se antepone un punto y coma, si lo hubiese el compilador producirá un mensaje de error, puesto que no existe ninguna sentencia en Pascal que comience con else. La parte else es opcional, pero la ejecución siempre continuará en otra instrucción. En lugar de utilizar instrucciones simples, se pueden usar bloques de instrucciones:

39 Selección. Sentencia IF THEN - ELSE Sentencia IF anidadas

40 Selección. Sentencia CASE-OF-ELSE

41 Selección. Sentencia CASE-OF-ELSE Dependiendo del valor que tenga la expresión selector, se ejecutarán las instrucciones etiquetadas por constante. Aquí también los bloques de instrucciones pueden ser reemplazados por instrucciones simples. Conviene tener presente que no debe escribirse punto y coma antes de la palabra else. Reglas: 1. La expresión <selector> se evalúa y se compara con las constantes; las constantes son listas de uno o más posibles valores de <selector> separados por comas. Ejecutadas la(s) <instrucciones>, el control se pasa a la primera instrucción a continuación de end (fin de case). 2. La cláusula else es opcional. 3. Si el valor de <selector> no está comprendido en ninguna lista de constantes y no existe la cláusula else, no sucede nada y sigue el flujo del programa; si existe la cláusula else se ejecutan la(s) <instrucciones> a continuación de la cláusula else. 4. El selector debe ser un tipo ordinal ( integer, char, boolean o enumerado). Los tipos string, longint y word no son válidos. 5. Todas las constantes case deben ser únicas y de un tipo ordinal compatible con el tipo del selector. 6. Cada sentencia, excepto la última, deben ir seguidas del punto y coma.

42 Selección. Sentencia CASE-OF-ELSE

43 Iteración Las formas de iteración sirven para ejecutar ciclos repetidamente, dependiendo de que se cumplan ciertas condiciones. Una estructura de control que permite la repetición de una serie determinada de sentencias se denomina bucle1 (lazo o ciclo). El cuerpo del bucle contiene las sentencias que se repiten. Pascal proporciona tres estructuras o sentencias de control para especificar la repetición: 1. While 2. Repeat 3. For

44 Iteración. WHILE-DO La estructura repetitiva while(mientras) es aquella en la que el número de iteraciones no se conoce por anticipado y el cuerpo del bucle se ejecuta repetidamente mientras que una condición sea verdadera

45 Iteración. WHILE-DO Reglas de funcionamiento: La condición se evalúa antes y después de cada ejecución del bucle. Si la condición es verdadera, se ejecuta el bucle, y si es falsa, el control pasa a la sentencia siguiente al bucle. Si la condición se evalúa a falso cuando se ejecuta el bucle por primera vez, el cuerpo del bucle no se ejecutará nunca. Mientras la condición sea verdadera el bucle se ejecutará. Esto significa que el bucle se ejecutará indefinidamente a menos que "algo" en el interior del bucle modifique la condición haciendo que su valor pase a falso. Si la expresión nunca cambia de valor, entonces el bucle no termina nunca y se denomina bucle infinito lo cual no es deseable.

46 Iteración. WHILE-DO

47 REPEAT-UNTIL La acción de repeat-until es repetir una serie de instrucciones hasta que se cumpla una determinada condición. Reglas de funcionamiento: 1. La condición se evalúa al final del bucle, después de ejecutarse todas las sentencias. 2. Si la condición es falsa, se vuelve a repetir el bucle y se ejecutan todas sus instrucciones. 3. Si la condición es falsa, se sale del bucle y se ejecuta la siguiente instrucción a until. 4. La sintaxis no requiere begin y end.

48 REPEAT-UNTIL

49 FOR-TO-DO Cuando se sabe de antemano el número de veces que deberá ejecutarse un ciclo determinado, ésta es la forma más conveniente. Al ejecutarse la sentencia for la primera vez, a contador se le asigna un valor inicial (expresion.1), y a continuación se ejecutan las intrucciones del interior del bucle, enseguida se verifica si el valor final (expresión.2) es mayor que el valor inicial (expresión.1); en caso de no ser así se incrementa contador en uno y se vuelven a ejecutar las instrucciones, hasta que el contador sea mayor que el valor final, en cuyo momento se termina el bucle. Aquí, contador no puede ser de tipo real. El contador se puede decrementar sustituyendo la palabra to por la palabra downto.

50 FOR-TO-DO

51 Tipos de datos Pascal requiere que todos los tipos de datos sean formalmente definidos antes de ser utilizados, ya que tal definición será usada por el compilador para determinar cuanto espacio de memoria se reservará para las variables de cada tipo, así como para establecer los límites de los valores que pueden asignarse a cada variable. Se establecen las siguientes reglas: Cada variable debe tener un solo tipo en el bloque donde fue declarada. El tipo de cada variable debe ser declarado antes de que la variable sea utilizada en una instrucción ejecutable. A cada tipo de dato se le pueden aplicar ciertos operadores específicos.

52 Tipos de datos. Clasificación Tipos simples. Hasta aquí, hemos considerado los tipos simples estándar integer, real, boolean, char y byte proporcionados por Turbo Pascal. Estos tipos de datos pueden ser utilizados para declarar variables numéricas, de caracteres y/o lógicas. Sin embargo, es posible que ninguno de ellos satisfaga los requerimientos de un determinado problema, haciéndose necesaria la utilización de otros tipos como: TIPO SUBRANGO: TIPO ENUMERADOS: TIPO SUBRANGO:

53 Cadenas TIPO CADENAS (strings) : Turbo Pascal proporciona el tipo string para el procesamiento de cadenas (secuencias de caracteres ). La definición de un tipo string debe especificar el número máximo de caracteres que puede contener, esto es, la máxima longitud para las cadenas de ese tipo. La longitud se especifíca por una constante entera en el rango de 1 a 255. Las variables de cadena se declaran en la sección Var o Type. Una Vez declaradas las variables se pueden realizar asignaciones u operaciones de lectura/escritura. El contenido de la cadena se debe encerrar entre apóstrofes.

54 Operaciones entre cadenas Las operaciones básicas entre cadenas son : asignación, comparación y concatenación. Es posible asignar una cadena a otra cadena, incluso aunque sea de longitud física más pequeña en cuyo caso ocurriría un truncamiento de la cadena.

55 Reglas de comparación de cadenas Las comparaciones de las cadenas de caracteres se hacen según el orden de los caracteres en el código ASCII y con los operadores de relación. '0' < '1' '2' > '1' 'A' < 'B' 'm' > 'l Las dos cadenas se comparan de izquierda a derecha hasta que se encuentran dos caracteres diferentes. El orden de las dos cadenas es el que corresponde al orden de los dos caracteres diferentes. Si las dos cadenas son iguales pero una de ella es más corta que la otra, entonces la más corta es menor que la más larga. Ejemplo : 'Alex' > 'Alas {puesto que 'e' > 'a'} 'ADAN' < 'adan {puesto que 'A' < 'a'} 'Damian' < 'Damiana {'Damian' tiene menos caracteres que 'Damiana'}

56 Cadenas. concatenación Otra operación básica es la concatenación. La concatenación es un proceso de combinar dos o más cadenas en una sola cadena. El signo + se puede usar para concatenar cadenas ( al igual que la función concat ), debiendo cuidarse que la longitud del resultado no sea mayor que 255. Ejemplos : 'INSTITUTO '+'TECNOLOGICO'='INSTITUTO TECNOLOGICO 'CONTAB'+'.'+'PAS = 'CONTAB.PAS' Se puede asignar el valor de una expresión de cadena a una variable cadena, por ejemplo : y utilizar la variable fecha en: fecha := 'lunes'; frase:='el próximo '+fecha+' inician las clases'; Si la longitud máxima de una cadena es excedida, se pierden los caracteres sobrantes a la derecha.

57 PROCEDIMIENTOS Y FUNCIONES DE CADENA INTERNOS

58 Procedimientos. DELETE Procedimientos. INSERT

59 Procedimientos. STR

60 PROCEDEMINTO VAL

61 Función Concat, Función Copy, Lenght, Pos

62 Arreglos (array) Un arreglo está formado por un número fijo de elementos contíguos de un mismo tipo. Al tipo se le llama tipo base del arreglo. Los datos individuales se llaman elementos del arreglo. Para definir un tipo estructurado arreglo, se debe especificar el tipo base y el número de elementos. Un array se caracteríza por: Almacenar los elementos del array en posiciones de memoria contínua Tener un único nombre de variable que representa a todos los elementos, y éstos a su vez se diferencían por un índice o subíndice. Acceso directo o aleatorio a los elementos individuales del array. Los arrays se clasifican en : Unidimensionales (vectores o listas) Multidimensionales ( tablas o matrices)

63 Arreglos (array)

64 Arrays unidimensionales Un array de una dimensión (vector o lista) es un tipo de datos estructurado compuesto de un número de elementos finitos, tamaño fijo y elementos homogéneos. Supongamos que desea conservar las edades de 10 personas. Para almacenar estas edades se necesita reservar 10 posiciones de memoria, darle un nombre al array, y a cada persona asignarle su edad correspondiente. Nombre del vector edades Subíndice [1],[2],... Contenido edades[2]= 28

65 Arrays unidimensionales

66 Arrays paralelos Dos o más arrays que utilizan el mismo subíndice para referirse a términos homólogos se llaman arrays paralelos. Basados en el programa anterior se tienen las edades de 'x' personas, para saber a que persona se refiere dicha edad se puede usar otro arreglo en forma paralela y asociarle los nombres de manera simultánea con las edades.

67 Arrays bidimensionales (tablas) Un array bidimensional (tabla o matríz) es un array con dos índices, al igual que los vectores que deben ser ordinales o tipo subrango.

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69 Arrays multidimensionales Turbo Pascal no limita el número de dimensiones de un array, pero sí que debe estar declarado el tipo de cada subíndice.

70 Después continuamos