1、第一章初識(shí)第一章初識(shí)PASCALPASCAL語言語言 第一節(jié)第一節(jié)PascalPascal語言介紹語言介紹 第二節(jié)簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)第二節(jié)簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié)Pascal語言介紹語言介紹 信息學(xué)奧林匹克競(jìng)賽是一項(xiàng)益智性的競(jìng)賽活動(dòng)，核心是考查選手的智力和使用計(jì)算機(jī)解題的能力，選手首先應(yīng)針對(duì)競(jìng)賽題目的要求構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而構(gòu)造出計(jì)算機(jī)可以接受的算法，之后編寫出計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的程序。程序設(shè)計(jì)是信息學(xué)競(jìng)賽的基本功，選手參與競(jìng)賽活動(dòng)的第一步是熟練掌握一門程序設(shè)計(jì)語言，目前競(jìng)賽中允許使用的程序設(shè)計(jì)語言有Pascal、C/C+語言，入門者以Pascal語言為最容易上手，選擇Pascal可以節(jié)省中學(xué)階段本來就捉

2、襟見肘的時(shí)間，并且可以快速進(jìn)入學(xué)習(xí)算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的階段。Pascal語言指定的版本是Free Pascal 2.0以上，在講Free Pascal之前，讓我們先了解一下Pascal語言。PASCAL PASCAL 語言的特點(diǎn)語言的特點(diǎn) 它是世界上第一個(gè)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言它是世界上第一個(gè)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)語言 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想是程序設(shè)計(jì)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想中主張去掉Goto語句，所有程序都用三種基本結(jié)構(gòu)（順序、分支、循環(huán)）組成。Pascal語言提供了三種基本結(jié)構(gòu)的語句以及模塊化(過程和函數(shù))的功能。可以方便地書寫出結(jié)構(gòu)化程序。在編寫程序時(shí)可以完全不使用GOTO語句和標(biāo)號(hào)。這就易

3、于保證程序的正確性和易讀性。Pascal語言強(qiáng)調(diào)的是可靠性、易于驗(yàn)證性、概念的清晰性和實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化。在結(jié)構(gòu)化這一點(diǎn)上，比其它語言（如BASIC,FORTRAN77）更好一些。 由于Pascal語言具有良好的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)特性，所以它特別適合于教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。PASCAL PASCAL 語言的特點(diǎn)語言的特點(diǎn) 有豐富的數(shù)據(jù)類型有豐富的數(shù)據(jù)類型 PascalPascal提供了整型、實(shí)型、字符型、布提供了整型、實(shí)型、字符型、布爾型、枚舉型、子界型以及由以上類型數(shù)據(jù)爾型、枚舉型、子界型以及由以上類型數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)組類型、集合類型、記錄類型和文構(gòu)成的數(shù)組類型、集合類型、記錄

4、類型和文件類型。此外，還提供了其它許多語言中所件類型。此外，還提供了其它許多語言中所沒有的指針類型。沃思有一個(gè)著名的公式：沒有的指針類型。沃思有一個(gè)著名的公式： 算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)程序 ，指出了在程序設(shè)計(jì)，指出了在程序設(shè)計(jì)中研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。豐富的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和上述的結(jié)構(gòu)化性質(zhì)，并且去掉了一些影響和上述的結(jié)構(gòu)化性質(zhì)，并且去掉了一些影響效率的因素（如動(dòng)態(tài)數(shù)組），使得效率的因素（如動(dòng)態(tài)數(shù)組），使得PascalPascal可可以被方便地用來描述復(fù)雜的算法，使得程序以被方便地用來描述復(fù)雜的算法，使得程序編譯和運(yùn)行效率都很高。編譯和運(yùn)行效率都很高。 PAS

5、CAL PASCAL 語言的特點(diǎn)語言的特點(diǎn) 功能強(qiáng)，應(yīng)用廣功能強(qiáng)，應(yīng)用廣 有些語言（如有些語言（如FORTRAN66,ALGOL60FORTRAN66,ALGOL60）只適）只適用于數(shù)值計(jì)算，有些語言（如用于數(shù)值計(jì)算，有些語言（如COBOLCOBOL）則適用于商）則適用于商業(yè)數(shù)據(jù)處理和管理領(lǐng)域。業(yè)數(shù)據(jù)處理和管理領(lǐng)域。PascalPascal的功能較強(qiáng)，不僅的功能較強(qiáng)，不僅是一門教學(xué)語言，還廣泛應(yīng)用于編寫各種系統(tǒng)軟件是一門教學(xué)語言，還廣泛應(yīng)用于編寫各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。和應(yīng)用軟件。PascalPascal語言還可以用于輔助設(shè)計(jì)，實(shí)語言還可以用于輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)繪圖功能。現(xiàn)計(jì)算機(jī)繪圖功能。P

6、ASCAL PASCAL 語言的特點(diǎn)語言的特點(diǎn) 程序的書寫格式自由程序的書寫格式自由 不像有些編程語言那樣對(duì)程序的書寫格式有嚴(yán)格不像有些編程語言那樣對(duì)程序的書寫格式有嚴(yán)格的規(guī)定。的規(guī)定。PascalPascal允許一行內(nèi)寫多條語句或一條語句允許一行內(nèi)寫多條語句或一條語句可以分開寫在多行上，便于閱讀?？梢苑珠_寫在多行上，便于閱讀。PASCALPASCAL程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu) Pascal有著一組自己的記號(hào)和規(guī)則，并且對(duì)程序的結(jié)構(gòu)有嚴(yán)格規(guī)定。我們先來看一個(gè)簡(jiǎn)單的例子： 例例1.11.1 在梯形中陰影部分面積是150平方厘米，求梯形面積。 【分析】 已知梯形上、下底長(zhǎng)為15和25。令梯形的高為h，則由已

7、知三角形面積為150平方厘米，有150（15*h）/2，得h為20，然后根據(jù)梯形面積公式算出梯形面積。程序如下：程序如下： Program ex1_1； /程序首部，可省略vars,h,up,down : real； /定義變量begin up := 15; /已知上底 down := 25; /已知下底 h := 2*150/up; /根據(jù)上底求出梯形的高 s := (up+down)*h/2; /求出梯形的面積 writeln(s=,s ); /輸出梯形的面積s=400end. /結(jié)束整個(gè)程序以上程序的第一行稱為程序首部，程序名稱ex1_1可以自己命名，這一行可以省略不寫，程序中“/”后面

8、的內(nèi)容稱為注釋，計(jì)算機(jī)不會(huì)理踩這些內(nèi)容，注釋可以增加程序的可讀性。編寫程序增加注釋是一個(gè)好習(xí)慣，便于他人或自己日后閱讀。注釋內(nèi)容還可以放在大括號(hào)中如“注釋內(nèi)容”，一般單行內(nèi)容用“/”，多行內(nèi)容用“ ”。從第二行到最后一行為程序體（在有的書本里也稱分程序），由說明部分和語句部分構(gòu)成。說明部分用變量（包括常量）的定義，Pascal不允許變量未定義先使用；語句部分必須以begin開始，以end.結(jié)束，中間每條語句用分號(hào)隔開。FREE PASCALFREE PASCAL語言系統(tǒng)的使用語言系統(tǒng)的使用 目前，競(jìng)賽中指定的Pascal編譯系統(tǒng)是Free Pascal2.0以上的版本，了解了Pascal的特點(diǎn)

9、及程序結(jié)構(gòu)后，我們來學(xué)習(xí)Free Pascal 2.x 軟件的使用系統(tǒng)的啟動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng) 運(yùn)行安裝目錄FPC2.0.4bini386-win32中的啟動(dòng)程序fp.exe（默認(rèn)安裝時(shí)桌面上也有啟動(dòng)的快捷方式）啟動(dòng)fp系統(tǒng)，運(yùn)行后屏幕上出現(xiàn)如圖所示的fp集成環(huán)境。 這樣一片亂碼，令很多入門者望而怯步，導(dǎo)致的原因是我們操作系統(tǒng)“控制臺(tái)窗口”中語言默認(rèn)為中文，調(diào)整方法是在窗口最上面的標(biāo)題欄上右鍵單擊，在彈出的快捷菜單中選擇“默認(rèn)值”，接著會(huì)彈出如13圖所示的控制臺(tái)窗口屬性框，在最下面的“默認(rèn)代碼頁”的下拉菜單中選擇“437 (OEM美國(guó))”如圖所示。FREE PASCALFREE PASCAL系統(tǒng)集成環(huán)

10、境簡(jiǎn)介系統(tǒng)集成環(huán)境簡(jiǎn)介 控制臺(tái)窗口屬性框中語言改成英文后，關(guān)閉并再次打開fp后出現(xiàn)如圖1-5所示的界面，標(biāo)題欄下方的一行為菜單欄。中間部分為編輯窗口，新建文件后，在它的編輯窗口內(nèi)可以編寫程序。最底部一行為提示欄，顯示系統(tǒng)中常用命令的快捷鍵，如將當(dāng)前正在編輯的文件存盤的命令快捷鍵為F2（平時(shí)要養(yǎng)成經(jīng)常按這個(gè)鍵），編譯程序的快捷鍵為F9，等等。 新建程序新建程序 選擇選擇FileFile菜單，執(zhí)行其中菜單，執(zhí)行其中NewNew命令，建立一個(gè)新的命令，建立一個(gè)新的程序窗口（默認(rèn)文件名為程序窗口（默認(rèn)文件名為Noname01.pasNoname01.pas）。）。程序代碼的輸入、編輯與運(yùn)行程序代碼的輸

11、入、編輯與運(yùn)行 在當(dāng)前程序編寫窗口中，一行一行地輸入程序代碼，對(duì)程序的編輯與其它文本編輯器的編輯方法類似，這里不再重復(fù)。 當(dāng)程序輸入完畢之后，選Compile菜單中Compile命令（或按F9）對(duì)程序進(jìn)行編譯（生成計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的程序，擴(kuò)展名為exe）。如果程序有語法錯(cuò)誤，會(huì)在窗口的第一行顯示第一個(gè)紅色錯(cuò)誤信息，若無語法錯(cuò)誤，窗口正中央會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，提示編譯成功，程序編譯成功后，接下來就可以運(yùn)行程序了。 程序的運(yùn)行可以選擇Run菜單中的Run命令或按快捷鍵CTRL+F9，程序運(yùn)行結(jié)束后回到Pascal系統(tǒng)的集成環(huán)境，因此查看運(yùn)行結(jié)果需要選擇Debug菜單中的User screen命令或按快

12、捷鍵ALT+F5將編輯窗口切換到用戶屏幕(即結(jié)果輸出屏幕)，有的選手為了調(diào)試方便在程序最后一行添加readln讓程序執(zhí)行完后停在結(jié)果輸出屏幕，結(jié)果查看完畢按回車鍵返回到編輯窗口。 程序的保存與打開程序的保存與打開 選擇File菜單中的Save命令 (或按F2鍵)來保存程序，第一次保存文件時(shí)屏幕上會(huì)出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框要求輸入文件名，要養(yǎng)成經(jīng)常保存文件的好習(xí)慣，保存文件還要注意fp的工作目錄（默認(rèn)的工作目錄是FPC2.0.4bini386-win32），默認(rèn)工作目錄可以在fp的快捷方式屬性的“起始位置”中設(shè)置。 打開已有源文件通過File菜單中的Open命令 (或按F3)來完成，也可以直接雙擊源文件來

13、啟動(dòng)Fp并加載該文件。 選手平時(shí)練習(xí)時(shí)要養(yǎng)成用快捷鍵代替鼠標(biāo)操作的良好習(xí)慣，使用快捷鍵能大大提高編寫代碼的速度，從而有更多的時(shí)間來思考問題和調(diào)試程序。 第二節(jié)簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)第二節(jié)簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)無論做任何事情，都要有一定的方式方法與處理步驟，所謂“無規(guī)矩?zé)o以成方圓”。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)比日常生活中的事務(wù)處理更具有嚴(yán)謹(jǐn)性、規(guī)范性和可行性。為了使計(jì)算機(jī)有效地解決實(shí)際問題，必須將處理步驟編排好，用計(jì)算機(jī)能理解的計(jì)算機(jī)語言編寫成“序列”，讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別并執(zhí)行這個(gè)“序列”，達(dá)到解決實(shí)際問題的目的。將處理問題的步驟編排好，用計(jì)算機(jī)語言組成序列，就是常說的編寫程序。在Pascal語言中，執(zhí)行每條語句都是由計(jì)算機(jī)完成

14、相應(yīng)的具體操作，編寫程序是利用Pascal語句的功能來實(shí)現(xiàn)預(yù)定的處理要求?！扒Ю镏?，始于足下”，我們從簡(jiǎn)單程序?qū)W起，逐步了解和掌握怎樣編寫程序。在學(xué)習(xí)Pascal語言之前，讓我們繞過那些繁瑣的語法規(guī)則細(xì)節(jié)，通過一些的簡(jiǎn)單例題，來熟悉程序的基本組成和基本語句的用法，選手剛接觸編程時(shí)，多動(dòng)手模仿是一條捷徑。例例1.2 在屏幕上輸出“Hello World!”。程序如下：程序如下： Program ex1_2; begin write(Hello World!); end. 通守這個(gè)簡(jiǎn)單程序的學(xué)習(xí)，希望大家的程序設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)能有一個(gè)良好的開端。程序中的write是一條輸出語句，它能命令計(jì)算機(jī)在屏幕上輸

15、出括號(hào)內(nèi)的內(nèi)容，其中單引號(hào)內(nèi)的部分將被原樣輸出。大家可以試試沒有引號(hào)的情況，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象?例例1.31.3 已知一位小朋友的電影票價(jià)是10元，計(jì)算x位小朋友的總票價(jià)是多少？ 【分析】 假設(shè)總票價(jià)用y來表示，則這個(gè)問題可以用以下幾個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)：輸入小朋友的數(shù)目x；用公式y(tǒng)=10*x計(jì)算總票價(jià)；輸出總票價(jià)y的值。程序如下：程序如下：Program ex1_3; /程序首部var x,y : integer; /說明部分（定義變量）begin readln(x); /小朋友的數(shù)目 y := 10*x; /計(jì)算總票價(jià) writeln(total=,y); /輸出總票價(jià) end.本題程序結(jié)構(gòu)完整，從中

16、可看出一個(gè)Pascal 程序由三部分組成：(1)程序首部 由保留字Program開頭，后跟一個(gè)程序名(如ex1_3)，其格式為：Program 程序名。 程序名由選手自己取，它的第一個(gè)字符必須是英文字母，其后的字符只能是字母或數(shù)字和下劃線組成，程序名中不能出現(xiàn)運(yùn)算符、標(biāo)點(diǎn)符和空格等非法字符。(2)說明部分 程序中所用的常量、變量等必須先定義后使用。例1.3 程序中 x,y : integer；是變量定義，x，y被定義成整數(shù)類型的變量。只有被定義為某一類型的變量，在程序中才能將與變量類型所允許的值賦給該變量。說明部分以保留字var開頭。(3)語句部分 語句部分指由保留字 begin (開始)至

17、end. (結(jié)尾)之間的語句系列，是解決問題的具體處理步驟，也是程序的執(zhí)行部分。 不管是程序的哪部分，每條語句末尾都必須以分號(hào)(；)結(jié)束，但允許最接近 end 的那條語句末尾的分號(hào)省略；程序結(jié)束語句end末尾必須有句號(hào)(. )，是整個(gè)程序的結(jié)束標(biāo)志。 程序中大括號(hào)“”之間的部分或/后面的部分為注釋部分，單行注釋一般用/符號(hào)，多行語句注釋用大括號(hào)更方便（不然每行語句前都要加/）。程序結(jié)構(gòu)可歸納用如下的示意圖來表示：program 程序名； 程序首部 常量說明； (const) 說明部分變量說明； (var) begin 語句1； 程序體 (主程序) 語句部分 語句n； end.把處理問題的步驟編

18、成能從上到下順序執(zhí)行的程序，是簡(jiǎn)單程序的基本特征。再來分析下面兩道例題的程序結(jié)構(gòu)，同時(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)基本語句。 例例1.4 1.4 有一個(gè)牧場(chǎng)，牧場(chǎng)上的牧草每天都在勻速生長(zhǎng)，這片牧場(chǎng)可供15頭牛吃20天，或可供20頭牛吃10天，那么，這片牧場(chǎng)每天新生的草量可供幾頭牛吃1天？ 【分析分析】 解決這類問題的關(guān)鍵是利用牛吃的草量，最終求出這片牧場(chǎng)每天新生長(zhǎng)的草量，我們?cè)O(shè)1單位的草量為1頭牛1天所需的草量，于是15頭牛20天所食的草量為300單位（包括這20天內(nèi)的新生草量），20頭牛10天所食的草量為200單位（包括這10天內(nèi)的新生草量），兩者的差值即為10天內(nèi)的新生草量。 程序如下：程序如下： Progr

19、am ex1_4； /程序首部 var s1, s2, s3 : integer； /說明部分 begin s1 := 15*20; /15頭牛20天所食的草量 s2 := 20*10; /20頭牛10天所食的草量 s3 := (s1-s2) div (20-10); /每天新生的草量單位數(shù) writeln(s3); /1單位為1頭牛1天的食量 end. := := 是賦值符號(hào)，賦值語句的格式為： 變量變量 := := 表達(dá)式；表達(dá)式； 賦值語句的作用是將:=右邊表達(dá)式的值賦值給它左邊的變量，也就說讓變量的值等于表達(dá)式的值。writelnwriteln是輸出語句，輸出語句有三種格式： write(輸出項(xiàng)1，輸出項(xiàng)2，)； /執(zhí)行輸出后光標(biāo)不換行 writeln(輸出項(xiàng)1，輸出項(xiàng)2，)； /執(zhí)行輸出后光標(biāo)換到下一行 writeln； /什么都不輸出立即換行 writeln語句圓括號(hào)內(nèi)的部分都是要輸出的輸出項(xiàng)，輸出項(xiàng)是多項(xiàng)時(shí)各項(xiàng)之間要用逗號(hào)隔開。如果輸出項(xiàng)被單引號(hào)括住時(shí)，輸出項(xiàng)內(nèi)容原樣輸出；如果輸出項(xiàng)是表達(dá)式，輸出表達(dá)式的結(jié)果，而不是表達(dá)式本身。writeln比write多一個(gè)后綴ln,意思是line的縮寫，即輸