البرمجة

من التصميم إلى الكود

يجب أن تكون قادراً على تحويل تصميم — مخطط انسيابي (مخطط انسيابي للبرنامج) أو إنجليزية منظمة — إلى كود زائف، ثم إلى لغة حقيقية:

1. حدد المتغيرات وأنواعها البيانية.
2. حوّل صناديق الإدخال/الإخراج إلى INPUT / OUTPUT.
3. حوّل المعينيات القرارية إلى IF...ELSE...ENDIF (أو CASE).
4. حوّل أسهم الحلقات إلى WHILE، REPEAT...UNTIL، أو FOR.
5. حوّل صناديق العمليات إلى إسنادات أو حسابات.
6. تحقق عن طريق تتبع مدخل صغير.

*كل رمز في المخطط الانسيابي يصبح كلمة مفتاحية في الكود الزائف

الثوابت والمتغيرات

الثابت يحمل قيمة لا تتغير أبداً؛ المتغير يحمل واحدة قد تتغير. أعلن them مع نوع:

*قيمة المتغير يمكن أن تتغير؛ ثابت يبقى ثابتاً

CONSTANT Pi = 3.14159
DECLARE Radius : REAL
DECLARE Area : REAL

Radius ← 5
Area ← Pi * Radius * Radius

استخدم ثوابت للقيم الثابتة المتكررة (Pi، MaxScore)؛ فهي تجعل الكود أكثر وضوحاً وسهلة التغيير في مكان واحد.

في الامتحان، الثابت هو إجابة سؤال "حدد طريقة أكثر ملاءمة لتمثيل" قيمة ثابتة، مثل معدل ضريبي أو حد أقصى للنقاط، تظهر في عدة أماكن في الكود الزائف. المنفعة التي يذكرها المقيّم: القيمة تُضع مرة واحدة ولا يمكن تغييرها بالخطأ بواسطة البرنامج؛ التغيير يتم في مكان واحد ويصل إلى كل تعليمة تستخدمها؛ المعرف يعطي القيمة معنى (MaxScore بدلاً من 100)، لذا الكود أسهل في القراءة والتحقق؛ وهناك خطر أقل لحدوث خطأ إملائي في قيمة طويلة مثل 3.14159. السؤال "اذكر قيمة يمكن استبدالها بثابت" يطلب الحرفي من الكود الزائف (0.2، 40)، وليس اسماً جديداً.

يُعلن كل متغير مرة واحدة، مع معرف (اسمه) ونوع بياني، قبل استخدامه. الأنواع الستة في دليل الكود الزائف 9618:

إجابة سؤال "أعطِ النوع البياني المناسب" تعتمد على كيفية استخدام المتغير في الكود الزائف: قيمة بها فاصلة عشرية هي REAL؛ شيء مُعيّن في TRUE أو FALSE هو BOOLEAN؛ قيمة داخل علامات اقتباس مفردة هي CHAR؛ قيمة تُستخدم كفهرس مصفوفة، أو مع DIV وMOD، هي INTEGER. اكتب النوع بحروف كبيرة، ومُصاغة كما يصفها الدليل.

مثال محلول. حدد النوع البياني المناسب لكل متغير.

Found ← FALSE
Initial ← 'K'
Price ← 12.99
Count ← Count + 1
Name ← "Li Wei"

Found هو BOOLEAN (يحمل FALSE)؛ Initial هو CHAR (حرف واحد في علامات اقتباس مفردة)؛ Price هو REAL (قيمة عشرية)؛ Count هو INTEGER (عداد يزيد بمقدار واحد)؛ Name هو STRING (نص في علامات اقتباس مزدوجة).

الإسناد والتعبيرات

استخدم ← لـ الإسناد:

Total ← Total + 1
Average ← Sum / Count

التعبيرات تستخدم المعاملات:

• حسابية + - * /، زائد DIV (القسمة الصحيحة) وMOD (الباقي): 7 DIV 2 = 3؛ 7 MOD 2 = 1.
• مقارنات =، <>، <، >، <=، >=.
• منطق AND، OR، NOT.

السبقية (من الأعلى إلى الأدنى): NOT → * / DIV MOD → + - → المقارنات → AND → OR. استخدم الأقواس عند الشك.

الإدخال والإخراج

OUTPUT "Enter your name:"
INPUT Name
OUTPUT "Hello, ", Name

الدوال المدمجة والروتينات المكتبية

العديد من المهام تحتوي على وحدات مكتبة جاهزة، لذا لا حاجة لكتابتها. يحتوي الإدراج الخاص بالورقة 2 على القائمة بالتسميات الدقيقة والمعاملات وأنواع الإرجاع للوحدات المسموح باستخدامها؛ وأي دالة أخرى تحتاجها المسألة تُعطى في نص المسألة بحد ذاته. الأسماء أدناه هي التسميات الموجودة في الإدراج. VAL وSTR هما اسمان خاصان بـ IGCSE ويظهران في كلتا وثيقتي 9618، لذا لا يمنحان أي نقاط. أما UCASE وLCASE فهما حالة مختلفة: فهما موجودان فعليًا في 9618 ومُعرَّفان في دليل الكود الوهمي، لكنهما يأخذان مُعاملًا واحدًا فقط وهو CHAR، ولا يُدرَج它们在 الإدراج على الإطلاق — بالنسبة لسلسلة نصية كاملة في الورقة 2، الوحدة المناسبة هي TO_UPPER.

تحتوي مكتبة البرامج على وحدات تمت كتابتها وترجمتها واختبارها مسبقًا؛ يستدعي البرنامج هذه الوحدات بدلاً من كتابة كود خاص به. الفوائد التي يقبلها النظام للإجابة عن سؤال "اذكر ثلاث فوائد" (state three benefits): الوحدات تم اختبارها بالفعل، لذا فهي أقل عرضة لاحتوائها على أخطاء؛ توفر وقت التطوير؛ قد تقوم بأعمال لا يستطيع المبرمج كتابتها (إحصاءات معقدة، رسوم بيانية)؛ كُتبت بواسطة خبراء وتُعاد استخدامها عبر برامج متعددة؛ كما يمكن استدعاء وحدة ذات واجهة ثابتة من أي مكان داخل البرنامج.

تُربط السلاسل النصية باستخدام & (الدمج/التوصيل): "A" & "BC" هو "ABC". استخدم التسميات الدقيقة من الإدراج، مع المعاملات بنفس ترتيبها.

التواريخ والأرقام العشوائية تظهر كتعليمات سطر واحد. SETDATE(17, 11, 2007) يبني تاريخ 17 نوفمبر 2007؛ 12 - MONTH(MyDOB) هو عدد الأشهر من شهر الميلاد حتى نهاية السنة؛ IF DAYINDEX(MyDOB) = 5 THEN يختبر هل هو يوم الخميس، لأن الأحد هو اليوم 1. يُرجع RAND(n) رقماً حقيقياً من 0 إلى ما دون n، لذا فإن العدد الصحيح العشوائي من Low إلى High (شاملاً الطرفين) هو INT(RAND(High - Low + 1)) + Low: يعطي INT(RAND(21)) - 10 قيمة من -10 إلى 10.

مثال محلول. قيّم كل تعبير، بافتراض أن Word ← "Program"، Code ← 'Q'، وN ← 7.

اعمل من الداخل إلى الخارج، واحتفظ بعلامات الاقتباس: "7" هو نص و7 هو رقم.

مثال محلول. قد تحتوي كل تعليمة على خطأ في استخدام دالة أو عامل. صف الخطأ، أو اكتب NO ERROR. (افترض أن كل متغير له النوع الصحيح.)

كل عامل يعمل على أنواع محددة: & على النصوص، + - * / DIV MOD على الأعداد، AND OR NOT على القيم المنطقية، و= <> على قيمتين من نفس النوع. جدول "قيّم كل تعبير، أو اكتب ERROR" يُصحح بنفس الطريقة: LENGTH(42) و"A" + 1 يعتبران ERROR، لأن النوع لا يطابق الدالة أو العامل.

مثال محلول. باستخدام Points ← 100، Active ← TRUE، وExempt ← FALSE، قيّم كل تعبير.

التعبير الأخير يُبسط: X OR NOT X هي TRUE بغض النظر عن قيمة X، لذا يكون التعبير بأكمله مجرد NOT Exempt. قيّم الأقواس أولاً، ثم NOT، ثم AND، ثم OR.

الاختيار يحدد أي الخطوات ستُنفَّذ.

IF age >= 18 THEN
    OUTPUT "Adult"
ELSE
    OUTPUT "Minor"
ENDIF

لأكثر من حالتين يمكنك استخدام IF متداخل (nested)، لكن التشابك العميق يصعب قراءته — حيث أن CASE أكثر وضوحاً عند اختبار قيمة واحدة مقابل عدة خيارات:

CASE OF Grade
    "A": OUTPUT "Excellent"
    "B": OUTPUT "Good"
    OTHERWISE: OUTPUT "Try again"
ENDCASE

يسمح Cambridge CASE بقيم مفردة، وقوائم قيم (1, 2, 3:)، ونطاقات (1 TO 5:).

الـ IF المتداخل هو عبارة عن IF داخل فرع من IF آخر. كل IF يحتاج إلى ENDIF خاص به، ويحقق الممتحن أن كل بنية مغلقة:

IF Mark >= 50 THEN
    IF Mark >= 80 THEN
        OUTPUT "Distinction"
    ELSE
        OUTPUT "Pass"
    ENDIF
ELSE
    OUTPUT "Fail"
ENDIF

الحدود هي locations تُفقد فيها العلامات. "علامة 50 أو أكثر تعني النجاح" هي Mark >= 50، وليست Mark > 50؛ الفرع الأخير لـ CASE، الخاص بـ "أي شيء آخر"، يُكتب OTHERWISE، وليس شرطاً مثل > 200. الخطأ في المقارنة هنا هو خطأ منطقي: البرنامج يعمل، لكنه يعطي مخرجات خاطئة لبعض المدخلات — وجدول التتبع مع قيمة حدية مثل 50 هو الطريقة التي تجد بها ذلك.

مثال محلول. أعد كتابة هذا بنفس الوظيفة، دون استخدام بنية CASE.

CASE OF MySwitch
    1: ThisChar ← 'a'
    2: ThisChar ← 'y'
    3: ThisChar ← '7'
    OTHERWISE: ThisChar ← '*'
ENDCASE

كل قيمة تصبح فرعاً لسلسلة من IFs، وتصبح OTHERWISE الفرع الأخير لـ ELSE:

IF MySwitch = 1 THEN
    ThisChar ← 'a'
ELSE
    IF MySwitch = 2 THEN
        ThisChar ← 'y'
    ELSE
        IF MySwitch = 3 THEN
            ThisChar ← '7'
        ELSE
            ThisChar ← '*'
        ENDIF
    ENDIF
ENDIF

يتم دمج بناديين يخصصان نفس القيمة في بند واحد بقائمة قيم: 1, 2: ThisChar ← 'a'. يتم اختبار الحراس بالترتيب: مع النطاقات مثل 1 TO 50: متبوعة بـ 40 TO 60:، تأخذ القيمة 45 الفرع الأول المطابق، لذا قد لا يتم تنفيذ تعيين في فرع لاحق أبداً — وعندما تغطي الفروع السابقة بالفعل كل القيم الممكنة، فإن فرع OTHERWISE لن يتم الوصول إليه أيضاً.

وبالعكس، فإن الـ IFs المتداخلة التي تختبر عدة Booleans تكون أوضح إذا كانت هناك شرط واحد لكل نتيجة: IF A AND B AND C THEN CALL Sub1()، ثم IF A AND B AND NOT C THEN CALL Sub2()، وهكذا. ربط الاختبارات باستخدام AND وOR يلغي التداخل، ويتم قبول IF A THEN بدلاً من IF A = TRUE THEN.

التكرار يعيد تنفيذ كتلة. ثلاث حلقات تختلف في عدد مرات تشغيل الجسم.

حلقة التحكم بالعداد (FOR)

حلقة التحكم بالعداد — استخدمها عندما تعرف كم مرة يجب التكرار:

FOR i ← 1 TO 10
    OUTPUT i
NEXT i

يمكن لـ STEP تغيير العداد (مثل FOR i ← 10 TO 1 STEP -1). الأفضل لعدد ثابت من التكرارات أو معالجة كل عنصر في مصفوفة.

حلقة الشرط المسبق (WHILE)

حلقة الشرط المسبق تختبر الشرط قبل كل مرور، لذا قد تعمل صفر مرات:

WHILE total < 100 DO
    INPUT n
    total ← total + n
ENDWHILE

حلقة الشرط اللاحق (REPEAT...UNTIL)

حلقة الشرط اللاحق تختبر الشرط بعد كل مرور، لذا تعمل دائماً مرة واحدة على الأقل:

REPEAT
    INPUT password
UNTIL password = correctPassword

اختيار الحلقة المناسبة

• العداد معروف مسبقاً → FOR.
• قد تحتاج إلى صفر مرور → WHILE.
• دائماً مرة واحدة على الأقل → REPEAT...UNTIL.

برر اختيارك بناءً على ما إذا كان العداد معروفاً وما إذا كان يجب أن يعمل الجسم مرة واحدة على الأقل. السؤال النموذجي يعطي سيناريو ("اطلب كلمة مرور حتى تكون صحيحة، لكن اطلبها مرة واحدة على الأقل") ويسأل أي حلقة تناسب.

العلاقتان هما لـ اسم الحلقة والسبب، بكلمات المخطط: محكومة بالعداد، لأن عدد التكرارات معروف قبل بدء الحلقة؛ شرط لاحق، لأن جسم الحلقة يجب تنفيذه مرة واحدة على الأقل؛ شرط مسبق، لأن الحلقة قد لا تحتاج للتنفيذ على الإطلاق. حلقة تمر على العناصر الأربعة لمصفوفة كُتبت كـ WHILE مع عداد هي "ليست الأنسب": العداد، أربعة، معروف، لذا حلقة FOR تناسب.

مثال محلول. أي حلقة تناسب كل مهمة؟ (أ) اطبع جدول ضرب 12؛ (ب) استمر في قراءة الأرقام حتى يدخل المستخدم 0؛ (ج) اطلب كلمة مرور حتى تكون صحيحة. اختر عن طريق طرح سؤال كم مرة يعمل الجسم ومتى يحدث الاختبار. (أ) العداد معروف مسبقاً (12)، لذا استخدم حلقة FOR. (ب) العداد غير معروف، والمدخل الأول قد يكون 0 بالفعل - لذا يجب أن يأتي الاختبار قبل الجسم: حلقة WHILE، والتي تعمل صفر أو أكثر من المرات. (ج) العداد غير معروف،但你 يجب أن تطلب مرة واحدة على الأقل قبل وجود أي شيء لاختباره - لذا يأتي الاختبار بعد الجسم: حلقة REPEAT...UNTIL، والتي تعمل واحدة أو أكثر من المرات. السؤال المحوري هو ما إذا كان يجب أن يعمل الجسم مرة واحدة على الأقل: WHILE قد تعمل صفر مرات، REPEAT تعمل دائماً مرة واحدة.

التشغيل الجاف باستخدام جدول التتبع

يسجل جدول التتبع قيمة كل متغير أثناء التشغيل الجاف (العمل يدوياً) خوارزمية. إنه كيفية اختبار حلقة على الورق، وسؤال بـ 6 علامات في معظم أوراق Paper 2.

DECLARE Count, Total : INTEGER
Count ← 1
Total ← 0
WHILE Total < 10
    Total ← Total + Count * 2
    Count ← Count + 1
ENDWHILE
OUTPUT Count, Total

القواعد التي تحصل عليها عليها العلامات: عمود واحد لكل متغير، بالترتيب الذي تعطيك إياه الأسئلة؛ اكتب قيمة فقط عندما تتغير؛ ابدأ صفًا جديداً في كل مرة تتكرر فيها الحلقة؛ قيّم الشرط بالقيم الحالية، وتوقف لحظة أن يصبح FALSE؛ ضع المخرجات في عمود خاص بها، تماماً كما سيظهر. تتبع الخوارزمية كما هي مكتوبة، وليس تلك التي تعتقد أنها مقصودة — إذا لم تتوقف أبداً، قل ذلك.

مثال محلول. أي البنى تستخدمه كل سطر — التحديد، التكرار أو استدعاء الإجراء?

CALL Start()

ENDIF | FOR I ← 1 TO 20 ... NEXT I | | yes | | | WHILE NOT IsFull() ... ENDWHILE | | yes | yes | | CASE OF Key ... OTHERWISE ... ENDCASE | yes | | |

IF وCASE هما انتقائية؛ FOR، WHILE وREPEAT هي تكرار؛ الاسم المتبوع بأقواس — Start()، IsFull() — هو استدعاء لإجراء أو دالة، أينما ظهر بما في ذلك داخل شرط.

البرمجة المنهجية تبني البرنامج من وحدات فرعية صغيرة ذات أسماء، كل منها يؤدي مهمة واحدة.

الإجراء

الإجراء هو كتلة مسماة تقوم بإجراء؛ قد تأخذ معاملات لكنها لا تُرجع قيمة.

PROCEDURE Greet(name : STRING)
    OUTPUT "Hello, ", name
ENDPROCEDURE

CALL Greet("Ada")

الدالة

الدالة تشبه الإجراء لكنها ترجع قيمة تصبح جزءًا من تعبير.

FUNCTION Square(x : INTEGER) RETURNS INTEGER
    RETURN x * x
ENDFUNCTION

result ← Square(5) + 1     // result = 26

استخدم إجراءً عندما تقوم الوحدة الفرعية بإجراء؛ استخدم دالةً عندما تحسب قيمة للمُطلِق.

يتطلب المنهج أين في بناء الخوارزمية يكون كل منهما مناسباً. الإجراء مناسب حيث تكون نفس مجموعة الخطوات مطلوبة في نقاط متعددة (التحقق من إدخال، طباعة قائمة، تبديل قيمتين): تُكتب الخطوات مرة واحدة وتُستدعى بالاسم CALL. الدالة مناسبة حيث يجب حساب قيمة واحدة ثم استخدامها في تعبير — مجموع، نتيجة TRUE/FALSE، الأكبر بين عددين — لأن القيمة المُرجعة تستبدل الاستدعاء: IF IsValid(Code) THEN.

المعاملات

المعامل هو متغير تعلنه الوحدة الفرعية لاستقبال الإدخال؛ القيم التي يزود بها المُطلَق هي الحجج. طريقتان لنقلهما:

• النقل بالقيمة — تحصل الرoutine على نسخة؛ التغييرات بداخلها لا تؤثر على المُطلِق. استخدمه للإدخالات التي تقرأها فقط.
• النقل بالمعنى — تحصل الرoutine على إشارة إلى متغير المُطلِق؛ التغييرات تؤثر على المُطلِق. استخدمه عندما يجب أن تُحدّث المعامل.

*النقل بالقيمة ينسخ القيمة إلى مربع جديد؛ النقل بالمعنى يسمح للروتين بتغيير متغير المُطلَق نفسه

PROCEDURE Swap(BYREF a : INTEGER, BYREF b : INTEGER)
    DECLARE temp : INTEGER
    temp ← a
    a ← b
    b ← temp
ENDPROCEDURE

تكتب كامبردج طريقة النقل في الترويسة، BYVAL أو BYREF، قبل كل معامل. إذا لم يُكتب أيٌّ منهما، يُفترض BYVAL، لذا فإن روتيناً يجب أن يُغيّر متغير المُطلَق — Swap، أو إجراءً يُحدّث المجموع الكلي — يحتاج BYREF في ترويته.

مثال محلول. ما هو المخرجات؟

PROCEDURE Adjust(BYREF X : INTEGER, BYVAL Y : INTEGER)
    X ← X + Y
    Y ← Y * 2
ENDPROCEDURE

A ← 5
B ← 3
CALL Adjust(A, B)
OUTPUT A, B

X هو مرجع إلى A، لذلك يصبح A مساوياً لـ 8. Y هي نسخة من B، لذا فإن مضاعفة Y تترك B عند 3. المخرجات هي 8, 3. لو كان الترويسة تقول BYVAL X، لكان A لا يزال 5.

المتغيرات المحلية والعالمية

المتغير المحلي يُعلن داخل وحدة فرعية ويوجد فقط أثناء تشغيلها. المتغير العالمي يُعلن خارجها وهو مرئي في كل مكان. يفضل استخدام المتغيرات المحلية والمعاملات — الاستخدام المكثف للمتغيرات العالمية يجعل الكود صعب المتابعة والاختبار. (المنطقة التي يكون فيها الاسم مرئياً هي نطاقه.)

الفرق في سطر واحد: يمكن الوصول للمتغير العالمي من أي مكان في البرنامج، بينما يمكن الوصول للمتغير المحلي فقط داخل الوحدة الفرعية التي تعلنه. فوائد المتغيرات المحلية التي يقبلها المنهج: يمكن استخدام نفس المعرف في وحدة فرعية أخرى دون تصادم؛ لا يمكن تغيير قيمته عن طريق الخطأ بواسطة أجزاء أخرى من البرنامج؛ يتم تحرير الذاكرة عند انتهاء الوحدة الفرعية؛ والوحدة الفرعية مستقلة، لذا يمكن اختبارها بشكل منفرد وإعادة استخدامها في برنامج آخر.

يتم إنشاء المتغير المحلي كل مرة يُستدعى فيها الروتين ويتم تدميره عند إرجاعه، لذا لا يمكنه حمل قيمة من استدعاء إلى الآخر. لذلك، الإجراء الذي يبني نصاً عبر استدعاءات متكررة يحتاج إلى أن يكون هذا النص عالمياً (أو يُمرر BYREF). إذا تم تغيير MyString من متغير عالمي إلى متغير محلي مُعلن داخل MyOutput()، تبدأ كل استدعاء بـ MyString جديد فارغ، يُفقَد النص المضاف بواسطة الاستدعاءات السابقة، ويُصبح الإجراء "لا يعمل كما هو متوقع".

*المتغير المحلي مربع جديد فارغ في كل استدعاء؛ فقط المتغير العالمي (أو المعامل BYREF) يحافظ على قيمة بين الاستدعاءات

*المتغير العالمي مرئي في كل مكان؛ المتغير المحلي يوجد فقط داخل إجرائه الخاص

متى تستخدم وحدة فرعية

استخدم وحدة فرعية عندما:

• تظهر نفس المنطق في أكثر من مكان — اكتبه مرة واحدة، استدعه مرات عديدة.
• للكتلة غرض مسماة واضح — يسجل الاسم ما تفعله.
• البرنامج معقد — قسّمه إلى أجزاء (تحليل تقسيم).
• تريد اختبار جزء بمعزل عنه.

لا تجعلها صغيرة جداً بحيث تتجاوز تكلفة الاستدعاء العمل الموجود بداخلها.

المصطلحات

• تعريف — كتلة PROCEDURE ... ENDPROCEDURE (أو دالة).
• استدعاء — حيث يُنطَق بها. حجة — قيمة تُمرَّر. معامل — المتغير الذي يستقبلها.
• القيمة المُرجعة — ما تمرره الدالة.
• ترويسة إجراء/دالة — السطر الأول الذي يعطي الاسم والمعاملات (PROCEDURE Name(params) أو FUNCTION Name(params) RETURNS type).
• واجهة الإجراء/الدالة / التوقيع — الاسم + المعاملات + نوع الإرجاع: ما يجب أن يعرفه المُدعِي لاستخدامها.

مثال محلول. صف كل مصطلح مستخدم في الترويسة FUNCTION Pass2(Count : INTEGER) RETURNS BOOLEAN.

المعرّفان في PROCEDURE MyProc(Count : INTEGER, Message : STRING) هما معاملات: يستقبلان القيم الممررة عند استدعاء الإجراء، ويُستخدمان بداخله كمتغيرات محلية.

لتحويل إجراء إلى دالة: غيّر PROCEDURE إلى FUNCTION وأضف RETURNS <type>؛ استبدل الـ OUTPUT (أو المعامل BYREF الذي حمل النتيجة للخارج) بعبارة RETURN؛ وغير كل استدعاء بحيث تُستخدم القيمة المُرجعة، Result ← Unpack(Text) بدلاً من CALL Unpack(Text, Result). بالنسبة لسؤال "اكتب الترويسة"، اكتب السطر كاملاً: FUNCTION Calculate(Expression : STRING) RETURNS INTEGER. يتم تمرير معامل المصفوفة بالمرجع، لذا فإن الإجراء الذي يكتب في مصفوفة يغير مصفوفة المُنَادِي.

عندما يكتسب برنامج وحدة جديدة، فإن الواجهة هي ما يتم الاتفاق عليه أولاً: الاسم، المعاملات (عددهم، ترتيبهم، أنواعهم) ونوع الإرجاع، بالإضافة إلى أي بيانات عالمية تقرأها الوحدة أو تكتبها. تتطلب الوحدة التي ترسل تذكيراً قبل الموعد النهائي سجل (أو فهارسه) كمعامل ولا تُرجع شيئاً، لذا فهي إجراء؛ ويدعي البرنامج الرئيسيها مرة واحدة لكل سجل.

كتابة وحدة لورقة امتحان 2

نصف ورقة امتحان 2 هو "اكتب خوارزمية زائفة لوحدة X". يمنح المخطط درجة لكل ميزة، لذا فإن الوحدة غير المكتملة لا تزال تحصل على درجات عن كل جزء صحيح. الأجزاء التي يبحث عنها المصحح:

1. الترويسة، كما تصفها السؤال: PROCEDURE Name(Param : TYPE) أو FUNCTION Name(Param : TYPE) RETURNS TYPE، مع BYREF حيث يجب أن يغير الروتين الحجة.
2. الإعلانات المحلية: DECLARE كل متغير محلي مع نوعه، وتهيئة العدادات والإجماليات (Count ← 0).
3. الحلقة التي تزور كل عنصر: FOR Index ← 1 TO 50 لمصفوفة حجمها مُعطى؛ WHILE NOT EOF(...) لملف.
4. الشرط، مع المقارنة والحد الصحيحين، على العنصر المناسب: IF Score[Index] > Limit THEN.
5. التحديث داخل الفرع: زيادة العداد، تخزين القيمة، أو إخراج الرسالة.
6. النهاية: RETURN مرة واحدة، بعد الحلقة، في دالة؛ ENDFUNCTION أو ENDPROCEDURE؛ وإغلاق كل IF وFOR وWHILE.

مثال محلول. مصفوفة عالمية Score : ARRAY[1:50] OF INTEGER تحتوي على درجات الاختبار. اكتب دالة CountAbove(Limit : INTEGER) تُرجع عدد الدرجات الأكبر من Limit.

FUNCTION CountAbove(BYVAL Limit : INTEGER) RETURNS INTEGER
    DECLARE Index, Count : INTEGER
    Count ← 0
    FOR Index ← 1 TO 50
        IF Score[Index] > Limit THEN
            Count ← Count + 1
        ENDIF
    NEXT Index
    RETURN Count
ENDFUNCTION

الدرجات: الترويسة مع معاملها وRETURNS INTEGER؛ Count مُعلَن ومُعدّل إلى 0؛ حلقة تمر على جميع عناصر 50؛ المقارنة > Limit (وليس >=)؛ تحديث العداد داخل IF؛ RETURN Count بعد الحلقة. يستخدم البرنامج الرئيسي قيمة الإرجاع في تعبير أو إخراج: OUTPUT "Above 70: ", CountAbove(70).

مثال محلول. اكتب دالة IsValid(Code : STRING) تُرجع TRUE عندما يكون Code حرفين كبيرين متتاليين يليهما أربعة أرقام — وهو النموذج AB1234 — وتُرجع FALSE بخلاف ذلك.

FUNCTION IsValid(BYVAL Code : STRING) RETURNS BOOLEAN
    DECLARE Index : INTEGER
    DECLARE Ch : STRING
    IF LENGTH(Code) <> 6 THEN
        RETURN FALSE
    ENDIF
    FOR Index ← 1 TO 6
        Ch ← MID(Code, Index, 1)
        IF Index <= 2 THEN
            IF Ch < "A" OR Ch > "Z" THEN
                RETURN FALSE
            ENDIF
        ELSE
            IF Ch < "0" OR Ch > "9" THEN
                RETURN FALSE
            ENDIF
        ENDIF
    NEXT Index
    RETURN TRUE
ENDFUNCTION

يأتي فحص الطول أولاً، لذا لن يُطلب أبداً من MID وضع غير موجود. التحقق مثل هذا يُرجع BOOLEAN حتى يتمكن المُنَادِي من كتابة IF IsValid(Entry) THEN ... ELSE OUTPUT "Invalid code" ENDIF: رسالة للمستخدم يتم إخراجها بواسطة المُنَادِي، وليس بواسطة الدالة — الدالة تحسب، والإجراء يعمل.

مثال محلول. اكتب دالة IsPalindrome(Word : STRING) تُرجع TRUE عندما يُقرأ Word بنفس الطريقة من الخلف، مثل "RACECAR".

قارن الأحرف من الطرفين المتقابلين، متجهًا نحو الداخل: الموضع Index يُقارَن بالموضع Len - Index + 1، ويجب اختبار النصف الأول فقط.

FUNCTION IsPalindrome(BYVAL Word : STRING) RETURNS BOOLEAN
    DECLARE Len, Index : INTEGER
    Len ← LENGTH(Word)
    FOR Index ← 1 TO Len DIV 2
        IF MID(Word, Index, 1) <> MID(Word, Len - Index + 1, 1) THEN
            RETURN FALSE
        ENDIF
    NEXT Index
    RETURN TRUE
ENDFUNCTION

نفس الأدوات الثلاث — حلقة FOR عبر المواقع، MID(s, i, 1) لقراءة حرف واحد، و& لبناء سلسلة جديدة — تجيب عن معظم وحدات السلاسل في الورقة 2: عدّ تكرار حرف معين (IF MID(s, i, 1) = Ch THEN Count ← Count + 1)، استبدال كل ظهور لحرف (إضافة إما NewChar أو الحرف الأصلي إلى NewString في كل موقع)، إخفاء كل الأرقام باستثناء آخر أربعة أرقام من رقم البطاقة (إضافة '*' لكل موقع حتى Len - 4)، أو كتابة MID() خاص بك بدمج الأحرف من Start إلى Start + Length - 1. طلب MID لموقع خارج نهاية السلسلة هو خطأ وقت التشغيل، لذا تحقق من LENGTH أولاً.

الملفات. تتلاشى القيم في المتغيرات عند انتهاء البرنامج، لذا فإن الوحدة التي يجب أن تحتفظ بالبيانات للتشغيل التالي تكتبها في ملف: OPENFILE "scores.txt" FOR WRITE، سطر WRITEFILE "scores.txt", NUM_TO_STR(Score[Index]) واحد داخل الحلقة، وCLOSEFILE "scores.txt" مرة واحدة، بعد الحلقة؛ القراءة الخلفية تستخدم FOR READ، READFILE وWHILE NOT EOF("scores.txt"). الموضوع 10 يحتوي على القسم الكامل للملفات؛ هنا الدرجات للفتح بالنموذج الصحيح، والقراءة أو الكتابة داخل الحلقة، والإغلاق مرة واحدة بعد ذلك.

ثلاث ميزات تجعل الكود الوهمي أسهل في الفهم — إجابة سؤال "اذكر ثلاث ميزات" — هي المعرفات ذات المعنى (Total، وليس t)، والتنسيق المساحي للعبارات داخل كل بنية، والتعليقات (// ...) التي تشرح الغرض؛ تُقبل أيضًا الكلمات المفتاحية بحروف كبيرة، وعبارة واحدة في كل سطر، وأسطر فارغة بين الأقسام. الكود الوهمي الفعال يتجاوز ذلك:

• نقل الثوابت خارج الحلقات — إذا كانت قيمة (ثابت) لا تتغير مع عداد الحلقة، فاحسبها مرة واحدة قبل الحلقة.
• الخروج من الحلقة مبكراً عند العثور على الإجابة (إيقاف البحث الخطي بمجرد ظهور الهدف).
• تجنب العمل الزائد — احفظ النتيجة وأعد استخدامها بدلاً من إعادة الحساب.
• اختيار البنية المناسبة للبيانات — المصفوفة تفوق المتغيرات المنفصلة العديدة عندما تنتمي العناصر معاً.
• استبدال الشروط المتداخلة العميقة بـ CASE عند اختبار قيمة واحدة مقابل متعددة.
• تعليق النية، وليس الآليات (// validate the postcode، وليس // loop 6 times).
• استخدام أسماء ذات معنى (numberOfPupils، وليس n) وتهيئة المتغيرات قبل الاستخدام.

ثلاثة أنواع من الأخطاء، يُكتشف كل منها بطريقة مختلفة:

يساعد بيئة التطوير المتكاملة في اكتشاف النوعين الأخيرين: نقطة التوقف توقف البرنامج عند سطر مختار؛ التنفيذ خطوة بخطوة يشغل بعد ذلك عبارة واحدة في كل مرة؛ وعرض التقرير (أو المراقبة) يوضح قيمة كل متغير في تلك اللحظة، مما يسمح برؤية السطر الذي تتغير فيه القيمة بشكل مباشر. طرق الاختبار والبيانات التجريبية موجودة في الموضوع 12.

السؤال التعريفي يتم تقييمه بناءً على صياغة ثابتة. احفظها بدقة.

• التمييز بين الإجراء الفرعي (بدون قيمة إرجاع) والدالة (تعيد قيمة)؛ معرفة التمرير بالقيمة مقابل المرجع.
• اختيار الحلقة المناسبة: مسبوقة العداد (FOR) عندما يكون عدد التكرارات معلوماً، مشروطة (WHILE/REPEAT) في الحالات الأخرى.
• التمييز بين المتغيرات المحلية والعالمية والنطاق؛ تفضيل المتغيرات المحلية في الوحدات القابلة لإعادة الاستخدام.
• استخدام أسماء الروتين وترتيب المعاملات بدقة كما ورد في الإضافة. VAL وSTR هي أسماء IGCSE ولا تحصل على درجات؛ UCASE وLCASE هي روتينات حقيقية 9618 من دليل الكود الوهمي لكنها تعمل على حرف واحد، لذا في ورقة 2 تستغرق السلسلة الكاملة TO_UPPER أو TO_LOWER.
• في إجابة "اكتب الكود الوهمي" يحمل الترويسة، والإعلانات، والحلقة، والشرط، والتحديث، وRETURN كلٌ درجة: اكتب جميع الأجزاء الستة، حتى لو كان أحدها غير مؤكد.

أخطاء شائعة

• استدعاء دالة وعدم استخدام ما تعيده. قم بتعيين النتيجة، أو استخدمها في التعبير أو المخرجات: Sorted ← BubbleSort(MyArray, 7).
• تمرير طول بمقدار واحد: 6 لمصفوفة ذات سبع عناصر، أو آخر فهرس كان المطلوب هو الطول. حدد ما إذا كان المعامل طولاً أم فهرساً، وتأكد من زيارة العنصر الأخير.
• إغلاق ملف داخل الحلقة التي تقرأه. افتح مرة واحدة، أغلق مرة واحدة، بعد الحلقة.
• استخدام المدخلات مباشرة كاسم ملف. أضف الامتداد الذي قدمته السؤال: FileName ← Choice & ".txt".
• ترك التراكيب مفتوحة. كل IF يحتاج إلى ENDIF، وكل FOR إلى NEXT، وكل WHILE إلى ENDWHILE، وكل دالة إلى RETURN؛ المخطط يحتوي على علامة لذلك.
• حدود خاطئة: > لـ "على الأقل" (والذي يعني >=)، أو FOR يبدأ من 0 لمصفوفة مُعلَنة [1:50].
• عداد أو مجموع لا يتم تعيينه إلى 0 قبل الحلقة.
• في جدول التتبع، إعادة كتابة كل متغير في كل صف، أو تغيير قيمة قبل تنفيذ التعليق الذي يغيرها.
• نصف شرط: IF x = 3 OR 4 — يجب أن يكون كل طرف من OR وAND مقارنة كاملة. و+ لا يربط النصوص؛ بينما & يفعل ذلك.
• الإعلان عن قيمة محلياً يجب أن تستمر بين الاستدعاءات. المجموع المتراكم أو النص المبني عبر عدة استدعاءات هو عالمي أو BYREF.