Программирование

Переменная — это именованный хранилище, которое содержит значение, которое может изменяться во время выполнения программы. Константа — это именованный хранилище, значение которого фиксировано и не изменяется.

Их следует объявить (указать имя и тип) перед использованием:

DECLARE Score : INTEGER
DECLARE Name : STRING
CONSTANT Pi ← 3.142

Используйте константу для значения, которое никогда не меняется (например, Пи), чтобы оно было задано в одном месте и легко читалось.

Тип данных указывает, какое значение хранит переменная. Вы должны знать пять основных типов.

Ввод считывает значение от пользователя. Вывод отображает значение на экране.

OUTPUT "What is your name?"
INPUT Name
OUTPUT "Hello ", Name

Каждая программа строится из трёх управляющих структур.

Последовательность

Последовательность означает, что шаги выполняются один за другим, в порядке сверху вниз.

INPUT Length
INPUT Width
Area ← Length * Width
OUTPUT Area

Выбор

Выбор определяет, какие шаги выполнять, исходя из условия. Используйте оператор IF или оператор CASE, когда вариантов выбора много.

IF Score >= 50
  THEN
    OUTPUT "Pass"
  ELSE
    OUTPUT "Fail"
ENDIF

CASE OF Grade
    'A' : OUTPUT "Excellent"
    'B' : OUTPUT "Good"
    OTHERWISE OUTPUT "Keep trying"
ENDCASE

Итерация

Итерация (цикл) повторяет шаги. Существует три вида.

Цикл с подсчётом повторяется заданное количество раз:

FOR I ← 1 TO 5
    OUTPUT "Hello"
NEXT I

Цикл с предварительным условием проверяет условие перед каждым повторением, поэтому он может не выполниться ни разу:

WHILE Answer <> "stop" DO
    INPUT Answer
ENDWHILE

Цикл с постусловием проверяет условие после каждого повторения, поэтому он всегда выполняется как минимум один раз:

REPEAT
    INPUT Password
UNTIL Password = "secret"

• подсуммирование — непрерывно прибавлять значения к общей сумме: Total ← Total + Value.
• подсчёт — прибавлять 1 к счётчику каждый раз: Count ← Count + 1.

Total ← 0
FOR I ← 1 TO 10
    INPUT Mark
    Total ← Total + Mark
NEXT I
OUTPUT Total

Разобранный пример. Программа должна считать 5 оценок, затем вывести сумму и среднее значение.

Total ← 0
FOR I ← 1 TO 5
    INPUT Mark
    Total ← Total + Mark
NEXT I
Average ← Total / 5
OUTPUT Total, Average

Две строки содержат оценки. Total ← 0 должно находиться до цикла: если поместить его внутрь, сумма будет сбрасываться при каждой итерации, и программа выведет только последнюю оценку. А Average ← Total / 5 должно находиться после цикла, потому что сумма не будет полной, пока все оценки не будут сложены. Инициализация до, расчёт после — именно этот порядок на самом деле проверяет вопрос.

Арифметические операторы

Например, 17 MOD 5 — это 2, а 17 DIV 5 — это 3.

Реляционные операторы

Они сравнивают два значения и дают логический результат: =, <, <=, >, >= и <> (не равно).

Логические операторы

Они объединяют условия: AND (оба должны быть истинными), OR (хотя бы одно должно быть истинным), NOT (инвертирует true/false).

IF Age >= 13 AND Age <= 19
  THEN
    OUTPUT "Teenager"
ENDIF

Строка состоит из символов. Полезные операции:

• длина — количество символов в строке;
• подстрока — меньшая часть, извлечённая из строки;
• заглавные буквы — преобразовать буквы в верхний регистр;
• строчные буквы — преобразовать буквы в нижний регистр.

name ← "Computer"
OUTPUT LENGTH(name)          // 8
OUTPUT SUBSTRING(name, 1, 4) // "Comp"
OUTPUT UCASE(name)           // "COMPUTER"
OUTPUT LCASE(name)           // "computer"

(Первый символ может нумероваться как позиция 0 или позиция 1 в зависимости от языка.)

Вложенная инструкция — это одна управляющая структура, размещённая внутри другой. Можно вставлять выбор и итерацию друг в друга.

FOR I ← 1 TO 3
    IF MOD(I, 2) = 0
      THEN
        OUTPUT I, " is even"
      ELSE
        OUTPUT I, " is odd"
    ENDIF
NEXT I

Вам не придётся писать более трёх уровней вложения.

Чтобы избежать дублирования кода, можно разбить программу на именованные блоки.

• Процедура — это именованный блок кода, который выполняет задачу. Вы запускаете её с помощью CALL.
• Функция похожа на процедуру, но она возвращает значение обратно туда, откуда была вызвана.

Параметр — это значение, передаваемое в процедуру или функцию (до трёх параметров).

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

CALL Greet("Sam")

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

Answer ← Square(5)   // answer is 25

Локальные и глобальные переменные

• Локальная переменная объявляется внутри процедуры или функции. Её можно использовать только там.
• Глобальная переменная объявляется в основной программе. Её можно использовать где угодно.

Локальные переменные безопаснее, так как их нельзя случайно изменить из другой части программы.

Библиотечная подпрограмма — это готовый кусок кода, которым можно воспользоваться. Вы должны знать следующие:

Поддерживаемая программа легко читается и изменяется другими людьми позже. Чтобы сделать одну такую:

• используйте осмысленные идентификаторы — понятные имена для переменных, констант, массивов, процедур и функций (totalScore, а не x);
• добавляйте комментарии, чтобы объяснить, что делают части кода;
• используйте процедуры и функции, чтобы разделить работу на маленькие блоки.

Массив — это одна переменная, которая хранит множество значений одного типа, доступных по индексу (номеру позиции).

Одномерные массивы

Одномерный (1D) массив подобен одному списку.

DECLARE Scores : ARRAY[1:5] OF INTEGER
Scores[1] ← 90
Scores[2] ← 75
OUTPUT Scores[1]

Вы можете использовать цикл для заполнения или чтения массива:

FOR I ← 1 TO 5
    INPUT Scores[I]
NEXT I

Двумерные массивы

Двумерный (2D) массив похож на таблицу со строками и столбцами. Он использует два индекса.

DECLARE Grid : ARRAY[1:3, 1:3] OF INTEGER
Grid[1, 1] ← 5
Grid[2, 3] ← 8

Вы читаете 2D-массив с помощью цикла внутри цикла (вложенная итерация).

Программа может хранить данные в файле, чтобы они сохранились после его завершения. Вы должны открыть файл, использовать его, а затем закрыть.

OPENFILE "data.txt" FOR WRITE
WRITEFILE "data.txt", "Hello"
CLOSEFILE "data.txt"

OPENFILE "data.txt" FOR READ
READFILE "data.txt", Line
CLOSEFILE "data.txt"

Можно читать и записывать отдельные элементы данных или целую строку текста. Всегда закрывайте файл, когда закончите с ним работать.

• Переменная может изменяться во время работы программы; константа остается неизменной. Изучите пять типов данных: целочисленный, вещественный, символьный, строковый, логический.
• Каждая программа построена из трех структур: последовательность, выбор (IF / CASE) и итерация (циклы).
• Цикл WHILE проверяет условие до тела, поэтому он может не выполниться ни разу; цикл REPEAT … UNTIL проверяет после, поэтому он выполняется хотя бы один раз.
• MOD дает остаток, а DIV — целочисленную часть деления: 17 MOD 5 равно 2, 17 DIV 5 равно 3.
• Функция возвращает значение; процедура нет. Локальная переменная работает только внутри своего блока; глобальная — везде.