Giáo trình Turbo pascal20216

Thuật toán algorithm Thuật toán là một quá trình gồm một dãy hữu hạn các thao tác đơn giản được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho theo đó từ Input của bài toán ta sẽ tìm được Ou

chương I Những kiến thức cơ bản

1 Ngôn ngữ lập trình

a Lập trình là gì ?

Lập trình là các thao tác đưa ý nghĩ của con người theo một trình tự có hệ thống vào máy tính, yêu cầu máy tính thực hiện

b Ngôn ngữ lập trình

Là các phần mềm mà nhờ đó các kỹ thuật viên mô phỏng lại các thao tác trên ngôn ngữ đó thông qua các qui tắc qui ước mà ngôn ngữ đề ra Ngôn ngữ lập trình có chức năng chuyển toàn bộ chương trình sang mã máy để máy tính có thể thực hiện và đưa ra kết quả

2 Bài toán tin học và cách giải quyết

a Bài toán tin học là gì?

Bài toán trong Tin học không dùng để chỉ một bài toán cụ thể, mà chỉ một lớp các bài toán cụ thể thuộc cùng một loại Một bài toán tin học được cấu tạo bởi hai yếu tố sau:

+ Thông tin vào (Input): Là các thông tin ta có

+ Thông tin ra (Output): Là các thông tin cần tìm hoặc câu trả lời cần thiết

Ví dụ: Để giải bài toán tính diện tích tam giác bằng công thức S=a*h/2.

+ Thông tin vào: Là cạnh đáy a và đường cao h

+ Thông tin ra : Là diện tích tam giác S hoặc là dòng thông báo dữ liệu không hợp lệ

b Thuật toán (algorithm)

Thuật toán là một quá trình gồm một dãy hữu hạn các thao tác đơn giản được sắp xếp theo một trình tự xác định sao cho theo đó từ Input của bài toán ta sẽ tìm được Output hoặc khẳng định không có Output như bài toán đòi hỏi Chỉ những quá trình như vậy mới có khả năng chuyển giao máy tính thực hiện được

Ví dụ: Trở lại bài toán tính diện tích tam giác, thuật toán như sau:

+ Bước 1: Cho giá trị của cạnh đáy a và đường cao h

+ Bước 2: Kiểm tra

- Nếu a>0 và h>0 thì đi tính diện tích theo công thức S=a*h/2 và xuống bước 3

- Ngược lại thông báo dữ liệu không hợp lệ và quay về bước 1 + Bước 3: In diện tích S

c Mô tả thuật toán qua sơ đồ

Để mô tả một cách trực quan hơn về thuật toán người ta dùng sơ đồ khối Qua sơ đồ khối người lập trình có thể quan sát các bước của thuật toán cũng như dòng thông tin hình thành và biến

đổi trong quá trình thuật toán làm việc

Việc thể hiện thuật toán người ta qui ước dùng các khối sau để thể hiện

- Thể hiện sự bắt đầu và kết thưc chương trình

- Thể hiện việc nhập, xuất dữ liệu

- Chứa các công thức,câu lệnh tính toán

- Chứa các biểu thức điều kiện, và để rẽ nhánh chương trình

- Dùng để gọi chương trình con

Dẫn hướng chương trình và nối các khối trong thuật toán với nhau

3 Cấu trúc của một chương trình pascal

Một chương trình Pascal bao gồm các thành phần sau:

Phần 1: Tên chương trình

Luôn bắt đầu bởi từ khoá Program

PROGRAM Tên_chương_trinh;

Phần 2: Khai báo

USES Tên_các_Unit; {Khai báo thư viện dùng trong chương trình}

CONST Các hằng;{Khai báo hằng sử dụng trong chương trình}

TYPE Các_kiểu_dữ_liêu_mới;{Khai báo kiểu dữ liệu mới}

VAR Các_biến;{Dùng để khai báo biến sử dụng trong chương trình}

PROCEDURE Các_thủ_tục;{Khai báo các thủ tục}

FUNCTION Các_hàm; {Khai báo các hàm}

Phần 3: Thân chương trình

BEGIN {Bắt đầu chương trình}

{ Các câu lệnh } END {Kết thúc chương trình}

4 Các bước soạn thảo và chạy một chương trình Pascal cơ bản

Bước 1: Khởi động Pascal

Tệp để chạy chương trình Pascal là tệp TURBO.EXE Muốn khởi động Pascal ta phải chạy tệp này

Giả sử trong ổ C: có thư mục TP trong thư mục TP có tệp Turbo.exe Khởi động chương trình Pascal ta gõ lệnh như sau:

C:\TP\TURBO 

Bước 2: Soạn thảo chương trình

Sau khi chương trình Pascal khởi động, ta tiến hành soạn thảo chương trình theo cấu trúc như phần 3 Sau khi soạn thảo xong ta ấn phím F2 để ghi văn bản chương trình vào máy

Nếu muốn mở chương trình đã có trong máy ta dùng phím F3

Bước 3: Biên dịch và chạy chương trình

Khi hoàn tất chương trình ta ấn phím F9 để dịch chương trình, Pascal sẽ thông báo cho ta những lỗi cú pháp nếu trong chương trình có, tiến hành sửa chữa các lỗi cho chương trình hoàn chỉnh

Khi chương trình đã được biên dịch xong ta ấn tổ hợp phím CTRL + F9 để chạy chương trình

Bước 4: Thoát khỏi Pascal

Để thoát khỏi Pascal ta ấn tổ hợp phím ALT + X

chương II các khái niệm cơ bản

I Một số qui ước trong ngôn ngữ

1 Bộ kí tự

Turbo Pascal được xây dựng với bộ kí tự sau:

- Các chữ cái: 26 chữ cái hoa (A,B, ,Z)

26 chữ thường (a,b, z)

- Các chữ số thập phân: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

- Các dấu toán học thông dụng: + - * / > >= < <= = ( )

- Dấu gạch nối _

- Các kí hiệu đặc biệt: ; {} [ ] : % & @ $ # ^ ! ‘ “ ?

2 Từ khoá (Key word)

Từ khoá là các từ dành riêng cho Turbo Pascal, mỗi từ có một chức năng nhất định Khi sử dụng phải dùng đúng với cú pháp

Một số từ khoá:

BEGIN END PROCEDURE FUNCTION PROGRAM

CONST VAR TYPE IF THEN FOR vvv

3 Tên hay danh hiệu (Indentifier)

Tên là một dãy kí tự được tạo thành từ các chữ cái, chữ số và dấu gạch nối Tên thường dùng

để đặt tên cho các đại lượng trong chương trình như tên biến, hằng, tên kiểu dữ liệu mới vv

Kí tự đầu tiên của tên không được là chữ số.Tên có độ dài tuỳ ý nhưng chỉ có 63 kí tự đầu tiên là có ý nghĩa, tên không được trùng với tên của từ khoá

* Tên chuẩn: là tên do Turbo Pascal định nghĩa trước dùng chỉ các hàm, hằng, biến, thủ tục thư viện của turbo Pascal

* Tên do người lập trình đặt: Đặt tuỳ ý nhưng phải tuân thủ theo nguyên tắc của Pascal như tên biến, tên chương trình, tên kiểu dữ liệu mới

4 Dòng chú thích

Trong quá trình soạn thảo chương trình để làm sáng tỏ những đoạn chương trình, những dòng lệnh cụ thể hoặc một công việc nào đó, người lập trình thường đưa thêm vào chương trình dòng chú thích, lời giải thích để là sáng tỏ vấn đề cần nêu Dòng chú thích được đặt trong hai dấu ngoặc sau {}

Ví dụ: PROGRAM TG; {Khai báo tên chương trình tính diện tích tam giác}

5 Dấu chấm phẩy

Dấu chấm phẩy “ ; ” thường nằm sau các câu lệnh nhằm ngăn cách giữa các câu lệnh với nhau, không lên hiểu dấu “ ; ” dùng để kết thúc một câu lệnh

II Các kiểu dữ liệu

1 Kiểu logic (Boolean)

- Chỉ có hai giá trị: TRUE (đúng), FALSE (sai)

- Quy ước: FALS < TRUE

- Các phép toán: AND, OR, XOR, NOT

- Tác dụng của các phép toán thể hiện qua bảng:

P Q NOT P P AND Q P OR Q P XOR Q

TRUE FALSE FALSE FALSE TRUE TRUE

FALSE FALSE TRUE FALSE FALSE FALSE

Trong đó P và Q là hai giá trị kiểu Boolean

2 Kiểu số nguyên

- Có năm kiểu số nguyên được tổng kết qua bảng sau:

Integer -32768 đến 32767 2 bytes

Longint - 2147483648 đến 2147483647 4 bytes

- Các phép tính:

+ cộng / chia

- trừ DIV chia lấy phần nguyên

* nhân MOD chia lấy số dư của hai số nguyên

Ví dụ: 5/2=2.50

5 DIV 2=2

5 MOD 2=1

Chú ý:

- Khi viết các số nguyên phải tuân theo các quy định: không có khoảng trống giữa các số, dấu + hay - (nếu có) phải đặt ngay trướcchữ số đầu tiên, không được sử dụng dấu chấm thập phân

- Khi thực hiện các phép tính trên số nguyên, phải hết sức thận trọng xem các phép toán đó

có cho kết quả vượt quá phạm vi biểu diễn của số nguyên hay không Ví dụ khai báo a, b là dữ liệu kiểu Integer Khi đó hai câu lệnh sau:

a:=80;

b:=(a*1245)Div 200;

cho kết quả sai vì a*1245 = 99600 vượt quá phạm vi của Integer

3 Kiểu số thực

- Có năm kiểu số thực, được tổng kết qua bảng sau:

Single 1.5*10-45 đến 3.4*1038 4 bytes

Real 2.9*10-39 đến 1.7*1038 6 bytes

Double 5.0*10-324 đến 1.7*10308 8 bytes

Extended 3.4*10-4932 đến 1.1*104932 10 bytes

Comp -9.2*1018 đến 9.2*1018 8 bytes

Giải thích: Phạm vi biểu diễn của bốn kiểu đầu được hiểu như sau: máy có thể lưu trữ được một số

kiểu Single có giá trị tuyệt đối trong khoảng từ 1.5*10-45 đến 3.4*1038 Số có trị tuyệt đối <1.5*10-45

được xem bằng 0, số có trị tuyệt đối > 3.4*1038 không biểu diễn được Phạm vi biểu diễn của các kiểu còn lại được hiểu tương tự

Các giá trị thực được biểu diễn theo hai cách: dạng dấu phẩy tĩnh và dạng dấu phẩy động

- Cách viết số thực theo dạng dấu phẩy tĩnh: viết dạng thập phân bình thường

Ví dụ: 2.25, 5.0, -25.56812, 0.0256

- Cách viết số thực theo dạng dấu phẩy động: số được tách thành hai phần là định trị và bậc Phần định trị là một số nguyên hay số thực viết dưới dạng dấu phẩy tĩnh Phần bậc là một số nguyên Hai phần cách nhau bởi chữ E hay e

Ví dụ:

123.456E-4 : biểu diễn số 0.0123456 0.12E+5 : biểu diễn số 12000.0 -52.4e2 : biểu diễn số –5240.0 Các ký tự biểu diễn một số thực phải viết liền nhau

- Các phép toán đối với số thực: + (cộng), - (trừ), * (nhân), / (chia) Không tồn tại các phép toán DIV, MOD cho kiểu số thực

Chú ý: Trong mode thông thường, Turbo Pascal chỉ làm việc với kiểu Real, khi đó nếu sử

dụng các kiểu thực khác máy sẽ báo lỗi

Ví dụ:

Var R: Double;

Begin

R:=12.12;

Write(R);

End

Khi biên dịch máy sẽ báo lỗi: Error 116: Must be in 8087 Mode to compile this

Muốn dùng các kiểu Single, Double, Extended, Comp có thể chọn một trong hai cách sau: Cách 1: Dùng bộ coprocessor làm toán có số hiệu 80x87 (8087, 80287, 80387)

Cách 2: Dùng thư viện của Turbo Pascal để xử lý các số thực và bật phần mềm giả lập 80x87 Rõ ràng cách làm này sẽ chậm và hiệu quả thấp hơn so với cách dùng coprocessor nhưng có

ưu điểm là ta có thể dùng cách này trên tất cả các may PC mà phần lớn chúng đều không có 80x87

4 Kiểu kí tự (Char)

- Một giá trị kiểu Char chiếm 1 byte và biểu diễn được một ký tự thông qua bảng mã ASCII Mã của một ký tự chính là số ký tự của nó trong bảng mã ví dụ: mã (hay số thứ tự) của A là 65 Có tất cả 256 ký tự đánh số từ 0255 Vậy có 256 giá trị kiểu Char Trong bảng mã ASCII các ký tự từ 031 là các ký tự điều khiển không in ra được và dùng để điều khiển quá trình vào ra trên ácc thiết bị ngoại vi Ví dụ: Khi máy nhận được ký tự có mã là 7 (Beep) nó sẽ phát ra 1 tiếng chuông

- Để biểu diễn 1 ký tự có thể dùng 1 trong 3 cách: Đặt ký tự trong 2 dấu nháy đơn, dùng hàm Chr(n), dùng #n( trong đó n là mã của ký tự cần biểu diễn)

Ví dụ: Để biểu diễn ký tự A ta có thể dùng 3 cách: ‘A’, Chr(65), #65

- Kiểu ký tự chỉ có phép toán so sánh, sự so sánh dựa vào mã của ký tự

Ví dụ: ‘A’ < ’a’ (vì 65 < 97)

- Hàm Upcase(ch): cho ra ký tự hoa tương ứng với ký tự ch

Ví dụ: Upcase(‘a’) = ‘A’ và Upcase(‘B’)= ‘B’

5 Kiểu xâu kí tự (String)

Một giá trị kiểu String là một ký tự bất kỳ đặt trong 2 dầu nháy đơn Số ký tự của dãy không quá 255 ký tự Xâu không có ký tự nào gọi là xâu rỗng

Ví dụ: ‘Ho va Ten’ là xâu gồm 9 ký tự

‘’ đây là xâu rỗng

III Khai báo hằng, biến, biểu thức câu lệnh

1 Khai báo hằng

Hằng là đại lượng có giá trị xác định và không thay đổi trong suốt quá trình chương trình thực hiện Hằng được khai báo bằng từ khoá CONST như sau:

CONST

Tên hằng = giá trị hằng;

Hay

CONST

Tên hằng = biểu thức hằng;

Ví dụ:

CONST

Max = 150; {hằng nguyên}

L = False; {hằng logic}

A = (5*4)/3; {hằng thực }

Ch = ‘Y’; {hằng ký tự}

Chúng ta sử dụng các hằng để chương trình được rõ ràng và dễ sửa đổi

2 Khai báo biến

Biến (variable) là đại lượng mà trị của nó có thể thay đổi khi thực hiện chương trình Biến là tên của một vùng bộ nhớ lưu trữ dữ liệu, mỗi biến phải thuộc về một kiểu dữ liệu nhất định Vùng bộ nhớ của biến kiểu Integer chỉ chứa được các giá trị Integer

Biến được khai báo bằng từ khoá VAR như sau:

VAR

Tên biến: Kiểu dữ liệu của biến;

Nhiều biến có cùng kiểu có thể được khai báo cùng nhau bằng cách viết tên các biến đặt cách nhau dấu phẩy

Ví dụ:

VAR

x,y,z:Real; chọn:Char;Thoat:Boolean;

i,j:integer; ten:String[7];

Chú ý:

- Biến String khai báo tối đa là: String[255] Một biến String được cấp một số byte bằng độ dài của nó cộng thêm 1 Byte đầu tiên dùng để ghi số ký tự đang được lưu trữ, mỗi byte còn lại chứa một ký tự

- Có thể vừa khai báo vừa khởi đầu (gán giá trị) cho các biến theo cách sau:

Const x = 25.0;

Y:Real = -5.26;

Ho_ten:String[25]=’Lê Hung’;

Trong ví dụ trên chú ý phân biệt x và y: x là hằng thực, y là biến thực Trong chương trình có thể thay đổi giá trị của y mà không thay đổi giá trị của x

3 Biểu thức

Một biểu thức được tạo bởi các phép toán và các toán hạng dùng để thể hiện một công thức toán học Toán hạng có thể là hằng, hàm, biến

Ví dụ: Sau khi có khai báo:

Const Max = 120;

Var x: Integer;

Ta có thể viết biểu thức sau: 5+ Max * Exp(x);

trong đó + và * là hai phép toán, các hằng số 5, Max, Exp(x) là các toán hạng

Chú ý: Một hằng, một biến, một hàm cũng được xem là biểu thức, đó là biểu thức đơn giản Các phép toán trong biểu thức được sắp xếp theo thứ tự ưu tiên sau:

- Các phép toán một ngôi được ưu tiên thứ nhất: dấu dương (+), dấu âm (-), phép phủ định (not)

- Các phép toán nhân chia: phép nhân (*), phép chia (/), lấy phần nguyên (div), lấy phần dư (mod), phép và (and)

- Các phép cộng trừ: cộng (+), trừ (-), phép hoặc (or)

- Các phép so sánh: <, <=, >, >=, =, <>

Chú ý:

- Biểu thức trong ngoặc nếu có sẽ được thực hiện trước khi xét đến các phép toán ở cạnh dấu ngoặc

- Nếu cùng một thứ tự ưu tiên thì toán tử được thực hiện từ trái qua phải

Ví dụ:

a) 3+5*3=18, (3+5)*3=24, 5/2*3=7.5 b) (5+2>4) and not (true or (5-3=8))

c) (-b+sqrt(d))/2*a có nghĩa là b d a

2





4 Câu lệnh

Dưới phần khai báo dữ liệu là phần lệnh của chương trình Phần này xác định các công việc mà chương trình phải thực hiện để xử lý các dữ liệu đã được khai báo Câu lệnh được chia ra làm hai loại:

- Câu lệnh đơn giản:

Lệnh gán ( := ) Lệnh Nhập – Xuất ( READ, WRITE ) Gọi Thủ tục

Lệnh nhảy ( GOTO)

- Câu lệnh có cấu trúc:

Lệnh ghép ( BEGIN… END ) Lệnh lựa chọn (IF, CASE) Lệnh lặp (FOR, REPEAT, WHILE)

5 Câu lệnh gán

Lệnh gán dùng để gán giá trị của một biểu thức cho mộ biến Lệnh gán có dạng:

Biến:= biểu thức;

Sự thực hiện: đầu tiên máy tính trị của biểu thức vế phải sau đó nó gán giá trị tính được cho biến ở vế trái

Chú ý:

- Vế trái của phép gán chỉ và chỉ có thể là biến mà thôi Ví dụ viết x+y:=7 là sai vì vế trái phép gán là một biểu thức chứ không phải là biến

- Kiểu của biểu thức phải trùng với kiểu của biến, trừ trường hợp một biến thực có thể nhận giá trị nguyên

Ví dụ: Sau khi đã khai báo:

Var

c1, c2: char; i,j: integer; x,y: real;

thì có thể thực hiện các phép gán sau:

c1:= ‘B’; c2:=chr(7);

i:= (23+6)*2 mod 3;

j:= round(20/3);

x:=0.5; y:=1;

6 Lệnh in dữ liệu ra màn hình

Lệnh này cho phép chương trình in lên màn hình các dữ liệu, kết quả hay các thông báo cần thiết

Cú pháp:

WRITE ( Biểu thức 1, , Biểu thức thứ n ); (1) WRITELN( Biểu thức 1, , Biểu thức thứ n); (2)

Dạng (1): in lên màn hình giá trị các biểu thức tại vị trí hiện hành của con trỏ theo thứ tự viết trong lệnh và sau lệnh này con trỏ ở vị trí sau giá trị của biểu thức thứ n

Dạng (2): in lên màn hình giá trị các biểu thức tại vị trí hiện hành của con trỏ theo thứ tự viết trong lệnh và sau đó đưa con trỏ về đầu dòng mới

Dạng (3): đưa con trỏ về đầu dòng mới

Ví dụ:

Var A,B: Byte;

BEGIN

A:=2; B:=4;

Write( ‘ Day la ket qua cua phep nhan A voi B:’,A*B);

Writeln(‘******’);

Write(‘ - ‘);

END

Kết quả trên màn hình sau khi chạy chương trình:

Day la ket qua cua phep nhan A voi B: 8 ******

-Có hai dạng viết trong thủ tục WRITE và WRITELN là viết có quy cách và viết không có quy cách Chúng sẽ được xét cụ thể với từng kiểu dữ liệu

a)Ví dụ về dạng viết không quy cách:

USES Crt;

Var

I: Integer; R: Real; Ch: Char; B: Boolean;

BEGIN

I:= 123; R:=123.456; Ch:=’D’; B:=2<5;

Writeln(I); {1}

Writeln(R) {2}

Writeln(3.14) {3}

Writeln(20*2.5) {4}