语言基础知识讲课文档

语言基础知识第1页，共79页。优选语言基础知识第2页，共79页。信息学奥林匹克竞赛属于智力与应用计算机解题能力的比赛，题目有相当的难度，解好这类题目，需要具备很强的综合能力．1、观察和分析问题的能力；2、将实际问题转化为数学模型的能力；3、灵活地运用各种算法的能力；4、熟练编写程序并将其调试通过的能力；5、根据题目的要求，自己设计测试数据，检查自己的解法是否正确、是否完备的能力．能够参加信息学竞赛的选手应该具有很强的自学能力，需要学习有关组合数学、图论、基本算法、数据结构、人工智能搜索算法及数学建模等知识，还要学会高级语言和编程技巧，要具备很强的上机操作能力．考察的能力：第3页，共79页。选手应具备的条件：前提：综合成绩突出1、扎实的数学基础。2、很强的自学能力。3、与同学之间的密切友好的合作与交流。4、持之以恒，坚持不懈的学习。5、耐得住枯燥与寂寞。6、不能以参加竞赛为理由而耽误了其他文化课的学习。第4页，共79页。程序的基本结构

程序的上机调试和运行语言基础一第5页，共79页。例1：要将一张100元的大钞票，换成等值的10元、5元、2元、1元一张的小钞票，每次换成40张小钞票，每种至少1张。如，有一种换法：10元：9张5元：1张2元：2张1元：1张问：一共有多少种换法。程序的上机调试和运行第6页，共79页。programex1;varx1,x2,x3,x4,n:integer;beginn:=0;forx1:=1to10doforx2:=1to20doforx3:=1to50doforx4:=1to100doif(10*x1+5*x2+2*x3+x4=100)and(x1+x2+x3+x4=40)then

n:=n+1;writeln(n);end.第7页，共79页。例2

、已知：

s=1+1/2+1/3+…+1/n求：使s的值大于10时最小的n。第8页，共79页。vars:real;n:integer;begins:=0;n:=0;whiles<=10dobeginn:=n+1;s:=s+1/n;end;writeln(n);end.第9页，共79页。例3、编一个程序，从键盘输入一个真分数的分子和分母，输出它的小数形式，精确到小数点后1000位。第10页，共79页。varn,m,r,q,i:integer;beginread(n,m);r:=n;write('0.');i:=1;whilei<=1000dobeginq:=10*rdivm;r:=10*rmodm;write(q);i:=i+1;end;end.第11页，共79页。上机调试运行步骤：1、运行:FreePascal2、filenew:新建文件3、compilemake:编译，找错误。4、run—〉run：运行5、debugoutput:察看结果第12页，共79页。program程序名；{可以省略}

var变量说明；

begin

语句；

语句；

……

语句;

end.Pascal程序的基本结构

vars:real;n:integer;begins:=0;n:=0;whiles<=10dobeginn:=n+1;s:=s+1/n;end;writeln(n);end.示例:程序的基本结构

第13页，共79页。

从这个简单的程序可以看到：一个PASCAL程序分为两个部分：程序首部和程序体。①程序首部程序首部是程序的开头部分，有保留字program后接程序名及程序参数表组成，由分号结束。程序名是用户自己定义的标识符，参数表一般是文件变量名，用于该程序与外界的数据交流。最常用的参数为input和output。在turbopascal语言中，首部中的参数表可以省略，首部也可省略。②程序体程序体是程序的主体部分，由说明部分和执行部分两部分组成。⑴说明部分：用来描述程序中用到的变量、常量、类型、过程与函数等。本程序中第二行是"变量说明"，用来定义变量的名称、类型。PASCAL规定，凡程序中用到所有变量、符号常量、数组、标号、过程与函数、记录、文件等数据都必须在说明部分进行定义（或称"说明"）。也就是说，不允许未说明先使用。⑵执行部分：以"begin"开始，以"end"结束，其间有若干个语句，语句之间以分号隔开。一条语句执行一定的功能，所有语句完成程序设计的任务。允许一行写多个语句，也允许一个语句写几行，最后一行的end后加一‘.’号表示结束。第14页，共79页。2、完整的pascal程序框架：

program程序名（程序参数表）；

label

标号说明；

const

常量说明；

type

类型说明；

var

变量说明；

function

函数说明；

procedure

过程说明；begin

程序语句1；

……；程序语句n；end.程序首部程序体说明部分执行部分第15页，共79页。知识预备基本符号、保留字、标识符一、变量的定义说明：二、Pascal数据类型（整型、实型）三、基本语句(赋值语句、输入语句read、输出语句write)四、算术运算符和算术表达式五、标准函数（数值型函数）语言基础一第16页，共79页。基本符号、保留字、标识符1．基本符号：是ASCII字符集，主要有：①26个英文字母(不分大小写，字符串中的字母例外。②十个数字符号。③特殊符号

+-*/=<><><=>=()[]{}:=.,；:’^..第17页，共79页。2．保留字：保留字是指pascal语言中一些有特殊含义的英文单词，它们已被pascal语言自己使用，都有专门的用途。Pascal语言中保留字有36个，可分为以下六种类型：①程序、函数、过程的符号：program，function，procedure②说明部分的专用定义符号：array，const，file，label，packed，var，record，set，type，of③语句专用符号：case，do，downto，else，for，goto，if，repeat，then，to，until，while，with，forward④运算符号：and，div，in，mod，not，or⑤分隔符号：begin，end⑥空指针常量：Nil7.PROTECTED,PUBLIC,PUBLISHED,TRY,FINALLY,EXCEPT,RAISE（fp新增保留字）第18页，共79页。3.标识符：

标识符是以字母开头的字母数字序列(大小写等效，可跟下划线_)，用来标识常量、变量、程序、函数等。Pascal中允许的标识符的有效长度为63。标识符分为两大类：①标准标识符：标准常量：false，true，maxint(32767)

标准类型：integer，real，char，boolean，text

标准文件：input，output

标准函数：abs，arctan，chr，cos，eof，eoln，exp，ln，odd，ord，pred，round，sin，sqr，sqrt，succ，trunc

标准过程：get，new，pack，page，put，read，readln，reset，rewrite，unpack，write，writeln②自定义标识符由用户自己在程序首部或说明部分进行定义，但要注意以下几点：不能与保留字同名；避免与标准标识符同名；最好有一定的含义，增加程序的可读性。例如：在程序中如用到数学中的π，则在定义该常量时可用PI表示。

第19页，共79页。一、变量的定义说明：在程序中用到的所有变量必须事先定义。格式：Var<变量表>

:

<变量类型>；

┆

<变量表>

:

<变量类型>；如：输入3个整数，求这3个数的平均值。Vara，b，c：integer;aver:real;说明：1）、同一类型的变量可以放在一起，也可分开写，不同类型的不能放在一起。2）、变量名：可以是一个字母，也可以是多个字母和数字的组合，但字母开头。3）、不能重复定义变量。第20页，共79页。二、Pascal数据类型整型、实型、（字符型和布尔型）1、整型

类型数值范围占字节数

Byte0..2551Word0..655352Shortint-128..1271Integer-32768..32767;2Longint-2147483648..21474836474Longword0..42949672954Int64-9223372036854775808..

92233720368547758078第21页，共79页。2、实数

类型范围有效位数占用字节

Real2.9e-39..1.7e38

11..126

Single1.5E-45..3.4E387-84Double5.0E-324..1.7E30815-168Extended1.9E-4951..1.1E493219-2010Comp-2E64+1..2E63-119-208第22页，共79页。Varbeginread(a,b);c:=a*b;d:=a/b;writeln(c);writeln(d);End.?例:输入:两个整数a、b(<=3000)，输出它们的乘积c，商d。实数的定点型格式输出:实数表达式：域宽：小数位数T=63.123write(t)；write(t：6：2)；63.12write(t：6：5)；63.12300如果要求小数点后精确2位小数.Writeln(x:0:2);a,b:integer;c:longint;d:real;第23页，共79页。1、赋值语句

赋值语句是最简单的语句.

1)、赋值语句的格式变量名:=表达式；其中“:=”称为赋值号。

2)、执行过程计算机先计算赋值号右边表达式的值，然后将表达式的值赋给变量名代表的变量。如：A：=（9*8）-（2-1）;A:=A+1三、基本语句第24页，共79页。２、输入语句read和readln功能：从键盘读入数据项，并把它存到变量中去，使该数据能在以后的计算中使用。输入语句的一般形式为：

read(v1，v2，…，vn)；

readln(v1，v2，…，vn)；从键盘逐次读入数据，分别赋给变量v1，v2，…，vn，一行输入多个变量值时，要求数据之间用空格分隔，readln语句要求输入数据后必须回车，使得后继操作从下一行的头上开始。第25页，共79页。read语句与readln语句区别是：

1)read语句是一个接一个地读数据，在执行完本Read语句(读完本语句中变量所需的数据)后,下一个读语句接着从该数据输入行中继续读数据，也就是说，不换行。如：

Read(a,b);Read(c,d);Read(e);

如果输入数据行如下:1□2□3←┘4□5□6□←┘则a,b,c,d,e的值分别为1,2,3,4,5,如果后面无读语句则数据6是多余的，这是允许的。

第26页，共79页。

Readln则不同，在读完本Readln语句中变量所需的数据后,该数据行中剩余的数据多余无用，或者说，在读完本Readln语句中变量所需数据后，一定要读到一个回车，否则多余的数据无用。设有下列语句:read(a,b,c);readln(d,e);readln;readln(f,g);其中,所有变量均为整型。设输入的数据如下：

1□2←┘3□4□5□6□7□8←┘9□10←┘11□12□13←┘

Vara,b,c,d,e,f,g:integer;beginread(a,b,c);readln(d,e);readln;readln(f,g);writeln(a,'',b,'',c,'',d,'',e,'',f,'',g);end.第27页，共79页。2)readln语句与read语句的第二个区别是:read后一定要有参数表,readln可以不带参数表,即可以没有任何输入项,只是等待读入一个换行符(回车)。经常用于暂停程序的运行，直到输入一个回车第28页，共79页。３输出语句write和writeln功能：把程序计算的结果，按适当的形式输出到屏幕。1)、write语句格式Write(表达式1，表达式2，……)；如:write(x,5,a+b);write(‘MynameisLiping’);2)、writeln语句格式:Write(表达式1，表达式2，……)或writeln第29页，共79页。Write语句与writeln语句格式上都相似，但它们在功能上有所不同，两个语句的区别在于:write语句将其后括号中的表达式一个接一个输出后，没有换行。而writeln语句则在输出各个表达式的值后换行。例如以下两个程序段的输出分别为：

write(1,2,3,4);write(5,6);

输出为：123456writeln(1,2,3,4);write(5,6);

输出为：123456

第30页，共79页。４实数的输出格式实数（real）以浮点型格式输出。例如805.67对应的浮点数为8.056700000000E+02。这种实数表达方式很不方便。我们可以通过下述形式强迫实数以定点型格式输出：实数表达式：域宽：小数位数例如，t的值设为63.123。下面三条输出语句分别有它们右边所示的输出格式：

write(t)；write(t：6：2)；63.12write(t：6：5)；63.12300write(t:0:0);第31页，共79页。var

a,b,t:integer;

begin

read(a,b);

t:=a;

a:=b;

b:=t;

writeln('a=',a,'b=',b)

end.例：输入两个整数a，b，交换他们的值，并输出.如：输入：3034

输出：3430第32页，共79页。四、算术运算符和算术表达式

1.算术运算符

运算符运算运算对象结果类型

+加整型、实型只要有一个运算对象是实型，结果就

-减整型、实型是实型，如果全部的运算对象都是整

*乘整型、实型型并且运算不是除法，则结果为整型

/除整型、实型若运算是除法，则结果是实型。

div整除整型整型

mod取余整型整型2、表达式是通过运算符把常量、变量、函数调用结合起来组成的。

3+x1+b第33页，共79页。上机练习题目：输入一个3位的正整数，输出他们的各位数字之和与乘积。如：输入：436输出：1372第34页，共79页。五、标准函数+│a-b│第35页，共79页。算术函数

函数标识符自变量类型意义结果类型

abs整型、实型绝对值同自变量

sqrt整型、实型平方根实型

int整型、实型整数部分实型

exp整型、实型指数实型

ln整型、实型自然对数实型

sqr整型、实型平方同自变量

cos整型、实型余弦实型

sin整型、实型正弦实型

arctan整型、实型反正切实型

frac整型、实型小数部分实型第36页，共79页。abs(-4)=4

abs(-7.49)=7.49int(-3.71)=-3.0

sqrt(4)=2Sqr(2)=4第37页，共79页。正确的书写表达式：1）、2）、xy3）、2第38页，共79页。上机练习1、输入三角形的三条边a，b，c，输出三角形的面积。（a，b，c是正整数<100，满足三角形条件）第39页，共79页。上机练习2var

a,b,t:integer;

begin

read(a,b);

t:=a;

a:=b;

b:=t;

writeln('a=',a,'b=',b)

end.例：输入两个整数a，b，交换他们的值，并输出.如：输入：3034

输出：3430第40页，共79页。上机练习3输入一个3位的正整数，输出他们的各位数字之和与乘积。如：输入：436输出：1372第41页，共79页。程序的三种基本结构一、顺序结构二、选择结构(if、case)三、循环结构(for、while、repeat)第42页，共79页。例：输入三角形的三条边a，b，c，输出三角形的面积。（a，b，c是正整数<100，满足三角形条件）一、顺序结构第43页，共79页。vara,b,c:integer;p,s:real;beginreadln(a,b,c);p:=(a+b+c)/2;s:=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));writeln(s:0:2);end.程序从第一句开始，依次顺序执行语句直到结束，中间无分支和循环，这种程序结构称为顺序结构第44页，共79页。Readln(a,b,c)读入边长求p求s输出面积s流程图第45页，共79页。改进：输入三角形的三条边a，b，c，如果能构成三角形则输出三角形的面积;如果不能构成三角形则输出”Noanswer”.第46页，共79页。readln(a,b,c)读入边长a,b,c能否构成三角形?求p，s，输出面积输出：‘Noanswer’YESNO第47页，共79页。vara,b,c:integer;p,s:real;beginreadln(a,b,c);if(a+b>c)and(a+c>b)and(b+c>a)thenbeginp:=(a+b+c)/2;s:=sqrt(p*(p-a)*(p-b)*(p-c));writeln(s:0:2);endelsewriteln(‘Noanswer’);end.无“；”第48页，共79页。二、选择结构1．if语句：功能：执行过程说明：1）该语句为一个语句；

2）条件是一个布尔表达式或一个布尔变量，then和else后的语句可以是单个语句，当需要多条语句时，用begin和end括起来构成复合语句。

3）当布尔表达式的值为真，则执行then后面的语句，值为假时有两种情况：要么什么也不做，要么执行else后面的语句。注意:else前面没有分号.

格式一：

if<布尔表达式>

then<语句>；格式二：

if<布尔表达式>

then<语句1>

else

<语句2>；第49页，共79页。逻辑、算术、关系运算符的运算次序：函数、not括号*、/、div、mod、and+、-、or>、>=、<、<=、=、<>补充第50页，共79页。例1:输入一个整数ａ，判断他的奇偶性。（是偶数输出“ｙｅｓ”，奇数输出“ｎｏ”）。方法一：Vara:integer;Beginreadln(a);Ifamod2=0thenwriteln(‘yes’)；

ifamod2<>0thenwriteln(‘no’);End.方法二：Vara:integer;Beginreadln(a);Ifamod2=0thenwriteln(‘yes’)elsewriteln(‘no’);End.无“；”第51页，共79页。例2：已知方程：

ax2+bx+c=0输入系数a,b,c，a<>0,输出方程的解(考虑各种情况)。保留两位小数。(1):如果无实数解输出：’noanswer’;(2):相同的实数解：输出一个即可。(3):两个不同的实数解：分别输出。如：输入：132输出：X1=-1.00X2=-2.00输入:21输出:X=-1.00第52页，共79页。vara,b,c:integer;d,x1,x2:real;beginreadln(a,b,c);d:=b*b-4*a*c;ifd<0thenwriteln('noanswer');ifd=0thenwriteln('x=',-b/(2*a):0:2);ifd>0thenbeginx1:=(-b+sqrt(d))/(2*a);x2:=(-b-sqrt(d))/(2*a);writeln('x1=',x1:0:2);writeln('x2=',x2:0:2);end;end.第53页，共79页。程序代码：programex2(input,output):vara,b,c:integer;beginwrite(‘a,b,c(>0):’);readln(a,b,c);if(a+b>c)and(a+c>b)and(b+c>a)thenif(a*a+b*b=c*c)or(a*a+c*c=b*b)or(b*b+c*c=a*a)thenwriteln(‘a=’,a,‘b=’:5,b,‘c=’:5,c,‘isrttriangle.’)elsewriteln(‘a=’,a,‘b=’:5,b,‘c=’:5,c,‘isnotrttriangle.’)elsewriteln(‘a=’,a,‘b=’:5,b,‘c=’:5,c,‘isnottriangle.’)end.【例3】:输入三角形的三边，判断它是否是直角三角形。第54页，共79页。3．case语句：分情况语句（多分支语句）格式：case表达式of

常数表1：语句1；常数表2：语句2；

····

常数表n：语句n;else语句n+1end;功能：执行过程说明：1）end与case对应

2）表达式的类型通常是整型、字符型

3)常量表是常量，其类型与表达式的类型要一致。常量表中的常量不能重复。第55页，共79页。【例4】:输入两个数（均不为零）及一个算术运算符，输出其运算的结果程序代码：programex3(input,output);varx,y,s:real;ch:char;beginwriteln(‘inputx&y&ch:’);readln(x,y);readln(ch);casechof

‘+’:s:=x+y;

‘-‘:s:=x-y;

‘*’:s:=x*y;

‘/’:s:=x/yend;writeln(x,ch,y,’=’,s)end.第56页，共79页。三、循环结构循环结构的三种形式：循环结构程序通常由三种的循环语句来实现。它们分别为

FOR循环、当循环while、直到repeat循环。通常将一组重复执行的语句称为循环体，而控制重复执行或终止执行由重复终止条件决定。因此，重复语句是由循环体及重复终止条件两部分组成。第57页，共79页。1．for语句1．for语句：（“计数循环”）：就是将规定循环体重复执行的次数。格式：for控制变量：=初值to终值do

循环体语句；

for控制变量：=初值downto终值do

循环体语句；2、for语句执行过程①先将初值赋给左边的变量（称为循环控制变量）；②判断循环控制变量的值是否已“超过”终值，如已超过，则跳到步骤⑥；③如果末超过终值，则执行do后面的那个语句（称为循环体）；④循环变量递增（对to）或递减（对downto)１；⑤返回步骤②；⑥循环结束，执行for循环下面的一个语句。3、说明：

1)初值和终值可以是表达式，控制变量和初值、终值的类型相同，且必须是整型、布尔型和字符型等顺序类型，不能为实型。

2）递增按succ函数规律变化，递减按pred函数规律变化，整型按数值大小变化，如果为字符型量，按ASCII码表的顺序计算。

3）初值和终值在循环之前计算，重复过程中，其值不受影响；不得在循环语句中对控制变量进行赋值。

4）当初值超过终值，不执行循环，循环次数为零。第58页，共79页。【例1】:计算1+2+3+4+···+100之和。算法分析：对于求和，我们使用的是累加的办法。程序代码：programex1(input,output);vari,sum:integer;beginsum:=0;fori:=1to100dosum:=sum+I;writeln(‘sum=’,sum)end.补充说明：类似sum迭加变量这样的功能称为“累加器”；类似i这样的变量称为“计数器”；“计数器”和“累加器”是在程序中经常使用的基本操作语句。第59页，共79页。【例3】:键入一个自然数，输出其所有约数，计算出这些约数之和并输出。算法分析：解决这一问题的关键是找出约数，也就是判定一数能否被另一数整除。可以用xmody=0，来找出所有约数。程序代码：programex3(input,output);vari,x,y,sum:integer;beginwrite(‘x=’);read(x);sum:=0;i:=0;fory:=1toxdoifxmody=0thenbeginwrite(y:8);i:=i+1;ifimod5=0thenwriteln;sum:=sum+yend;writeln(‘sum=’,sum)end.If语句For语句If语句作为For语句的循环体第60页，共79页。【例4】:编程找出四位整数abcd中满足下述关系的数。

(ab+cd)(ab+cd)=abcd算法分析：这道题属于搜索问题，因为是四位整数，其范围从1000——9999，所求的数究竟在哪里，无法确定，只有在这个范围内从小到大一个一个进行搜索，对每一个数，看它的高两位数与低两位数和的平方是否为该数。高两位数：abcddiv100=ab低两位数：abcdmod100=cd程序代码：programex4(input,output);vari,m,n,k:integer;beginfori:=1000to9999dobeginm:=idiv100;n:=imod100;k:=(m+n)*(m+N);Ifk=ithenwrite(I:8)endend.补充说明：以上用的方法也叫“枚举法”，又称“穷举法”。它是用计算机解题的一种常用的办法。它的基本思路是：一一枚举各种可能的情况，并判断哪一种可能是符合要求的解。方法虽然很笨，然而与计算机高速的处理能力相结合，也不失为一种较有用的方法第61页，共79页。

2．while语句：对于for循环有时也称为计数循环。[适合用于事先知道循环次数].

当循环次数未知，只能根据某一条件来决定是否进行循环时，用while语句实现循环要更方便。（“当型循环”）：当条件满足时反复执行循环体。格式：while布尔表达式do语句；执行过程：

while语句的执行过程为：①判断布尔表达式的值,如果其值为真,执行步骤2,否则执行步骤4;②执行循环体语句(do后面的语句);③返回步骤1;④结束循环,执行while的下一个语句。说明：

1）为了是while循环能正常终止，布尔表达式中的变量必须在循环体中的某语句中有所改变，即有可能是布尔表达式的值为假，使循环结束，否则将出现死循环。

2）循环体中的语句一般是多条语句，用begin和end使其成为一条复合语句。第62页，共79页。【例5】:输出1~100之间的奇数。程序代码：programex5(input,output);varx:integer;beginx:=1;whilex<100dobeginwrite(x:5);x:=x+2endend.第63页，共79页。【例6】:输入若干个字符，它的终止符是‘#’，计算输入的字符中‘a’（‘A’）出现的次数。算法分析：设计数器i，置初值为0；出入字符；当字符不为‘#’时循环：如果字符为‘a’或‘A’，则计数器加1；读入下一个字符；输出计数器的值，程序结束。程序代码：programex6(input,output);varch:char;i:integer;begini:=0;read(ch);whilech<>’#’dobeginif(ch=’a’)or(ch=’A’)theni:=i+1;read(ch)end;writeln(‘i=’,i)end.第64页，共79页。

repeat语句：（“直到型循环”）：反复执行循环体直到条件满足为止。格式：repeat

语句1；语句2；语句3；

···

语句nuntil布尔表达式；功能：执行过程：先执行指定的语句序列，然后判别表达式。3．repeat语句：（“直到型循环”）第65页，共79页。说明：while语句和repeat语句都可以实现循环结构，但它们有四点不同：第66页，共79页。【例7】:将例题6的程序用repeat语句改写。programex7(input,output);varch:char;i:integer;begini:=0;repeatread(ch);if(ch=’a’)or(ch=’A’)theni:=i+1;untilch=’#’;writeln(‘i=’,i)end.第67页，共79页。【例8】:从n个数中挑出最大的数。算法分析：读入n值；读入第1个数，赋值给变量max；依次读入后n-1个数，与max比较，若数值大于max，则将此数值赋给max;输出最大数。程序代码：programex8(input,output);varn,m,max,x:integer;beginwriteln(‘inputn:’);read(n);writeln(‘inputnnums:’);read(max);m:=0;repeatread(x);ifx>maxthenmax:=x;m:=m+1untilm=n-1;writeln(‘themaxnumis:’,max)end.第68页，共79页。三、多重循环【例9】:求100~999中的水仙花数。（若三位数abc,abc=a3+b3+c3,则称为水仙花数。如：153，13+53+33=1+125+27=153）算法设计：采用三重循环求解，用for循环。程序代码：programex9(input,output);vara,b,c:integer;beginfora:=1to9doforb:=0to9doforc:=0to9doifa*a*a+b*b*b+c*c*c=a*100+b*10+cthenwrite(a*100+b*10+c:6);writelnend.第69页，共79页。【例10】:试编写能打印如下输出图形的程序。＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃＃程序代码：programex10(input,output);vari,j,k:integer;beginfori:=6downto1dobeginforj:=1to6-idowrite(‘‘);fork:=2*i-1downto1dowrite(‘#’);writelnendend.第70页，共79页。本讲要点Pascal的程