برنامه سازی ساخت یافته پاسکال

1. برنامه سازی ساخت یافته پاسکال

2. فهرست مطالب • فصل اول : مقدمه ای بر کامپیوتر و برنامه سازی • فصل دوم : پاسکال و حل مساله • فصل سوم : توابع و رویه ها • فصل چهارم : ساختارهای انتخاب : دستورات if و else • فصل پنجم : حلقه های تکرار : ستورات while و for و repeat • فصل ششم : برنامه سازی پیمانه ای • فصل هفتم : انواع داده های ساده • فصل هشتم : فایل های متن • فصل نهم : مهندسی نرم افزار • فصل دهم : آرایه • فصل یازدهم : آرایه های فشرده و آرایه های چند بعدی • فصل دوازدهم : رکورد • فصل سیزدهم :بازگشت پذیری

3. فصل اول مقدمه ای بر کامپیوتر و برنامه سازی

4. فهرست مطالب فصل اول • مقدمه ای بر کامپیوتر • کامپیوترهای الکترونیکی قدیمی و فعلی • آشنایی با سخت افزار کامپیوتر • حل مسئله و برنامه سازی • استراتژی برنامه نویسی • مراحل آماده سازی یک برنامه برای اجرا • ساختن یک برنامه یا فایل

5. مقدمه ای بر کامپیوتر کامپیوتر ابزاری است که محاسبات را با سرعتی بالا و دقتی زیادانجام می دهد. برای انجام کارهای مفید با کامپیوتر باید برنامه ای برای آن نوشته شود. برنامه به مجموعه دستور العمل ها گفته می شود که کار خاصی را انجام می دهند. برنامه معمولاَ تحت یک زبان برنامه سازی مثل پاسکال انجام می شود

6. کامپیوترهای الکترونیکی قدیمی و فعلی در کامپیوتر های اولیه از لامپ خلا ُ استفاده می شد. اما با تکنولوژی امروز می توان پردازنده یک کامپیوتر را در یک قطعه الکترونیکی با عنوان تراشه کامپیوتر قرار داد که اندازه ان تقریباً برابر با یک تمبر پستی است .یک کامپیوتر از دو بخش سخت افزار و نرم افزار تشکیل شده است.

7. آشنایی با سخت افزار کامپیوتر اجزای اصلی سخت افزار کامپیوتر : • حافظه اصلی • حافظه جانبی • واحد پردازشگر مرکزی • ابزار ورودی مانند صفحه کلید و ما وس • ابزار خروجی مانند صفحه نمایش و چاپگر

8. حافظه حافظه یکی از اجزاء اصلی کامپیوتر است. حافظه یک کامپیوتر را به مثابه دنباله مرتبی از محل های حافظه در نظر بگیرید که سلول ها ی حافظه نامیده می شود. هر کدام از سلول های حافظه دارای آدرس منحصر به فردی هستند.کلیه داده های موجود در حافظه با الگوی خاصی از 0 و 1 نمایش داده می شوند.

9. حافظه جانبی حافظه جانبی از طریق دستگاه های ذخیره سازی جانبی قابلیتی شبیه قابلیت ذخیره سازی داده ها به صورت پایداررا فراهم می کند. یکی از دستگاه های ذخیره سازی متداول دیسک گردان است. این وسیله داده ها و برنامه ها را روی رسانه حافظه ای به نام دیسک ذخیره و بازیابی می نماید. دو نوع دیسک وجود دارد : • دیسک سخت (ثابت) • فلاپی دیسک (دیسک نرم یا لرزان)

10. واحد پردازش مرکزی (CPU) CPU دو نقش بر عهده دارد : 1- هماهنگ کردن کلیه اعمال کامپیوتر 2- انجام عملیات محاسباتی و منطقی روی داده ها

11. واحد پردازش مرکزی (CPU) برای پردازشبرنامه ای که در حافظه اصلی ذخیره شده است CPUهر دستور العمل را به ترتیب بازیابی نموده (به این کار واکشی دستور العمل گفته می شود .) دستور العمل را تفسیر می کند تا عملکرد آن مشخص گردد سپس داده هایی را که برای اجرای آن دستور العمل لازم است ، بازیابی می کند .آنگاه پردازش اصلی را روی داده های که بازیابی کرده است انجام می دهد.

12. دستگاه های ورودی و خروجی برای برقراری ارتباط با کامپیوتر از دستگاه های ورودی و خروجیاستفاده می نماییم.این دستگاه ها به ما اجازه می دهند تا برای محاسبات ، داده ها را وارد نماییم و نتایج حاصله از آن را مشاهده نماییم. از صفحه کلید به عنوان دستگاه ورودی و از صفحه نمایش به عنوان دستگاه خروجی استفاده می شود.

13. حل مسئله و برنامه سازی چون کامپیوتر قادر تفکر نیست ،برای انجام کارهای مفید نیاز دارد.برنامه نویسی کامپیوتر چیزی بیشتر از نوشتن لیستی از دستور العمل ها ست . یکی از اجزاء اصلی برنامه نویسی حل مسئله است که به طراحی و تفکر زیادی احتیاج دارد.

14. استراتژی برنامه نویسی

15. زبان ها برنامه سازی از زبان های برنامه سازی برای نوشتن برنامه ها استفاده می شود. زبان ها به دو دسته تقسیم می شوند : • سطح پایین • سطح بالا

16. زبانهای سطح پایین زبان های سطح پایین یا زبان ماشین زبان بومی یک کامپیوتر است.هر یک از دستورات زبان ماشین مجموعه ای از 0 ها و یک هاست که عملکرد خاصی را مشخص می کند.

17. زبانهای سطح بالا زبان های سطح بالا از دستور العمل ها استفاده می کنیم ، که شبیه مکالمات روزمره هستند. پاسکال ، فرترن، کوبول ، C ، C++از زبان های برنامه نویسی سطح بالا هستند.

18. مراحل آماده سازی یک برنامه برای اجرا فایل منبع سایر فایلهای شی فایل منبع اصلاح شده لیست خطاها

19. ساختن یک برنامه یا فایل مراحل زیر را جهت ایجاد و ذخیره فایل برنامهتان دنبال کنید: 1- به برنامه ویراستار بروید و فرمان ایجاد یک فایل جدید را بدهید. 2- خطوط فایل برنامه را وارد(تایپ)کنید. 3- نامی به فایل برنامه تان بدهید (اگر در مرحله 1 به آن نام نداده اید) و آنرا به عنوان یک فایل ، در حافظه جانبی ذخیره کنید. 4- از برنامه ویراستار خارج شوید.

20. فصل دوم پاسکال و حل مساله

21. فهرست مطالب فصل دوم • شیوه توسعه نرم افزار • ساختمان برنامه پاسکال • شناسه ها و قواعد نامگذاری آن • انواع داده ها ، تعریف ثابت ها و متغیر ها • دستورات انتساب • عملیات ورودی و خروجی و رویه ها • شکل کلی برنامه در پاسکال • عبارات محاسباتی و نوع داده عبارت محاسباتی • قوانین ارزیابی عبارات • نوشتن فرمولهای ریاضی در پاسکال • قالب بندی خروجی برنامه • خطاهای اجرایی و خطاهای منطقی

22. شیوه توسعه نرم افزار • تعین نیازهای مساله • تحلیل مساله • طراحی الگوریتمی برای حل مساله • پیاده سازی الگوریتم • بررسی و آزمایش برنامه کامل شده • پشتیبانی و به روز رسانی برنامه

23. تعیین نیازهای مساله تعیین نیازهای مساله، شما را قادر می سازد تا مساله را بطور کامل و بدون ابهام شناسایی کنید، و درک روشنی از آنچه برای حل مساله مورد نیاز است داشته باشید. هدف شما حذف جنبه های غیر اساسی است و اینکه آنها را تحت الشعاع مساله اصلی قرار دهید.

24. تحلیل مساله تحلیل مساله شامل شناسایی : • ورودی های مساله • خروجی ها • سایر نیازها یا ابزاری که برای حل به آنها احتیاج داریم

25. طراحی الگوریتم برای طراحی الگوریتم جهت حل مساله، باید مرحله به مرحله رویه هایی را بنویسید و سپس بررسی کنید که آیا این الگوریتم ، مساله را همان طور که مورد نظر ماست حل می کند یا خیر. الگوریتم یک مساله برنامه سازی : 1) خواندن داده ها 2) انجام محاسبات 3) نمایش یا چاپ نتایج

26. پیاده سازی پیاده سازی یک الگوریتم ( مرحله 4 از شیوه توسعه نرم افزار) یعنی نوشتن الگوریتم بصورت برنامه در این بخش باید هر یک از مراحل الگوریتم را به صورت یک یا چند دستورالعمل از یک زبان برنامه سازی تبدیل کنید.

27. آزمایش برای آزمایش و سنجش برنامه باید برنامه تکمیل شده را مورد بررسی و آزمایش قرار داد تا ببینیم آیا طبق خواسته هایمان کار می کند یا خیر. به یکبار آزمودن آن اکتفا نکنید، بلکه برنامه را چندین بار با داده های مختلف اجرا کنید و اطمینان یابید که در هر وضعیتی ( که برای الگوریتم پیش می آید) درست کار می کند.

28. پشتیبانی برنامه پشتیبانی و به روز رسانی برنامه، یعنی اصلاح برنامه به صورتی که خطاهایی که قبلا حذف نشده، برداشته شوند.

29. ساختمان برنامه پاسگال یک برنامه پاسگال از دو قسمت تشکیل شده است : • قسمت تعاریف • قسمت بدنه

30. ساختمان برنامه پاسگال قسمت تعاریف به کامپایلر می گوید که برنامه به چه سلول هایی از حافظه نیاز دارد . بدنه برنامه با خط begin شروع می شود و شامل دستورات است. کلمات خاص برنامه مانند var , const , end , begin و . . .کلمات رزرو شده هستند که مفهوم خاصی برای کامپیلر دارند.

31. شناسه ها شناسه ها در پاسکال به دو دسته تقسیم می گردند : • شناسه های استاندارد • شناسه های تعریف شده توسط کاربر شناسه های استاندارد مانند کلمات رزرو شده معنی خاصی در پاسگال دارند مانند WEITELNو READLN و .... . شناسه های نوع دوم برای نامگذاری سلولهای حافظه که داده ها و نتایج برنامه را نگهداری می کنند استفاده می شود.

32. قواعد نامگذاری شناسه ها برای نامگذاری بایستی از قواعد زیر استفاده شود : • شناسه همواره بایستی با یک حرف شروع شود. • شناسه ، فقط باید ترکیبی از حروف و ارقام باشد. • از کلمات رزرو شده پاسگال نمی توان به عنوان یک شناسه استفاده نمود. • استفاده از حروف کوچک و یا بزرگ ممکن است. • نام انتخابی بایستی با معنی و مناسب باشد.

33. انواع داده ها چگونگی نمایش و قرار گرفتن یک مقدار خاص در حافظه، توسط نوع داده آن مقدار تعین می گردد.

34. انواع داده ها • نوع داده Integer ، شامل اعداد صحیح مثبت یا منفی هستند در فاصله +32767 تا -32768 می باشد. بعنوان مثال 26 یا -3714

35. انواع داده ها • نوع داده Real ، برای نمایش اعداد حقیقی استفاده می شود. این نوع داده دارای نقطه اعشاری می باشد. بعنوان مثال 16.737 یا -3.725

36. انواع داده ها • نوع داده char ، یک مقدار تک کرکتری که شامل حروف یا ارقام یا نمادهای خاص می باشد را نشان می دهد. بعنوان مثال ‘a’ یا’*’

37. انواع داده ها • نوع داده Boolean ، که فقط دو مقدار False وtrue را می توان داشته باشد.

38. تعریف ثابتها و متغیرها ثابت ها تحت کلمه constو متغیر ها تحت کلمه var تعریف می گردد. مثال : CONST X=14.26 ; Y= ‘*’ ; Z= ‘January’ ; VAR P,Q : REAL ; S : CHAR ; V,W,R: Boolean; D : integer ;

39. دستورات انتساب یک دستور انتساب یک مقدار یا نتیجه یک محاسبه را در متغیری ذخیره می کند که در برنامه برای انجام اکثر عملیات محاسباتی از آن استفاده می گردد. مثال: X : = Y * Z ; شکل کلی دستور انتساب بصورت زیر می باشد. Variable := expression ;

40. عملیات ورودی / خروجی داده ها را به سه طریق می توان در حافظه ذخیره کرد : • از طریق بکار گیری یک ثبات • با انتساب به یک متغیر • با خواندن یک متغیر

41. رویه ها کلیه عملیات ورودی /خروجی در پاسگال توسط واحدهای خاصی بنامرویه های ورودی و خروجی انجام می شوند. برای مشاهده خروجی های حاصل از اجراییک برنامه از رویه WRITELN و برای ورود داده ها به برنامه از رویه READLN استفاده می گردد. مثال: READLN (X , Y); Z:= X + Y ; WRITELN (Z) ;

42. شکل کلی یک برنامهPascal دستورات پاسگال توسط; از هم جدا می شوند. یک دستور پاسگال را می توان در بیشتر از یک خط نوشت . توضیحات برنامه بین }و{ قرار می گیرند. شکل کلی برنامه بصورت زیر می باشد : Program Name (Input , Output) ; Const Constant = value ; . . . constant = value ; var variable list : type ; . . . variable list : type ; begin statement ; . . . statement end .

43. عبارات محاسباتی در نوشتن عبارتهای ریاضی از عملگرهای محاسباتی استفاده می شوند. بایستی توجه داشت که این عملگرهای محاسباتی بصورت جدول زیر می باشد:

44. نوع داده یک عبارت محاسباتی اگر کلیه عملوند ها از نوع Integer باشد و هیچ یک از عملگر ها / نباشد نوع آن عبارت نیز Integer خواهد بود، در غیر این صورت عبارت از نوع Real است. قاعده بر اساس دو خاصیت عملگرهای محاسباتی است: • حاصل عملگر / همواره نتیجه ای از نوع Real است. • اگر عملگری یک عملوند Real و یک عملوندIntegerداشته باشد،نتیجه عملگر از نوع Real خواهد بود( برای مثال 5+2.0 مساوی7.0نه 7 ).

45. قوانین ارزیابی عبارات 1) قانون پرانتزها: تمام عباراتی که در داخل پرانتز قرار می گیرند به طور مجزا ارزیابی می شوند. عباراتی با پرانتزهای تو در تو (لانه ای) از داخل به خارج ارزیابی می شود یعنی ابتدا داخلی ترین عبارت درون پرانتز ارزیابی می شود. 2) قانون تقدم عملگرها: عملگرها در یک عبارت، به ترتیب زیر ارزیابی می شوند: *, / , div , mod + , - 3) قانون سنجش از چپ: عملگرهایی که در یک عبارت و با یک سطح اولویت (مثل + و - ) باشند از چپ به راست ارزیابی می شوند.

46. نوشتن فرمولهای ریاضی • عمل ضرب با عملگر * مشخص کنید. • برای کنترل ترتیب ارزیابی عملگرها از پرانتز استفاده کنید. • هیچ گاه دو عملگر محاسباتی را پشت سر هم بکار نبرید، آنها باید توسط یک عملوند یا پرانتز از هم جدا شوند.

47. مثال :

48. قالب بندی خروجی برنامه • قالب بندی اعداد صحیح • قالب بندی اعداد اعشاری • قالب بندی رشته ها

49. قالب بندی اعداد صحیح به سادگی می توان قالب یک متغیر Integer یا عددی که توسط برنامه نشان داده می شود را تعیین کرد. برای این کار، بعد از عدد یا متغیر نماد fwعرض میدان را مشخص می کند که عرض میدان در حقیقت ارقامی است که نمایش داده می شود. مثال : Write ( ‘your coins are worth ‘ , Dollars :1, ‘ dollars’ ) ; Writeln(‘and ‘ , change: 2 , ‘cents.’ ) ;

50. قالب بندی اعداد اعشاری برای توضیح مشخصات قالب بندی یک عدد حقیقی ، باید هم تعداد کل ارقام و هم تعداد رقمهای اعشاری را تعیین کنیم ( :fw :dp) . مجموع رقم های تعیین شده باید در حدی باشد که شامل کلیه ارقام قبل و بعد از نقطه اعشار گردد. علاوه بر این به اندازه یک رقم برای علامت منفی ( در صورتی که عدد منفی باشد) باید در نظر گرفت.