Занимательное программирование – игры с текстом

Дмитрий Усенков Занимательное программирование – игры с текстом

Введение

При изучении в школе основ программирования по какой-то неизвестной авторам данной статьи причине работа с множественными типами данных (кроме разве что массивов и в некоторых случаях – файлов) почти не затрагивается. По крайней мере, найти в различных публикациях или на сайтах образовательной тематики какие-либо хорошие (интересные и вместе с тем поучительные) задачи оказалось довольно сложно.

Желая «сломать сложившиеся стереотипы», предлагаем читателям несколько подобных задач. Решение этих задач разберем на языке Паскаль.

Наши цели при этом:

– во-первых, показать читателям (учащимся, а также учителям информатики, которые смогут затем передать эти знания своим ученикам) принципы обработки строковых данных;

– во-вторых, продемонстрировать применение некоторых возможностей Паскаля по работе со строками и символами;

– в-третьих, показать преимущества использования такого редко используемого типа данных, как множества (как показывает практика, многие попросту не знают, как можно использовать множества в реальном программировании, помимо «чисто теоретического» решения задач на пересечение, объединение и пр. множеств).

Итак, начнем…

О знаках и строках

Как мы знаем из курса информатики, текст в компьютере представлен в виде последовательности кодов составляющих его символов – букв (латинских и строчных), знаков препинания, знаков математических операций и пр., а также специальных кодов, не имеющих отдельного визуального представления в виде символов и служащих для управления размещением текста (пример – коды табуляции, перехода на новую строку и т.д.). При этом соответствие между конкретным символом и его кодом устанавливается согласно таблицам кодирования символов, где для символов национальных алфавитов (к которым относится и кириллица) могут использоваться различные 8-битовые таблицы кодирования (ASCII для MS-DOS, КОИ-8, Windows и др.) либо все такие символы объединены в 16-разрядной таблице кодирования стандарта Unicode.

Таким образом, каждый символ текста в памяти компьютера занимает один (или два – для Unicode) байта и хранится там в виде целого беззнакового числа. Поэтому, чтобы компьютер «не путал» их с обычными целыми числами, в языках программирования высокого уровня, как правило, для символьных и строковых типов данных предназначены отдельные, особые типы данных.

В языке Паскаль это:

– символьный тип char, предназначенный для представления одного какого-либо символа; символьная константа записывается в апострофах, например: 'a', '0', '+' и т.д.;

– множественный (составной, структурированный, сложный) тип string, предназначенный для представления целых текстовых строк; строковая константа также записывается в апострофах, например: 'Строка'.

При этом прослеживается иерархия типов: множественный тип string можно рассматривать как некий набор данных типа char (что отражает вполне очевидный факт – строка текста состоит из символов).

Определение обоих этих типов данных (как и большинства других) в языке Паскаль производится в разделе var:

– для символьного типа данных – var <переменная> : char;

– для строкового типа данных – var <переменная> : string;

При этом строка может определяться как без указания ее размера (как продемонстрировано выше), так и с явным указанием ее длины (см. рис. 1):

var <переменная>: string[<длина>];

В подобном случае параметр <длина> представляет собой целое число, указывающее максимально допустимую длину строки, записываемой в такую переменную. Фактически же этот параметр указывает компьютеру, что для хранения такой переменной необходимо отвести указанное количество ячеек памяти для символов строки. Кроме них, в памяти также резервируется еще одна ячейка для хранения реальной длины строки, записанной в такую переменную: эта строка по длине может быть меньше, чем зарезервированная длина строковой переменной (и даже может быть пустой – не содержать символов вообще!), тогда часть зарезервированных ячеек памяти попросту не используется. А вот при попытке записать в строковую переменную значение (строку), длина которой превышает объявленную длину строковой переменной, приведет к тому, что в этой переменной уместится только заявленное количество символов начала строки, а всё остальное будет отброшено.