Лекция 16: Структурный тип - Запись.
1. Запись как объединение неоднородных данных.
2. Описание типа Запись и доступ к полям записи.
3. Обработка записей.
4. Примеры программ обработки записей.
1. Запись как объединение неоднородных данных.
До сих пор мы имели дело только со структурными типами, объединяющими в одно целое однотипные данные (массивы или множества). Однако во многих задачах управления и в других областях часто необходимо структурировать неоднородные (разнотипные) данные. Например, анкета служащего содержит такие данные, как фамилия, имя, отчество (строковый тип), год рождения (целый тип), разряд (целый тип) и многие другие данные. Объединение таких данных общий структурный тип-анкета затруднительно сделать в рамках массива или множества.
Естественным средством структурирования в этом и подобных случаях является структурный тип - Запись. Этот структурный тип специально введен для объединения любого конечного числа неоднородных данных. Объединяемые данные составляют поля записи.
Однако, объединяя неоднородные данные, мы уже не можем рассчитывать иметь эффективный доступ к полям посредством их индексации (т.е. вычислимых имён), как это было в случае массивов: это может привести к несоответствию типов в выражениях. Доступ к полям записи осуществляется посредством составных имён (имён с точкой), имеющим, как и простые имена переменных, статическую природу (имена, неизменяемые в процессе выполнения программы).
Запись является одной из наиболее общих форм композиции неоднородных данных. Она распространяется не только на объединение полей-типов данных, но и на объединение полей-типов данных с процедурами и функциями, приводя к понятию объекта, как новой категории программных структур. Рассмотрим структурный тип Запись применительно к объединению полей-типов данных.
2. Описание типа Запись и доступ к полям записи.
Тип Запись описывается в следующей форме:
type <имя типа-запись>= record <список полей > end;
где: <список полей >- последовательность разделов, разделяемых точкой с запятой; каждый раздел имеет структуру < список имен полей >: < тип поля>. Типом поля может быть любой тип, кроме типа файл. Если тип поля также является записью, мы имеем дело с иерархической структурой записей. Например:
typestud = recordnumb:byte;name:string[16]; aver:real end;{запись о студенте}
gr = recordtitle:string; studs: array[1..15] ofstud; end;{данные о группе }
Для работы с записями необходимо описать переменные типа-запись.
Например: varstud1:stud; {данные о студенте styd1} grA1:gr; {группа А1}
Допустимы также типизированные константы типа-запись, устанавливающие значения полям записи в виде списка констант-полей, перечисляемых через точку с запятой. Например:
constst00:stud = (numb:0; name:''; aver:0.0);
Доступ к элементам записи осуществляется посредством составного имени, в котором указывается имя переменной-записи и имя поля записи, разделяемые точкой. Так, например, доступ к полю среднего балла студента stud1 имеет вид: stud1.aver. Если запись описывает иерархическую структуру с несколькими уровнями, то составное имя содержит кроме имени записи также имена всех промежуточных полей-уровней, разделяемые точками. Например, для доступа к полю среднего балла 8 студента группы следует использовать составное имя: grA1.studs[8].aver.
3. Обработка записей.
Для составных имён допустимы все те же средства обработки, что и для простых переменных: операторы присваивания и использование имен при построении выражений или условий. Так для составных имен оператор присваивания имеет вид:
<составное имя >:= <выражение соответствующего типа-поля >;
Например: gr1.studs[8].aver:=4.6;
При обработке записей можно избежать использования полных имен полей записей, используя специальный оператор with. Оператор присоединения with позволяет упростить доступ к полям записей за счёт выделения "общих частей" в составных именах. Оператор withимеет следующую синтаксическую структуру:
with < переменная > do < оператор >;
где: < переменная >- имя переменной-записи, за которым может также следовать иерархический список полей (разделяемых точкой);
< оператор >- любой оператор Турбо Паскаля. В нём можно использовать имена полей вместо составных имён. Последовательность операторов, выполняемых внутри оператора withдолжна заключаться в скобки begin end.
Оператор withявляется единственным видом операторов, введенным специально для обработки записей. Во всем остальном обработка записей опирается на обычные средства Турбо Паскаля, доступные для большинства типов.
Удобным оператором обработки записей является оператор выбора case-of , ветви которого можно эффективно использовать для обработки полей, сопоставляя каждой ветви поле записи.
Тип Запись может иметь вариантную часть, которая способна изменяться при различных выполнениях программы, обеспечивая различную структуру записи при разных выполнениях. По структуре вариантная запись подобна оператору выбора case-of, но у ключа выбора может быть указан тип (любой порядковый тип). После of перечисляются поля записи в форме:
<константа выбора>: ( < список полей > );
Вариантная часть должна располагаться только в конце описания записи и может быть только одна. Для ключа выбора конкретное значение необязательно, так как выбор осуществляется непосредственно по именам полей.
Замечание
| В Турбо Паскале имеется стандартный тип-запись DateTime для представления даты и времени. Имеется ряд стандартных процедур и функций работы с этими типами, описываемые подробно в справочной литературе. |
4. Пример программы обработки записей.
Приведем пример простой программы на Турбо Паскале, иллюстрирующей обработку записей:
program stud_group;
{ Ввод списка группы и сортировка по убыванию среднего балла}
uses CRT;
type stud =record num:byte; {номер}
name:string[15]; {Фамилия И.О.}
average:real {Средний балл}
end; {тип stud - Запись данных о студенте}
group =array[1..5] of stud; {тип group - список данных о 5 студентах}
var A:group; {Список группы студентов}
j,k,l:byte;max:real;
beginТextBackground(cyan); TextColor(white); ClrScr;
window(10,5,60,22); TextBackground(green); ClrScr;
writeln('Ввод данных о студентах:');writeln('N Ф.И.О. Средний балл');
for j:=1 to 5 do{чтение данных о студенте} with A[j] do readln(num,name,average);
writeln('Успеваемость группы:');max:=A[1].average;l:=1;
{ Вывод данных из А в порядке убывания среднего балла}
for j:=1 to 5 do{вывод данных с макс. средним баллом}
begin for k:=1 to 5 do{ поиск элемента с макс.средним баллом}
with A[k] do if average>max then begin max:=average;l:=k end;
with A[l] do{вывод и обнуление в А выведенных данных}
begin writeln(name,' ',average:1:2);average:=0;max:=0
end end{Окончание вывода сортированных данных}
end{ stud_group}.
Запись stud можно спроектировать с вариантной частью, содержащей выбор поля-среднего балла или поля-оценки на экзамене, а в программе обработки записей предусмотреть ввод и вывод либо данных только со средним баллом, либо с экзаменационными оценками. Модифицированная таким образом программа stud_group имеет следующий вид:
program stud_group1;
{ Ввод списка группы и сортировка по убыванию балла}
uses CRT;
type stud =record num:byte; {номер}
name:string[15]; {Фамилия И.О.}
casej:byte; of0:(average:real); {Средний балл}
1:(exam:0..5); {Балл на экзамене}
end; {тип stud - Запись данных о студенте}
group =array[1..5] of stud; {тип group - список данных о 5 студентах}
var A:group; {Список группы студентов}
j,k,l:byte;max:real; c:char;
beginТextBackground(cyan);TextColor(white);ClrScr;
window(10,5,60,22);TextBackground(green); ClrScr;
writeln('Ввод данных о студентах:');writeln(' Средний балл(Y) или Экзамен(N)');
write('N Ф.И.О. '); if c='Y' then write(' Средний балл')
elsewrite(' Оценка экзамена');
for j:=1 to 5 do{чтение данных о студенте}with A[j] do
if c='Y' then readln(num,name,average) else readln(num,name,exam);
writeln('Успеваемость группы:');if c='Y' then max:=A[1].average
else max:=a[1].exam;l:=1;
{ Вывод данных из А в порядке убывания балла}
for j:=1 to 5 do{вывод данных с макс. баллом}
begin for k:=1 to 5 do{ поиск элемента с макс. баллом}
with A[k] do if (с='Y') and (average>max) then begin max:=average;l:=k end else
if(c<>'Y') and(exam>max) then begin max:=exam;l:=k end;
with A[l] do{вывод и обнуление в А выведенных данных}
begin if (c='Y') then begin writeln(name,' ',average:1:2);average:=0 end
else begin writeln(name,' ', exam:1); exam:=0 end;max:=0
end end{Окончание вывода сортированных данных}
end{ stud_group1}.