Перечисляемый тип. Тип-диапазон. Множества. (Delphi)

Сабақтың оқу-әдістемелік жоспары

Учебно-методический план занятия

Пән

Предмет Основы алгоритмизации и программирования

Тақырып

Тема Перечисляемый тип. Тип-диапазон. Множества.

Сабақтың типі

Тип занятия комбинированный урок

Сабақтың мақсаты

Цели занятия:

Оқыту

Учебная Ознакомить учащихся с перечислимым типом, типом-диапазоном и множествами.

Дамыту

Развивающая Развитие алгоритмического мышления, памяти, внимательности.

Тәрбиелеу

Воспитательная Формирование научного мировоззрения, привитие интереса к предмету.

Пәнаралық байланыс

Межпредметные связи Технология и разработка программного обеспечения, основы объектно-ориентированного программирования.

Сабақтың жабдықтары (көрнекілік, үлестіру, дидактикалық материалдар)

Обеспечения занятий: (наглядные пособия, раздаточный материал, ТСО) интерактивная доска

Сабақтың барысы

Ход занятия

1. Ұйымдастыру кезеңі

Организационный момент Взаимное приветствие, определение отсутствующих, внешнего вида, состояния аудитории, организация внимания. Сообщение темы и цели урока.

2. Өткен тақырыпты тексеру және сұрау

Опрос и проверка пройденного материала

3. Жаңа тақырыпты түсіндіру

Изучение нового материала

Перечисляемый тип.

Перечисляемые типы в Delphi позволяют создавать упорядоченный перечень элементов. Каждый элемент именуется некоторым идентификатором (имя идентификатора должно быть без пробелов и состоять из букв латинского алфавита) и находиться в списке, по краям обрамленном круглыми скобками. Элементы отделяются друг от друга запятой. Перечисляемые типы в программе делают код нагляднее и понятнее. Также они повышают надежность программ из-за возможности контроля значений, получаемых переменными.

Пример:

type

TypeMonth = (jan,feb,mar,apr);

Color = (red, green, blue, white);

Объявив перечисляемый тип, мы можем задавать переменные данного типа.

var

col: Color;

Month: TypeMonth;

Для того чтобы присвоить значения переменным напишем операторы:

col:= red;

Month:= feb;

Переменные перечисляемого типа можно создавать сразу, без предварительного описания типа типа переменной.

var

Country: (Russia, France, USA, Poland, Germany, Italy);

Значения перечисляемого типа и порядковые номера этих значений имеют соответствие согласно порядку перечисления. Первое значение имеет порядковый номер 0, второе 1, и т.д. Максимальное возможный порядковый номер равен 65536.

Функция Ord(X) возвращает порядковый номер значения выражения X.

C порядковыми типами применяют еще 2 функции Pred(X) и Succ(X).

Pred(X) - возвращает предыдущее значение.

Succ (X) - возвращает следующее значение.

Расположим на форме кнопку и напишем следующий код:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var

Nalog: Currency;

Country: (Russia, France, USA, Poland, Germany, Italy);

begin

Country:= USA;

case Country of

Russia: Nalog := 99;

France: Nalog := 36;

USA: Nalog := 75;

Poland: Nalog := 76;

Germany: Nalog := 92;

Italy: Nalog := 45;

end;

ShowMessage(FloatToStr(Nalog)+ ' $');

ShowMessage(IntToStr(Ord(Country)));

end;

Нажмем на кнопку и получим два сообщения. Первое 75 $ (пусть это будет цена визы в данную страну), второе - 2 (USA по порядку идет третьей, но счет элементов начинается с 0).

Тип-диапазон.

Отрезок любого порядкового типа может быть определен как интервальный или ограниченный тип. Отрезок задается диапазоном от минимального до максимального значения констант, разделенных двумя точками. В качестве констант могут быть использованы константы, принадлежащие к целому, символьному, логическому или перечисляемому типам. Скалярный тип, на котором строится отрезок, называется базовым типом.

Минимальное и максимальное значения констант называются нижней и верхней границами отрезка, определяющего интервальный тип. Нижняя граница должна быть меньше верхней.

Интервальный тип является отрезком или частью другого типа, называемого базовым. В качестве базового обычно используют целый тип данных (integer).

При объявлении интервального типа указываются нижняя и верхняя границы интервала, т. е. наименьшее и наибольшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа. В общем виде объявление интервального типа выглядит так:

Тип = НижняяГраница..ВерхняяГраница;

где:

тип - имя объявляемого интервального типа данных;

НижняяГраница - наименьшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа;

верхняяГраница - наибольшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа.

Над переменными, относящимися к интервальному типу, могут выполняться все операции и применяться все стандартные функции, которые допустимы для соответствующего базового типа.

При использовании в программах интервальных типов данных может осуществляться контроль за тем, чтобы значения переменных не выходили за границы, введенные для этих переменных в описании интервального типа.

Множества.

Математическое понятие множества

Вспомним, как определяется множество в математике. Множество - это конечный или бесконечный набор определённых объектов, мыслимый как единое целое. Множество характеризуется своими элементами, а элементы имеют лишь одно свойство - принадлежность к данному множеству. Таким образом, мы можем только сказать, принадлежит элемент данному множеству или не принадлежит. Порядок расположения элементов в множестве никакой роли не играет.

Множества в Delphi

Понятие множества в языке программирования несколько отличается от математического определения этого понятия, но смысл сохраняется. Основное отличие в том, что в программировании множество может содержать только конечное число элементов, т.е. не может состоять из бесконечного числа объектов. В математике же последнее допустимо. Например, мы можем определить множество натуральных чисел, которое бесконечно: N = {1, 2, 3, ...}

Следует понимать, что множество не предназначено для хранения каких-либо значений (чисел, символов и т.д.) - оно лишь может дать нам ответ на вопрос: присутствует конкретный элемент в множестве или его там нет.

Перейдём ближе к делу. Множество может быть построено на основе перечислимого типа данных (кто забыл - открываем предыдущий урок). Например, на основе символьного типа Char. По-английски множество называется set (набор) и именно этим словом описывается в Delphi:

var A: set of Char;

В данном примере мы объявили множество A на основе символьного типа Char.

Запомните: множество не может состоять более чем из 255 элементов!

Например, следующее описание:

var N: set of Integer;

приведёт к ошибке "Set base type out of range".

Задание множеств

В математике множество обычно записывается в виде фигурных скобок, в которых через запятую перечисляются элементы, принадлежащие множеству. В Delphi вместо фигурных скобок используются квадратные.

Чтобы задать множество, мы можем воспользоваться операцией присваивания, где слева стоит переменная-множество, а справа - нужный нам набор. Например, в описанное выше множество A мы хотим поместить элементы-символы A, B, C, D. Тогда это запишется так:

A:=['A','B','C','D'];

Теперь множество A содержит 4 элемента.

Если вспомнить, что тип данных Char упорядочен, то данную запись можно сократить следующим образом:

A:=['A'..'D'];

Мы просто указали диапазон значений, который должен находиться во множестве. Результаты одинаковый, но вторая запись короче и красивее. Допустимы, конечно же, комбинации диапазонов и отдельных значений:

A:=['A','B','K'..'N','R','X'..'Z'];

Помните, что множество - это виртуальный набор элементов: множество нельзя ввести с клавиатуры и точно так же нельзя вывести на экран. Поэтому добавление элементов во множество делается только программным путём. Безусловно, вы каким-либо образом можете связать элементы интерфейса программы и операцию добавления элементов во множество, но напрямую ввести множество нельзя. Аналогично, вы можете показать множество на экране с помощью каких-либо элементов (например, флажков TCheckBox), но само множество "в чистом виде" вывести нельзя.

Операции над множествами

В программировании, как и в математике, над множествами допустимы некоторые операции. Рассмотрим их.

Находится ли элемент во множестве?

Самая простая операция, для понятия смысла которой даже не нужно задумываться. Чтобы проверить, входит ли элемент во множество, следует использовать специальную конструкцию с оператором in. Слева от него указывается элемент, справа - множество. Результатом, как несложно догадаться, является логичное значение - истина или ложь. True - элемент принадлежит множеству, False - не принадлежит:

var A: set of Char;

{...}

A:=['A'..'E','X'];

if 'D' in A then ShowMessage('Элемент В находится во множестве A.');

Несложно проверить, что сообщение в данном случае появится на экране.

Объединение множеств

Если есть два множества, определённые на одном и том же типе данных, то их можно объединить и получить таким образом новое множество.

Если изобразить множества в виде кругов, причём круги пересекаются в том случае, если у множеств есть одинаковые элементы, то объединение можно изобразить следующим образом:

В словесном описании операция объединения - результирующее множество содержит все те элементы, которые есть хотя бы в одном из двух исходных множеств.

Объединение записывается знаком плюс "+". Пример:

var A,B,C: set of Char;

{...}

A:=['A','B','C'];

B:=['X','Y','Z'];

C:=A+B;

//C = ['A','B','C','X','Y','Z']

Включение одного элемента во множество делается точно таким же образом, просто в этом случае включаемое множество содержит всего один элемент.

Пересечение множеств

Операция пересечения формирует множество только из тех элементов, которые одновременное присутствуют как в первом, так и во втором исходном множестве. Операция пересечения графически:

Пересечение обозначается звёздочкой "*". Пример:

var X,Y,Z: set of Byte;

{...}

X:=[1,2,3,4,5];

Y:=[4,5,6,7,8];

Z:=X*Y;

//Z = [4,5]

Разность множеств

Операция вычитания удаляет из первого множества те элементы, которые есть во втором множестве:

Пример:

var X,Y,Z: set of Char;

{...}

X:=['A'..'D'];

Y:=['D'..'F'];

Z:=X-Y;

//Z = ['A'..'C']

Следует обратить внимание, что порядок множеств в данном случае важен, т.е. X-Y и Y-X - это разные множества.

Применение множеств

Множества находят широкое применение. С помощью множеств удобно задавать набор опций, каждая из которых либо включена, либо выключена. К примеру, поместите на форму кнопку (TButton), перейдите в инспектор объектов, разверните свойство Font (шрифт) и найдите свойство Style. Вот это свойство как раз и реализовано множеством. Во множестве 4 элемента: fsBold, fsItalic, fsUnderline и fsStrikeOut, каждый из которых отвечает за стиль шрифта. Принадлежность элементов ко множеству задаётся указанием значения True или False для каждого из этих пунктов. В строке "Style" находится описание данного множества. Попробуйте изменять стиль и посмотреть, как меняется описание множества Style.

А теперь давайте сделаем простенький интерфейс для доступа к этому свойству. Пусть будет меняться стиль шрифта у этой кнопки (Button1). Поместим на форму 4 TCheckBox - для доступа ко всем значениям и дадим им соответствующие имена. Изменение стиля будем делать при нажатии на саму эту кнопку. Пример реализации:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Button1.Font.Style:=[]; //Сделали множество пустым

//Теперь смотрим состояния флажков и добавляем нужные стили

if CheckBox1.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsBold];

if CheckBox2.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsItalic];

if CheckBox3.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsUnderline];

if CheckBox4.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsStrikeOut];

end;

Чтобы не повторять везде одно и то же "Button1.Font.", эту часть кода можно, что называется, вынести за скобку при помощи специального оператора with. Ранее речь о нём не шла, однако этот оператор очень удобен. Смысл его прост: то, что вынесено вперёд, автоматически применяется ко всему, что находится внутри данного блока. В нашем случае будет так:

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

with Button1.Font do

begin

Style:=[]; //Сделали множество пустым

//Теперь смотрим состояния флажков и добавляем нужные стили

if CheckBox1.Checked then Style:=Style+[fsBold];

if CheckBox2.Checked then Style:=Style+[fsItalic];

if CheckBox3.Checked then Style:=Style+[fsUnderline];

if CheckBox4.Checked then Style:=Style+[fsStrikeOut];

end

end;

Согласитесь, так гораздо удобнее. Используйте оператор with как можно чаще - с его помощью и код по объёму становится меньше и скорость работы увеличивается.

У большинства компонент среди свойств можно найти множества. Например, у диалога открытия файла TOpenDialog (вкладка Dialogs) множеством представлено свойство Options, которое содержит приличное число элементов:

Вы спросите - а что это за названия элементов у множеств? Ответ прост - это специально объявленный перечислимый тип данных, на основе которого и создано множество. Если немного покопать, то можно найти описание этого типа:

TOpenOption = (ofReadOnly, ofOverwritePrompt, ofHideReadOnly, ofNoChangeDir, ofShowHelp, ofNoValidate, ofAllowMultiSelect, ofExtensionDifferent, ofPathMustExist, ofFileMustExist, ofCreatePrompt, ofShareAware, ofNoReadOnlyReturn, ofNoTestFileCreate, ofNoNetworkButton, ofNoLongNames, ofOldStyleDialog, ofNoDereferenceLinks, ofEnableIncludeNotify, ofEnableSizing, ofDontAddToRecent, ofForceShowHidden);

TOpenOptions = set of TOpenOption;

4. Өткен тақырыпты бекіту (сұрақтар, тапсырмалар)

Закрепление изученного (вопросы, задания)

1) Что представляет собой перечисляемый тип? Синтаксис.

2) Что такое тип-диапазон? Как он записывается?

3) Что такое множества?

4) Как записываются множества?

5) Какие операции можно производить над множествами?

6) Где применяются множества?

5.Үй тапсырмасын орындау туралы нұсқаулық

Инструктаж о проведении домашнего задания

Осипов Д. Л. Delphi XE2. - СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – стр. 26-27;

М.В. Сухарев Основы Delphi. Профессиональный подход - СПб.: Наука и Техника, 2004. – стр. 30-33.

6.Сабақтың қорытындысын шығару

Подведение итога занятия Выставление оценок

Оқытушы

Преподаватель Кеклис Александра Васильевна

Перечисляемый тип. Тип-диапазон. Множества.

Перечисляемый тип .

Пример:

type

TypeMonth = (jan,feb,mar,apr);

Color = (red, green, blue, white);

Объявив перечисляемый тип, мы можем задавать переменные данного типа.

var

col: Color;

Month: TypeMonth;

Для того чтобы присвоить значения переменным напишем операторы:

col:= red;

Month:= feb;

Переменные перечисляемого типа можно создавать сразу, без предварительного описания типа типа переменной.

var

Country: (Russia, France, USA, Poland, Germany, Italy);

Тип-диапазон.

При объявлении интервального типа указываются нижняя и верхняя границы интервала, т. е. наименьшее и наибольшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа. В общем виде объявление интервального типа выглядит так:

Тип = НижняяГраница..ВерхняяГраница;

где:

тип - имя объявляемого интервального типа данных;

НижняяГраница - наименьшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа;

верхняяГраница - наибольшее значение, которое может принимать переменная объявляемого типа.

Множества.

Множество может быть построено на основе перечислимого типа данных. Например, на основе символьного типа Char. По-английски множество называется set (набор) и именно этим словом описывается в Delphi:

var A: set of Char;

В данном примере мы объявили множество A на основе символьного типа Char.

Запомните: множество не может состоять более чем из 255 элементов!

Например, следующее описание:

var N: set of Integer;

приведёт к ошибке "Set base type out of range".

Операции над множествами

Объединение множеств

Если есть два множества, определённые на одном и том же типе данных, то их можно объединить и получить таким образом новое множество.

Результирующее множество содержит все те элементы, которые есть хотя бы в одном из двух исходных множеств.

Операции над множествами

Объединение множеств

Объединение записывается знаком плюс "+". Пример:

var A,B,C: set of Char;

{...}

A:=['A','B','C'];

B:=['X','Y','Z'];

C:=A+B;

//C = ['A','B','C','X','Y','Z']

Операции над множествами

Пересечение множеств

Операция пересечения формирует множество только из тех элементов, которые одновременное присутствуют как в первом, так и во втором исходном множестве. Операция пересечения графически:

Операции над множествами

Пересечение множеств

Пересечение обозначается звёздочкой "*". Пример:

var X,Y,Z: set of Byte;

{...}

X:=[1,2,3,4,5];

Y:=[4,5,6,7,8];

Z:=X*Y;

//Z = [4,5]

Операции над множествами

Разность множеств

Операция вычитания удаляет из первого множества те элементы, которые есть во втором множестве:

Операции над множествами

Разность множеств

Расность обозначается звёздочкой «-». Пример:

Пример :

var X,Y,Z: set of Char;

{...}

X:=['A'..'D'];

Y:=['D'..'F'];

Z:=X-Y;

//Z = ['A'..'C']

Применение множеств

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

Button1.Font.Style:=[]; // Сделали множество пустым

//Теперь смотрим состояния флажков и добавляем нужные стили

if CheckBox1.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsBold];

if CheckBox2.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsItalic];

if CheckBox3.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsUnderline];

if CheckBox4.Checked then Button1.Font.Style:=Button1.Font.Style+[fsStrikeOut];

end;

Применение множеств

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

with Button1.Font do

begin

Style:=[]; // Сделали множество пустым

//Теперь смотрим состояния флажков и добавляем нужные стили

if CheckBox1.Checked then Style:=Style+[fsBold];

if CheckBox2.Checked then Style:=Style+[fsItalic];

if CheckBox3.Checked then Style:=Style+[fsUnderline];

if CheckBox4.Checked then Style:=Style+[fsStrikeOut];

end

end;

Применение множеств

У большинства компонент среди свойств можно найти множества. Например, у диалога открытия файла TOpenDialog (вкладка Dialogs) множеством представлено свойство Options, которое содержит приличное число элементов:

TOpenOption = (ofReadOnly, ofOverwritePrompt, ofHideReadOnly, ofNoChangeDir, of-ShowHelp, ofNoValidate, ofAllowMultiSelect, ofExtensionDifferent, ofPathMustExist, ofFileMustExist, ofCreatePrompt, ofShareAware, ofNoReadOnlyReturn, ofNoTestFileCreate, ofNoNetworkButton, ofNoLongNames, ofOldStyleDialog, ofNoDereferenceLinks, ofEnableIncludeNotify, ofEnableSizing, ofDontAddToRecent, ofForceShowHidden);

TOpenOptions = set of TOpenOption;

Вопросы:

1) Что представляет собой перечисляемый тип? Синтаксис.

2) Что такое тип-диапазон? Как он записывается?

3) Что такое множества?

4) Как записываются множества?

5) Какие операции можно производить над множествами?

6) Где применяются множества?

Домашнее задание:

Осипов Д. Л. Delphi XE2. - СПб.: БХВ-Петербург, 2012. – стр. 26-27;

М.В. Сухарев Основы Delphi. Профессиональный подход - СПб.: Наука и Техника, 2004. – стр. 30-33.