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Informática
Programação em Pascal
Estruturas de Dados+
Algoritmos =
Programas
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Sumário
Estruturas de Dados Strings Tipos definidos pelo utilizador
Tipos simples Tipos definidos por enumeração Tipos definidos por subdomínio
Estruturas complexas Matrizes (Arrays) Fichas (Records) arquivos (Files)
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Cadeias de caracteresStrings
Em pascal um tipo de dados serve para armazenar explicitamente sequências de caracteres – a string
Pode ser dimensionada (com o número máximo de caracteres que pode conter) formato string[X] no caso de não ser dimensionada funciona como X=255
A função length obtém a verdadeira dimensão da string (em caracteres)
Na prática uma string[X] é um array de caracteres String[X] é um array [1..X] of char É possível aceder a cada variável char que constitui a string
individulmente
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Cadeias de caracteresStrings - Exemplo
Program TestaString;Var
S: string;S1: string[80];
BeginWriteln('Introduza a string a analisar');S:= 'A string que foi lida foi: ';Readln(S1);Writeln(S, S1);Writeln('O comprimento da string ‘,S1,’ é :',length(S1));
End.
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Tipos definidos pelo programadorDefinição e Sintaxe
Zona de definição de tipos
Sintaxe:Type
NomeTipo = definição_do_tipo;
Tipo definido por enumeração
Sintaxe:NomeTipo = ( nome1, nome2, nome3)
Apresenta todos os componentes possíveis para o tipo As suas componentes são identificadores, não valores Cria um tipo enumerado
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Tipos definidos pelo programadorDefinição e Sintaxe
Tipo definido por gama de valores ou subdomínio
Sintaxe:NomeTipo= ValorInicial ..ValorFinal
As suas componente são valores enumeráveis Define que esse tipo possui todos os valores desde ValorInicial até
ValorFinal Pode ser definida uma gama de valores sobre qualquer tipo
enumerado
Nota Não podem ser usados directamente instruções de entrada (read) ou
saída (write) em tipos definidos por enumeração.
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Tipos definidos pelo programadorExemplo de aplicação
...Type
Testacoes=(primavera, verao, outono, inverno);Tmeses= 1..12;
...Var
estacao: Testacoes;mes: Tmeses;
...mes := 3;estacao := primavera;
...case estacao ofverao: writeln('bom tempo');primavera, outono: writeln('tempo aceitável');inverno: writeln('tempo mau');end;
...
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Arrays Matrizes e Vetores
Usam-se arrays para representar variáveis que são: Elementos do mesmo tipo Relacionados entre si Sobre os quais pretendemos fazer operações semelhantes Que pretendemos representar por um nome comum
Os arrays podem ser: Unidimensionais (chamados de vetores) Multidimensionais (chamados de matrizes)
Cada componente de um array é uma variável individual Possui um nome (derivado do nome do array) Possui um tipo (o do tipo base do array) Possui um valor (manipulado como qualquer variável)
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Sintaxe:Type
tipo_array1 = array [ gama_de_valores1] of tipo_base1;{define o tipo tipo_array1 como um vetor de valores do tipo
tipo_base1 }...Var
nome_array1: tipo_array1; {declaração de um tipo definido anteriormente, que é um array}
nome_array2: array [gama_de_valores2] of tipo_base2;{declaração explícita}
Exemplo:Type tipolista= array [1..3] of real;Var lista: tipolista;
Vetores Arrays unidimensionais
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VetoresExemplos de aplicação
Cada elemento de um tipo estruturado pode ser usado exatamente nas mesmas situações em que qualquer outra variável do mesmo tipo pode ser usada
...Readln(Lista[2]);Lista[1]:= 2.0;Lista[3]:= Lista[2]*3+Lista[1];Writeln(Lista[3]);...
O índice, que identifica a variável dentro do array, pode ser obtido por qualquer expressão:
que devolva um valor do mesmo tipo que o usado na gama do array
...N:=2;Lista[3]:= Lista[N]+Lista[3-N];...
Um array em Pascal tem um número fixo de elementos
Não é possível acessar a elementos fora da gama que define o array
...For i:= 1 To 3 Do If Lista[i]>0 Then Writeln(i, Lista[i]:10:2);...
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Utilização de VetoresExemplo de aplicação
Program média (input, output);{programa que lê um conjunto de valores e apresenta para cada um destes a
distância deste valor à média}Const
dimensao = 8;Type
ArrayReal = array[1..dimensao] of real;Var
X: ArrayReal; media, soma: real; i: integer;Begin
Writeln('Escreva ',dimensao,' números reais');Soma := 0;For i:= 1 to dimensao do begin
Readln(X[i]); soma:= soma+X[i];
End;Media := soma/dimensao;Writeln('O valor da média é ', média);
End.
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Arrays multidimensionaisMatrizes
O Pascal permite definir arrays com mais do que uma dimensão - matrizes
Sintaxe:type tipo_array_mult1 = array
[gama_valores1, gama_valores2,...,gama_valoresN] of tipo_base;
No caso de apenas termos 2 dimensões podemos considerar o array como uma tabela tradicional
Exemplo:Type
TTab= array [1..4, 1..10] of integer;
VarTab: TTab;
Tab[2,8]
Tab
Linha 2
Coluna 8
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Informática - OGE Paulo Melo 13
Arrays multimensionaisMais que duas dimensões - exemplo
VCubo[5,9,'C']
Tabela 'C'
Linha 5
Coluna 9
Var VCubo: Array [1..7, 1..10, 'A'..'D'] of integer;
VCubo
VCubo[7,3,'A']
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RecordsFichas ou Registos
Ocasionalmente é conveniente guardar informação relacionada entre si numa só estrutura, mesmo que sejam de tipos diferentes.
Exemplo: informação acerca de um livro:
Em Pascal:Type Tlivro = record
Titulo: string[80];Autor: string;No_paginas: integer;Ano_edicao: 1457..2002;Preco: real;
End;
Titulo
Autor
Nº de Páginas
Ano de Edição
Preço
Livro
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RecordsSintaxe e Exemplo de aplicação
Sintaxe:Type
ficha_util = record BI: integer; nome: string[80]; end;...Var r1: ficha_util; r2: record campo1: tipo1;
... campoN: tipoN;
end;
Cada campo de uma variável de tipo record é acedido pelo seu nome:
...Writeln('Introduza o seu nome');Readln(r2.nome);Writeln('Introduza o seu número de BI');Readln(r2.BI);...
É possível usar outros tipos estruturados como blocos de construção (ex: array de records):
...Type
grupo_utils= array[1..100] of ficha_util;
Varg: grupo_utils;
i: integer;...for i:= 1 to 100 do begin Writeln('Utilizador: ', i); Writeln('Nome: ', g[i].nome); Writeln('Identidade:', g[i].nome);end;...
A estrutura assim construída pode ser tão complexa quanto se deseje
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Arrays vs. RecordsComparação dos tipos estruturados
São ambos mecanismos de estruturar informação, mas com funções diferentes;
Num registo, os tipos dos dados podem ser diferentes Cada campo dentro de um record tem um tipo independente dos
restantes campos
Num registo, os nomes dos campos são identificadores
Cada componente de um array é indexado por um valor de um tipo enumerado (X[1], Z[2,4], etc.) É possível usar ciclos para iterar (e fazer operações) sobre todos
os elementos de um array
Cada componente de um record é indexado por um nome (R.nome) Não é possível iterar sobre os campos de um record
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ArquivosInformação persistente
Os dados (variáveis) de um programa em Pascal apenas existem enquanto o programa executa Uma variável perde o seu valor entre corridas sucessivas do programa
Necessidade de um mecanismo de armazenagem de informação em memória secundária arquivos
arquivos em Pascal Correspondem aos arquivos geridos pelo sistema operativo São associados a um determinado tipo escolhido pelo programador
(arquivo de inteiros, reais, caracteres, etc.)
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Arquivos Informação persistente
Sintaxe:Type
fich_inteiros = file of integer;...Var
fi: fich_inteiros;
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Arquivos em PascalCaracterísticas e Limitações
Em Pascal um arquivo Precisa de ser "aberto" antes
de poder ser utilizado E "fechado" após ter sido
usado Apenas pode ser usado para
leitura OU escrita Não é possível ler de e
escrever no mesmo arquivo É necessário fechar o
arquivo e voltar a abri-lo para trocar de operações
Apenas pode ser lido ou escrito sequencialmente não é possível alterar uma
parte do meio de um arquivo É necessário usar um
arquivo auxiliar...
Porém, em Turbo Pascal algumas destas limitações podem ser levantadas...
Em Turbo Pascal, para usar um arquivo é preciso associar a variável que o representa em Pascal ao nome do arquivo físico no sistema operativo Operação Assign
Sintaxe:Assign(nome_var, nome_arquivo)
Ondenome_var: file of qualquer_tiponome_arquivo: string
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Arquivos em PascalOperações de Leitura ou Escrita
Leitura Abrir o arquivo para leitura
Reset(f); Ler do arquivo um valor para a
variável x Read(f,x);
Fechar o arquivo Close(f)
Escrita Abrir o arquivo para escrita
Rewrite(f); Escrever no arquivo o valor da
variável x Write(f,x);
Fechar o arquivo Close(f)
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Arquivos em PascalOperações de Leitura ou Escrita
Apenas podem ser usadas as instruções que impliquem a mudança de linhas (ReadLn ou WriteLn) em arquivos de texto
Tipos text ou file of char Nestes arquivos é possível verificar se estamos no fim da linha usando
a função EOLN (end-of-line) Eoln(f) devolve o valor verdadeiro se o arquivo f estiver no fim de
uma linha
Em todo o tipo de arquivos é possível verificar se chegámos ao fim do arquivo com a função EOF (end-of-file)
EOF(f) devolve o valor verdadeiro se o arquivo estiver no fim
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Arquivos em PascalExemplo de Aplicação
Criar um programa para contar quantas linhas e caracteres existem num arquivo de texto (de nome teste.txt) e escrever esses resultados num arquivo de inteiros (de nome result.bin) Lê cada caracter e incrementa um contador de caracteres Usa as funções EOLN para determinar o fim da linha
Quando está no fim da linha, incrementa o contador de linhas Usa a função EOF para saber quando chegou ao fim do arquivo a ser
lido
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Ponteiros em Pascal
Até agora temos definido variáveis de forma estática, ou seja, reservamos o espaço na memória necessária para as variáveis que iremos utilizar no programa.
Isto funciona bem quando sabemos o quanto de memória iremos utilizar, mas e quando não sabemos?
Tome por Exemplo as definições dos ARRAY’s.
Será que sempre temos certeza do tamanho de um ARRAY poderá ter por toda a vida de um programa?
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Ponteiros em Pascal
Será que o meu sistema de cadastro de clientes, o qual usa um ARRAY com 10.000 posições é o suficiente?
Será que nunca irá acontecer de se tentar cadastrar o cliente de número 10.001?
E o que acontece quando os clientes cadastrados nunca passarem de 100? As posições de memória restantes (9.900) não poderão ser utilizadas por
outras variáveis, pois já estão reservadas. Pensando neste tipo de problema, foi desenvolvido um novo conceito para
alocação de memória, onde poderemos reservar espaço da memória disponível (HEAP) a medida que for necessário, da mesma forma que poderemos liberar posições de memória quando não mais precisarmos delas.
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Ponteiros em Pascal
Exemplo: Alocar na memória para uma variável do tipo INTEGER e atribuir a esta posição de memória um valor qualquerPROGRAM ESTATICO;VAR Número : INTEGER;BEGIN
Número := 10;END.
No Exemplo acima ocorre as seguintes situações:a) Reservamos espaço na memória suficiente para armazenar dois (2) BYTE’s, ou seja, um INTEGER, e demos a esta posição de memória um Nome simbólico: “Número”b) Atribuímos a variável “Numero” o valor dez (10).
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Ponteiros em Pascal
A Sintaxe para atribuição de valores é a mesma utilizada em variáveis simples, a única diferença é que devemos colocar após o Nome da variável apontadora o símbolo “ ^ “Exemplo:PROGRAM ATRIBUI;VAR
Ap_Número : ^INTEGER;BEGIN
NEW(Ap_Número);Ap_Número ^:= 10;DISPOSE (Ap_Número);
END.
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Ponteiros em Pascal
No Exemplo anterior ocorre o seguinte: a) Criamos uma variável que irá apontar para dois (2) BYTE’s (um INTEGER) na
memória.
b) Alocamos espaço suficiente para armazenar um valor do tipo INTEGER e fazemos com que a variável “Ap_Número” aponte para a posição de memória alocada.
c) Colocamos na posição de memória apontada por “Ap_Número” o valor dez (10).
d) Liberamos os dois (2) BYTE’s apontados por “Ap_Número”. A informação não mais poderá ser acessada.
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Ponteiros em Pascal
Sintaxe para definição:<Nome da variável> : ^<tipo>
Exemplo 1: Definir variáveis pointer para os tipos STRING, INTEGER, REAL, CHAR, BOOLEAN.
PROGRAM DEFINE_POINTER;VAR Ap_STRING : ^STRING;Ap_INTEGER : ^INTEGER;Ap_REAL : ^REAL;Ap_BYTE : ^BYTE;Ap_CHAR : ^CHAR;Ap_BOOLEAN : ^BOOLEAN;
BEGIN<comandos>;END.
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Ponteiros em Pascal
Caso seja necessário definir variáveis pointers para RECORD’s e ARRAY’s será preciso antes criar tipos de dados que representem estes mesmos RECORD’s e ARRAY’s.
Exemplo 2: Definir uma variável pointer para um ARRAY[1..2] OF STRING.
PROGRAM DEFINE_ARRAY_POINTER;TYPE
Tvetor = ARRAY [1..2] OF STRING;VAR
Ap_vetor : ^Tvetor;BEGIN
<comandos>;END.
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Ponteiros em Pascal
Rotina : NEW()Função :
Aloca espaço na memória para uma informação, com o tamanho definido pelo tipo da variável pointer.
Sintaxe : NEW(Variável Pointer)
Exemplo:PROGRAM ALOCA;VARAp_WORD : ^WORD;BEGINNEW(Ap_WORD);END.
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Ponteiros em Pascal
Rotina : DISPOSE()Função :
Libera espaço na memória, o número de BYTE’s liberados dependerá do tipo da variável pointer utilizada. Uma vez liberada memória, o valor lá armazenado estará perdido.
Sintaxe : DIPOSE(Variável Pointer)
Exemplo:PROGRAM LIBERA;VARAp_WORD : ^WORD;BEGINNEW(Ap_WORD);DISPOSE (Ap_WORD);END.
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Ponteiros em PascalExemplo de aplicação (código)
Exemplo de uso de ponteiros em C.
Coloque em Pascal e explique as linhas:
int main () { int i;int vetorTeste[3] = {4, 7, 1}; int *ptr = vetorTeste;
printf("%p\n", vetorTeste); printf("%p\n", ptr); printf("%p\n", &ptr); for (i = 0; i < 3; i++)
{ printf("O endereço do índice %d do vetor é %p\n", i, &ptr[i]); printf("O valor do índice %d do vetor é %d\n", I, ptr[i]);}
return 0;
}
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Ponteiros em PascalExemplo de aplicação (código)
Faça:
Crie um vetor com 5 elementos, sendo que cada posição do vetor corresponderá a um pointer para um valor do tipo REAL. Faça a leitura de 5 valores e armazene-os na memória.