Песни о Паскале

Глава 18 Аз, Буки

Вот вам новая задача: побуквенная распечатка строки. Программа должна запросить строку и напечатать ее по буквам, например:

Введите строку: PASCAL

P

A

S

C

A

L

Да будь я хоть семи пядей во лбу, спасовал бы перед этой задачей, если бы… если бы не знал внутреннего устройства строки.

Строковые данные, которыми мы так запросто орудуем, не так уж просты, и нам следует разобраться в этом. Вспомните первый класс, с чего все началось? С освоения букв. Строки тоже складываются из букв, точнее из символов. Символы – это не только буквы, но и цифры, знаки препинания, и даже пробел. Существуют и невидимые, так называемые управляющие символы, но о них мы поговорим в другой раз. Рассмотрим следующую строковую константу:

    ’Привет, Мартышка!’

Сколько символов в этой строке? Здесь 14 букв, к ним надо прибавить запятую, восклицательный знак и пробел, и тогда получится 17.

Для представления отдельных символов в Паскале имеется тип данных CHAR – от английского CHARACTER, что значит «символ». Так же, как и строковые, символьные данные могут быть константами и переменными. Переменные символьного типа объявляют так:

var c1, c2, c3 : char;

Тут объявлены три переменные, которым можно присваивать значения символьных констант или других символьных переменных, например:

    c1:= ’A’; c2:= ’B’; c3:= c1;

Символьные константы, как и строковые, заключают в апострофы. Но, в отличие от строк, они могут содержать ровно один символ, – не больше и не меньше! Для острастки я покажу ошибочные операторы, компилятор их обязательно забракует.

    c1:=’ABBA’;     { нельзя присвоить более одного символа }

    c2:=’’;     { и менее одного тоже! }

Но строковым переменным разрешено присваивать значения символьных данных, например:

var c1 : char; S: string;

...

    S:= c1;

Это и понятно, ведь строка может вмещать много символов! Строковые и символьные данные можно «склеивать» операцией сложения, результат получится строковым, например:

    c1:= ’A’; c2:= ’B’; c3:= ’A’;

    S:= c1 + c2 + ’B’ + c3;     { результат равен ’ABBA’ }

    S:= ’pascal’+ c1 + S;     { «склеивание» символов и строк }

Подобно строкам, отдельные символы вводятся процедурой Readln, и печатаются процедурами Write и Writeln, например:

    Readln(c1);

    Writeln(c1);

Ясно, что «склеить» символы в строку немудрено, но ведь для решения поставленной задачи требуется обратное – разобрать строку на отдельные символы. Взглянем на строку с иной стороны – как на стройный ряд символов. Каждый символ в этом строю, подобно солдатам, занимает свою позицию. Позиции нумеруются слева направо, начиная с единицы. Например, в слове «PASCAL» символ «P» занимает первую позицию, а «L» – шестую.

Оказывается, что по этим номерам можно обращаться к отдельным символам строки, применяя операцию индексации. Она записывается с помощью пары квадратных скобок, расположенных за символьной переменной или константой. Внутрь скобок помещают числовое выражение, указывающее позицию символа в строке. Например, для извлечения 3-го символа строки можно написать

    c1:= S[3];

Выражение, что внутри квадратных скобок, называется индексом. Повторяю, индексом может быть не только число, но и числовое выражение, например:

    c1:= S[2*N+1];

Если N равно двум, то в символьную переменную c1 будет помещен пятый символ строки S.

Разумеется, что значение индекса не должно превышать количество символов в строке. Но как избежать таких ошибок? Если строка перед глазами, вы посчитаете символы, тыча в строку пальчиком. А если это строковая переменная?

В Паскале есть функция, определяющая количество символов в строке, или, иначе говоря, длину строки. Эта функция так и называется – Length – «длина». Вызвать её можно, например, так:

    K:= Length(S);

Здесь переменной K целого типа присваивается значение длины строковой переменной S. Вот ещё примеры (в комментариях указаны результаты).

    S:= ’’; K:= Length(S);     { К=0 }

    S:= ’PAS’ K:= Length(S);     { К=3 }

    K:= Length(S+’CAL’);     { К=6 }

    K:= Length(’Привет, Мартышка!’);     { К=17 }

Теперь мы достаточно подкованы, чтобы решить поставленную задачу – разбить строку на отдельные символы. Вот как выглядит один из вариантов решения.

{ P_18_1 – распечатка отдельных символов строки }

var S: string;

    C: char;

    k, L : integer;

begin

    repeat

    Write(’Введите строку: ’); Readln(S);

    L:= Length(S); { определяем длину строки }

    for k:=1 to L do begin

    C:= S[k]; { выбираем очередной символ }

    Writeln(C); { и печатаем его в отдельной строке }

    end;

    until L=0;     { L=0, если строка пуста }

end.

После ввода запрошенной строки определяем её длину, а затем, пробегая по строке, выбираем и печатаем символы. Программа работает, пока пользователь не введет пустую строку; тогда длина строки L станет равной нулю, и цикл завершится.

В этом варианте программы я сознательно допустил некоторые излишества, дабы наглядней показать механизм доступа к символам строки. То же самое можно записать короче, а именно:

{ P_18_2 – распечатка отдельных символов строки, краткий вариант }

var S: string; k : integer;

begin

    repeat

    Write(’Введите строку: ’); Readln(S);

    for k:=1 to Length(S) do Writeln(S[k]);

    until Length(S)=0;

end.

Здесь функция Length вставлена в оператор FOR, а параметром процедуры Writeln является текущий символ строки S[k]. В цикле FOR выполняется теперь лишь один оператор, поэтому отпала нужда в блоке BEGIN-END. Обратите внимание на условие завершения цикла UNTIL, – оно записано с применением функции Length.

На этом прервем изучение символов и строк. Однако тема не исчерпана, и к ней мы ещё вернемся.

• Строки – это цепочки символов. Для работы с отдельными символами в Паскале предусмотрен тип данных CHAR.

• Данные типа CHAR можно «склеивать» друг с другом и со строковыми данными, в результате получаются строки.

• Доступ к отдельным символам строки возможен путем индексации. Эта операция обозначается парой квадратных скобок, следующих за строкой; внутрь скобок помещают числовое выражение – индекс.

• Доступ по индексу применяется как для чтения символов строки, так и для их изменения.

• Для обработки строки необходимо знать её длину. С этой целью в Паскале применяется функция Length.

• Для последовательной обработки символов строки обычно используют цикл со счетчиком FOR-TO-DO.

A) Напишите программу для подсчета букв «А» во введенной пользователем строке. Или слабо?

Б) Напишите программу, меняющую символы «А» строки на символы «Б». Подсказка: изменение символа строки делается оператором присваивания вида S[i]:=…

В) Что делают со строкой S следующие операторы?

    for i:=1 to Length(S) do S:= S + S[i];

    for i:=Length(S) downto 1 do S:= S + S[i];

Проверьте свои предположения на практике.

Г) Записи телефонных номеров обычно содержат дополнительные символы: скобки, черточки, пробелы, например: 8(123)45-67-89. Предположим, что пользователь их так и вводит. Пусть ваша программа удалит из такой строки все символы, кроме цифр. Например, после ввода указанного выше номера она должна напечатать: 8123456789.

Д) Пусть ваша программа напечатает введенную пользователем строку вразрядку, добавляя подчёркивание либо пробел после каждого символа, например: 'Pascal' преобразует в 'P_a_s_c_a_l'.