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舞动的代码
2020-09-01

复杂数据类型

Pascal程序不仅用于数值处理,还更广泛地用于处理非数值的数据。例如,性别、月份、星期几、颜色、单位名、学历、职业等。

# 枚举类型的定义

格式: type 枚举类型标识符=(标识符1,标识符2,…,标识符n)

# 枚举类型特点

枚举元素只能是标识符; 定义枚举类型时列出的所有枚举元素构成了这种枚举类型的值域(取值范围)。例如,下列类型定义是合法的:

 type
  days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
  colors=(red,yellow,blue,white,black,green);
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而下列类型定义是错误的:

  type
  colortype=('red','yellow','blue','white');
  numbers=(1,3,5,7,9);
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枚举类型属于顺序类型

根据定义类型时各枚举元素的排列顺序确定它们的序号,且序号从0开始。例如,定义type days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat); 则, ord(sun)=0,ord(mon)=1,……,以此类推。枚举类型中的第一个元素无前趋,最后一个元素无后继。pred(sat)=fri; succ(sun)=mon; ord(sat)=6;

同一个枚举元素不能出现在两个或两个以上的枚举类型定义中。如下列定义是错误的:

  type color1=(red,yellow,white);
  color2=(blue,red,black);
  // 因为red属于枚举类型color1和 color2

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枚举类型变量只能进行赋值运算和关系运算,不能进行算术运算和逻辑运算. 在枚举元素比较时,实际上是对其序号的比较。

例如定义如下:

type
	days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
  colors=(red,yellow,blue,white,black,green);
var
	color:colors;
   weekday:days;
 //则下面语句是合法的:
 weekday:=mon;
 if weekday=sun then write('rest');
 //而下面语句是不合法的:
	mon:=1;           //错把枚举值当成变量名;
	weekday:=blue;   //枚举值blue不属于枚举变量weekday的值域;
	read(color);      //枚举类型变量 不能用读语句进行赋值;
	write(weekday); writeln(blue);//不能通过写语句输出枚举类型的变量值和枚举值。
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可以把变量的说明与类型的定义合并在一起,如:

    var
    	holiday,workday:(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
        color:(red,yellow,blue,white,black,green);


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对枚举数据的输入与输出可通过间接方式进行。输入时,一般可输入一个代码,通过程序进行转换,输出时,也只是打印出与枚举元素相对应的字符串。这在后面的例题中将有使用示例。

# 应用实例

例1、输入今天是星期几的序号,输出明天是星期几的英文单词(星期天序号为0)。

  type weekday=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
   var i : integer;
     today,tomorrow : weekday;
  begin
   writeln('What date is it'); readln(i);
   case i of                              { 根据输入转换成枚举型 }
    0:today:=sun;
    1:today:=mon;
    2:today:=tue;
    3:today:=wed;
    4:today:=thu;
    5:today:=fri;
    6:today:=sat;
   end;
   if (today=sat) then tomorrow:=sun  else tomorrow:=succ(today);
    write('The tomorrow is ');
   case tomorrow of
    sun:writeln('sunday');
    mon:writeln('monday');
    tue:writeln('tuesday');
    wed:writeln('wednesay');
    thu:writeln('thursday');
    fri:writeln('friday');
    sat:writeln('saturday');
   end;
  end.

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PS: 枚举类型是一种有序类型,所以枚举类型的变量可以作为循环变量。

# 子界类型

如果我们定义一个变量为integer型,那么它的取值范围一般为-32768~32767。而事实上,每个程序中所用的变量的值都有一个确定的范围。 例如,人的年龄一般为1到120岁,一年中的月数为1到12月,一月中的天数为1到31天等等。

如果能在程序中对所用的变量的值域作具体规定,就便于检查出那些不合法的数据,这就能更好地保证程序运行的正确性且在一定程度上节省内存空间。

子界类型能很好解决上面的问题。此外,在数组的定义中,常用到子界类型,以规定数组下标的范围。

# 定义格式

type 子界类型标识符=常量1..常量2

 常量1称为子界的下界,常量2称为子界的上界;

注意事项: ​ 下界和上界必须是同一顺序类型(该类型称为子界类型的基类型),且上界的序号必须大于下界的序号。 例如

type age=1..100;
   letter='a' ..'z';
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可以直接在变量说明中定义子界类型。如:

type  letter='a'..' z ';
    var ch1,ch2:letter;
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可以合并成:

var ch1,ch2:'a'..'d';
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# 运算规则

凡可使用基类型的运算规则同样适用该类型的子界类型。

例如,可以使用整型变量的地方,也可以使用以整型为基类型的子界类型数据。

对基类型的运算规则同样适用于该类型的子界类型

例如,div,mod要求参加运算的数据为整, 因而也可以为整型的任何子界类型数据。

基类型相同的不同子界类型数据可以进行混合运算。例如:设有如下说明:

var  x:1..100;
   y:1..500;
   z:1..1000;
    a:integer;
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则下列语句是合法的:a:=Sqr(x)+y+z; z:=x+y

下列语句: y:=x+z+a; 当x+y+a的值在1~500范围内时是合法的,否则会出错。

# 应用举例

例1、使用子界型情况语句,当输入月、日、年(10 30 1986),输出30 Oct 1986。

  var
    month: 1..12;
    day: 1..31;
    year: 1900..2003;

  begin
    write('Enter date(mm dd yy):');
    readln(month, day, year);
    write(day);
    case month of
      1:
        write('Jan');
      2:
        Write('Feb');
      3:
        write('Mar');
      4:
        write('Apr');
      5:
        write('May');
      6:
        write('Jun');
      7:
        write('Jul');
      8:
        write('Aug');
      9:
        write('Sep');
      10:
        write('Oct');
      11:
        write('Nov');
      12:
        write('Dec');
    end;
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# 集合类型

集合用一种有效的手段来表示一组有序数、字符和枚举值。声明一个集合用关键字set of,并在其后跟上有序类型或一个集合可能值的有限子集。在pascal中,一个集合是由具有同一有序类型的一组数据元素所组成,这一有序类型称为该集合的基类型。

# 集合类型的定义和变量的说明

集合类型的一般形式为: set of 基类型;

基类型可以是任意顺序类型, 而不能是实型或其它构造类型。同时,基类型的数据的序号不得超过255。例如下列说明是合法的:

  type
    numbers = set of 0..9;
    ch = set of char;
    day = (sun, mon, tue, wed, thu, fri, sat);
  var
    s: numbers;
    c: ch;
    weekday: day;

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可以将类型说明与变量说明合并在一起,如:

  var s:set of 0..9;                               { 子界型 }
      c:set of char;
      weekday: (sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);      { 枚举型 }

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ps 注意:集合的元素个数不超过256个,因此 var s:set of integer; 是错误的。

# 集合的值

集合的值放在一对方括号中,中间各元素之间用逗号隔开。如:[1,2,5] 和 ['a','e','i'] 都是集合。

在集合中可以没有任何元素,这样的集合称为空集。[] 空集

在集合中,如果元素的值是连续的,则可用子界型的表示方法表示。例如:[1,2,3,4,5, 10,15]可以表示成: [1..5,10,15]

集合的值与方括号内元素出现的次序无关。例如[1,5,8 ]和[5,1,8]的值相等。

在集合中同一元素的重复出现对集合的值没有影响。例如,[1,8,5,1,8]与[1,5,8]的值相等。

每个元素可用基类型所允许的表达式来表示。如 [1,1+2,4]、[succ(ch)]

# 集合的运算

集合类型变量不能进行算术运算,集合是无序的,不能使用ord、pred、succ等函数。

赋值运算:只能通过赋值语句给集合变量赋值,不能通过读语句赋值,也不能通过写语句直接输出集合变量的值。如:

集合变量赋值: c:=['2']; i:=[5]; w:=[];

集合变量赋子界值: c:=['a'..'z']; i:=[1..7];

集合变量赋枚举值: c:=['a','b','d','m']; i:=[2,4,6,8,10];

函数赋值操作:

添加一个集合元素 Include(s, 1);

删除一个集合元素 Exclude(s, 1);

集合的并、交、差运算

可以对集合进行并(+)、交(*)、差 (-)三种运算,每种运算只有一个运算符、两个运算对象,运算结果仍为集合。注意它们与算术运算的区别。

并运算 (关系代数运算符∪)

A,B为两个集合,由集合A中的元素加上集合B中的与A不重复的所有元素组成的集合,称为集合A和B的并。即A+B,如:

[X,Y,Z]+[X] 为 [X,Y,Z] { 两个集合中不重复的所有元素 }

[1]+[4] 为[1,4]

交运算 (关系代数运算符∩)

A,B为两个集合,由既属于集合A中的元素又属于集合B中的所有元素组成的集合,称为集合A和B的交。即A*B,如:

[X,Y,Z]*[X] 为 [X] { 两个集合中的相同元素 }

[X,Y,Z]*[M] 为 []

差运算 (关系代数运算符-)

A,B为两个集合,由集合A中的元素除去集合B中与A相同的元素组成的集合,称为集合A和B的差。即AB,如:

[X,Y,Z]-[X] 为 [Y,Z ] { 在集合A中又不在集合B中的所有元素 }

[X,Y,Z]-[M] 为 [X,Y,Z]

集合的关系运算: 运算结果为布尔值

关系运算符:= 相等、 <> 不相等 >= 包含,表示前者蕴含后者,相当于集合论中的 <= 包含于,表示前者蕴含于后者,相当于集合论中的 。

例如:[a,b,c]=[b,c,a] 为true,元素个数相同,内容相同,不管排列顺序如何。

[a,b,c]>=[a] 为true;

[a,b]<=[a,b,c] 为true。

in运算:in的右边为集合,左边为与集合基类型相同的表达式,为布尔值。in测试一个元素是否在集合中。相当于集合论中的∈。它们都是二目运算,且前4个运算符的运算对象都是相容  的集合类型。例如:a in[b,c] 为false。

设集合a:=[1..10]; x 为integer,如x在集合a中即删除a中的元素x,否则把元素x添加到集合a中。程序段如下:

  if x in a then a:=a-[x] else a:=a+[x]
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基本数据类型
例程

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