Работа со строками и записями

В этой главе мы познакомимся с двумя типами данных — строками и за-писями. Работа основных функций обработки строк будет показана на приме-рах, после чего читатель может познакомиться с записями. Запись (record ) — это сложная структура данных, состоящая из фиксированного количества объектов, называемых полями записи. В отличие от массивов, поля записи могут быть разного типа.

8.1 Обработка текста

Часто в задачах программирования приходится обрабатывать текст. Обработка текста в FreePascal состоит из обработки символов и обработки строк. Понятие строки уже было введено в главе 2, и там же рассмотрены основные функции работы со строками. Напомним основные моменты.

Символ — это буква, цифра или какой-либо знак. Кодовая таблица символов состоит из 256 позиций, т. е. каждый символ имеет свой уникальный код от 0 до 255. Так как код символа представляет собой число не более 255, то очевидно, что в памяти компьютера один символ занимает 1 байт. Для работы с символами существует тип данных char (1 байт).

Строка — это набор символов. Текстовая строка имеет определённую длину. Длина строки — это количество символов, которые она содержит. Если один символ занимает 1 байт, то строка из $$N$$ символов занимает в памяти соответственно $$N$$ байт. Для работы со строками существует тип данных string.

Для задания в программе символьной или строковой переменной используются одинарные кавычки, например:

s := ’Q ’;

s1 := ’ Privet ’;

В программе можно ограничить длину текста, хранимого в строковой переменной. Для этого строковую переменную нужно объявить следующим образом (в скобках указывается максимальная длина строки):

var str : string [ 20 ];

Рассмотрим основные операции со строками.

Одной из основных операцией со строками является их объединение. Для этого их можно сложить подобно числам. Например:

var s : string;

begin

s := ’ text ’ + ’ ’ + ’ * 1 ’;

...

Результатом работы оператора будет строка text__*1.

Cтрока — это массив символов, поэтому из строки можно получить любой символ, указав его номер в квадратных скобках рядом с именем переменной.

Например:

var s : string; c : char;

begin

s := ’ Privet ’;

c := s [ 4 ];

...

Результатом работы будет символ v.

Теперь рассмотрим основные функции и процедуры обработки строк, приведённые в табл. 2.7, на примерах.

Ниже приведён листинг программы с комментариями. Результаты её работы можно увидеть на рис. 8.1.

program Project1;
var
	Str1, Str2, Str3, Str4 : String;
	word : String;
	K, L : integer;
begin
	Str1 := ’ Ivanov ’;
	Str2 := ’ Sergey ’;
	Writeln ( ’ Stroka   Str1 - ’, Str1 );
	Writeln ( ’ Stroka   Str2 - ’, Str2 );
//объединение 1-й и 2-й строк
Str3 := Str1+ ’ _ ’+Str2;
//определение длины строки
L:= Length ( Str3 );
Writeln ( ’ Stroka _ Str1+Str2 _ _ ’, Str3 );
Writeln ( ’ Dlina _ s t r o k i= ’,L );
Str4 := ’ v ’;
//поиск вхождения буквы v в строке 3
K:=Pos ( Str4, Str3 );
Writeln ( ’ 1_ r a z _bukva_V_na_ p o z i c i i _ ’,K);
//копирование в переменную Str4 6 символов, начиная с 8-го, из строки
//Str3
Str4 :=copy ( Str3, 8, 6 );
Writeln ( ’ Str4= ’, Str4 );
//поиск первого слова - копирование в переменную word символов
//из строки Str3, начиная с первого символа и до пробела
word:=Copy( Str3, 1, Pos ( ’ _ ’, Str3 ) _ 1);
Writeln ( ’1_e _ s l o v o _ __ ’, word );
//удаление из строки Str3 2-х символов, начиная с 5-й позиции
d e l e t e ( Str3, 5, 2 );
Writeln ( ’ Str3 _ p o s l e _ u d a l e n i y a _ simvolov _ _ ’, Str3 );
Readln;
end.

В следующем примере мы прочитаем из поля Edit формы массив чисел и найдём их сумму. Для этого создадим новый проект, на форме разместим поле Edit1, компонент ListBox1 для вывода результатов и кнопку Button1, как на рис. 8.2. Установим в качестве свойства Text компонента Edit1 следующую строку: 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0, в этом случае при запуске программы этот массив уже будет введён (при записи элементов массива между элементами можно вставлять любое количество пробелов, в дальнейшем в программе количество пробелов между элементами будет сокращено до одного).

Ниже приведён листинг программы с комментариями, результаты работы программы показаны на рис. 8.3.

unit Unit1;
{$mode objfpc}{$H+}
interface
uses
	Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics,
	Dialogs, StdCtrls;
type
	{ TForm1 }
	TForm1 = class (TForm)
	Button1 : TButton;
	Edit1 : TEdit;
	Label1 : TLabel;
	Label2 : TLabel;
	ListBox1 : TListBox;
	Memo1 : TMemo;
	procedure Button1Click ( Sender : TObject );
	private
		{ private declarations }
	public
		{ public declarations }
end;
var
	Form1 : TForm1;
implementation
	{ TForm1 }
procedure TForm1. Button1Click ( Sender : TObject );
var Str1, Str2, Str3 : String;
	i : integer;
	word : String;
	x : array [ 0.. 100 ] of real;
	Sum: real;
begin
//чтение строки с диалогового окна из поля Edit1
	Str1 := Edit1. text;
//вывод исходной строки в диалоговое окно
	Str2 := ’Исходная строка ’;
	ListBox1. Items. Add( Str2 );
	ListBox1. Items. Add( Str1 );
	//строку Str1 разобьем на подстроки,в которых
//хранятся считанные строки-числа
	//если первый символ - пробел, то удаляем его
	if Str1 [ 1 ] = ’   ’ then Delete ( Str1, 1, 1 );
	//проход по строке и замена двойного пробела одинарным
//для этого организовывается следующий цикл:
//пока в строке Str1 есть вхождение подстроки, состоящей из
//двух пробелов, удаляется один символ с начальной позиции
	//вхождения подстроки, т. е. удаляется первый пробел
	while Pos ( ’   ’, Str1 ) > 0 do
		Delete ( Str1, Pos ( ’   ’, Str1 ), 1 );
	//для корректной обработки текста сделаем последним
	//символом пробел
	if Str1 [ Length ( Str1 ) ] <> ’   ’ then
		Str1 := Str1+ ’   ’;
//вывод в диалоговое окно изменённой строки
//с одним пробелом между числами
	Str2 := ’Строка после удаления пробелов ’;
	ListBox1. Items. Add( Str2 );
	ListBox1. Items. Add( Str1 );
	i : = 0; Sum: = 0;
//организовываем цикл, в котором выделяем подстроку с числом
//затем запоминаем число в массив,
//а подстроку из строки удаляем
	repeat
//выделение строки-числа (до пробела)
	word:=Copy( Str1, 1, Pos ( ’   ’, Str1 ) - 1);
//преобразование строки в вещественное число и запись его
//в i-ый элемент массива
	x [ i ] : = StrToFloat (word);
	sum:=sum +x [ i ];
	inc ( i );
//удаление из строки Str1 найденной подстроки
	Delete ( Str1, 1, Length (word)+ 1);
//вывод в ListBox1 строки-числа
	ListBox1. Items. Add(word);
//делаем до тех пор, пока длина строки не будет равна 0
	until Length ( Str1 ) = 0;
//вывод рассчитанной суммы элементов массива и количества
	Str2 := ’Summa = ’+FloatToStr (sum );
	Str3 := ’ Kolichestvo elementov  = ’+IntToStr ( i );
	ListBox1. Items. Add( str2 );
	ListBox1. Items. Add( str3 );
end;
initialization
	{$I unit1.lrs}
end.

8.2 Работа с записями

В большинстве случаев при написании программ применяются простые типы данных (числа, строки). Но часто возникает необходимость объединить в одном типе несколько разных типов данных. В Free Pascal для этого применяется структурный тип данных — запись. Запись состоит из фиксированного числа компонентов, называемоых полями записи. Общий синтаксис объявления записи выглядит так:

type

имя_записи = record

поле1 : тип;

поле2 : тип;

...

полеN : тип;

end;

В программе переменная типа записи объявляется следующим образом:

var имя_переменной : имя_записи;

К каждому из компонентов записи можно получить доступ, используя составное имя. Для этого вначале пишется имя переменой, затем точка, затем имя поля.

Рассмотрим следующий пример. Создадим запись — треугольник с тремя полями — сторонами треугольника. В программе произведен расчёт площади треугольника по формуле Герона.

program Project1;
type
	Triangle= record
	a, b, c : real; //стороны треугольника
	end;
var x : Triangle; //объявление переменой типа записи Triangle
	p, s : real;
begin
	write ( ’ a= ’ );
	readln ( x. a ); //чтение поля а
	write ( ’ b= ’ );
	readln ( x. b ); //чтение поля b
	write ( ’ c= ’ );
	readln ( x. c ); //чтение поля c
	p :=( x. a+x. b+x. c ) / 2; //вычисление полупериметра
//проверка существования треугольника - подкоренное выражение
//для формулы Герона должно быть положительным
	if ( p - x. a ) * ( p - x. b ) * ( p - x. c)>0 then
	begin
//вычисление и вывод площади
		s := sqrt ( p * ( p - x. a ) * ( p - x. b ) * ( p - x. c ) );
		writeln ( ’ Square= ’, s : 7 : 2 );
	end
	else
		writeln ( ’ Not  triangle ’ );
	readln;
end.

Элементами записей могут быть как простые, так и структурные типы. Никаких ограничений по уровню вложенности структур не существует.

Теперь для примера создадим запись Student, которая будет состоять из полей: фамилия, имя, группа, оценки по пяти дисциплинам и прописка. В свою очередь прописку тоже сделаем записью, состоящей из полей: город, улица, дом, квартира.

type
adress = record
	city, street : string; //город, улица
	house, apartment : integer; //дом, квартира
end;
student = record
	surname, name : string; //фамилия, имя
	group : string; //группа
estimation : array [ 1.. 5 ] of integer; //оценки
residence : adress; //прописка
end;

При объявлении такой записи обращение к полям осуществляется так:

var Ivanov : student;
	x : array [ 1.. 100 ] of student;
begin
	Ivanov. group := ’Ф08 ’;
	Ivanov. residense. city := ’Киев ’;
	x [ 1 ]. estimation [ 5 ] : = 3; //у первого студента 5-я оценка =3
...

C использованием ключевого слова With к полям записи можно обращаться без указания префикса каждый раз с названием поля:

with переменная do оператор

Например:

with stud do
begin
	with residence do
	begin
		city := ’Донецк ’;
		street := ’Артёма ’;
		house :=145;
		apartment := 31;
	end;
	surname := ’Иванов ’;
	name:= ’Андрей ’;
	birthday := ’ 01. 11. 1990 ’;
	group := ’Ф07 ’;
	estimation [ 1 ] : = 3; estimation [ 2 ] : = 5; estimation [ 3 ] : = 4;
	estimation [ 4 ] : = 3; estimation [ 5 ] : = 5;
end;

Создадим новый проект. На форму (рис. 8.4) поместим необходимое количество объектов типа TEdit для ввода исходных данных и объект StringGrid для вывода результатов. Для объекта StringGrid1 зададим свойства ColCount=8 и RowCount=1. Также создадим три кнопки:

unit Unit1;
{$mode objfpc}{$H+}
interface
uses
	Classes, SysUtils, LResources, Forms, Controls, Graphics,
	Dialogs, StdCtrls, Grids;
type
	{ TForm1 }
	TForm1 = class (TForm)
		Button1 : TButton;
		Button2 : TButton;
		Button3 : TButton;
		Edit1 : TEdit;
		Edit10 : TEdit;
		Edit11 : TEdit;
		Edit12 : TEdit;
		Edit2 : TEdit;
		Edit3 : TEdit;
		Edit4 : TEdit;
		Edit5 : TEdit;
		Edit6 : TEdit;
		Edit7 : TEdit;
		Edit8 : TEdit;
		Edit9 : TEdit;
		Label1 : TLabel;
		Label2 : TLabel;
		Label3 : TLabel;
		Label4 : TLabel;
		Label5 : TLabel;
		Label6 : TLabel;
		Label7 : TLabel;
		Label8 : TLabel;
		Label9 : TLabel;
		StringGrid1 : TStringGrid;
		//Процедура-обработчик кнопки "Запомнить данные"
		procedure Button1Click ( Sender : TObject );
		//Процедура-обработчик кнопки "Вывести данные"
		procedure Button2Click ( Sender : TObject );
		//Процедура-обработчик кнопки "Сортировать по алфавиту"
		procedure Button3Click ( Sender : TObject );
		//Процедура инициализации формы
		procedure FormCreate ( Sender : TObject );
	private
		{ private declarations }
	public
		{ public declarations }
	end;
//объявление записи адреса студента
	adress = record
		city, street : string; //город, улица
		house, apartment : integer; //дом, квартира
	end;
//объявление записи сведений о студенте
	student = record
		surname, name : string; //фамилия, имя
		group : string; //группа
		estimation : array [ 1.. 5 ] of integer; //оценки
		residence : adress; //прописка
		s _ ball : real; //средний балл
	end;
var
	Form1 : TForm1;
//массив переменных типа "студент"
	x : array [ 0.. 100 ] of student;
	//переменная для подсчета количества студентов
i : integer;
implementation
{ TForm1 }
//процедура инициализации формы
procedure TForm1. FormCreate ( Sender : TObject );
begin
	i : = 0; //количество студентов вначале равно 0
end;
//процедура работы кнопки "Запомнить данные"
procedure TForm1. Button1Click ( Sender : TObject );
var sum, j : integer;
begin
	//чтение данных с формы
		x [ i ]. surname := Edit1. Text;
		x [ i ]. name:= Edit2. Text;
		x [ i ]. group := Edit3. Text;
		x [ i ]. residence. city := Edit5. Text;
		x [ i ]. residence. street := Edit6. Text;
		x [ i ]. residence. house := StrToInt ( Edit7. Text );
		x [ i ]. residence. apartment := StrToInt ( Edit8. Text );
		x [ i ]. estimation [ 1 ] : = strToInt ( Edit4. Text );
		x [ i ]. estimation [ 2 ] : = strToInt ( Edit9. Text );
		x [ i ]. estimation [ 3 ] : = strToInt ( Edit10. Text );
		x [ i ]. estimation [ 4 ] : = strToInt ( Edit11. Text );
		x [ i ]. estimation [ 5 ] : = strToInt ( Edit12. Text );
	//расчет среднего балла студента
		sum : = 0;
		for j :=1 to 5 do
		sum:=sum +x [ i ]. estimation [ j ];
		x [ i ]. s _ ball :=sum / 5;
		inc ( i );
	//очищение полей ввода для следующих данных
		Edit1. Text := ’ ’; Edit2. Text := ’ ’;
		Edit3. Text := ’ ’; Edit4. Text := ’ ’;
		Edit5. Text := ’ ’; Edit6. Text := ’ ’;
		Edit7. Text := ’ ’; Edit8. Text := ’ ’; Е
		d i t 9. Text := ’ ’; Edit10. Text := ’ ’;
		Edit11. Text := ’ ’; Edit12. Text := ’ ’;
end;
//процедура работы кнопки "Вывести данные"
procedure TForm1. Button2Click ( Sender : TObject );
var f : textfile;
	j : integer;
	s : string;
begin
	//количество строк в таблице StringGrid будет на 1 больше,
	//чем количество студентов (плюс 1 строка для шапки)
		StringGrid1. RowCount:= i +1;
	//вывод шапки таблицы
		StringGrid1.Cells [ 1, 0 ] : = ’Фамилия ’;
		StringGrid1.Cells [ 2, 0 ] : = ’Имя ’;
		StringGrid1.Cells [ 3, 0 ] : = ’Группа ’;
		StringGrid1.Cells [ 4, 0 ] : = ’Город ’;
		StringGrid1.Cells [ 5, 0 ] : = ’Улица ’;
		StringGrid1.Cells [ 6, 0 ] : = ’Дом/кв. ’;
		StringGrid1.Cells [ 7, 0 ] : = ’Средний балл ’;
//вывод сведений о студентах в j-ю строку
	for j :=1 to i do
	begin
		StringGrid1.Cells [ 1, j ] : = x [ j - 1 ]. surname;
		StringGrid1.Cells [ 2, j ] : = x [ j - 1 ]. name;
		StringGrid1.Cells [ 3, j ] : = x [ j - 1 ]. group;
		StringGrid1.Cells [ 4, j ] : = x [ j - 1 ]. residence.city;
		StringGrid1.Cells [ 5, j ] : = x [ j - 1 ]. residence.street;
		s := inttostr ( x [ j - 1 ]. residence. house)+ ’ / ’+
			inttostr ( x [ j - 1 ]. residence. apartment );
		StringGrid1.Cells [ 6, j ] : = s;
		StringGrid1.Cells [ 7, j ] : = floattostr ( x [ j - 1 ]. s _ ball );
	end
	//вывод результатов в текстовый файл
assignfile ( f, ’ g : \ student.txt ’ );
	rewrite ( f );
	for j :=1 to i do
	begin
		writeln ( f, x [ j - 1 ]. surname : 20, x [ j - 1 ]. name : 15,
		x [ j - 1 ]. residence.city : 15, ’, ’, x [ j - 1 ]. residence. street : 15,
		x [ j - 1 ]. residence. house : 4, ’ / ’, x [ j - 1 ]. residence. apartment,
		’  Sr_ball= ’, x [ j - 1 ]. s \ _ball : 4 : 1 );
	end;
	closefile ( f );
end;
//процедура работы кнопки "Сортировать по алфавиту"
procedure TForm1. Button3Click ( Sender : TObject );
var j, k : integer;
	temp : student;
	f : textfile; //временная переменная для сортировки
begin
	for j := 0 to i -1 do
		for k:= j +1 to i -1 do
			if x [ j ]. surname > x [ k ]. surname then
			begin
				temp:=x [ j ];
				x [ j ] : = x [ k ];
				x [ k ] : = temp;
			end;
end;
initialization
{$I unit1.lrs}
end.

При запуске программы и вводе сведений окно формы выглядит, как на рис. 8.5.

Когда запись введена, следует щёлкнуть по кнопке Запомнить данные, при этом поля ввода очищаются для ввода следующей записи. После щелчка по кнопке Вывести данные таблица заполняется введёнными сведениями (рис. 8.6).

После щелчка по кнопке Сортировать по алфавиту нужно повторно щелкнуть по кнопке Вывести данные, чтобы увидеть отсортированный список (рисунок 8.7).