Занятие 2. Строка. Тип данных string. Строковые переменные, их описание. Длина строки. Операции над строками

 

Строка (string) – это последовательность литер. Литерные строки уже использовались нами в качестве аргументов операторa write при изучении темы "Ввод-вывод". Теперь познакомимся с ними подробнее.

Тип данных (string) определяет строки с максимальной длиной 255 символов. Переменная этого типа может принимать значения переменной длины.

Например,

MaxLine: string;

City: string[30]

Строковая переменная может иметь атрибут длины, определяющий ее максимальную длину.

Текущая длина строковой переменной может быть определена с помощью встроенной функции Length. для заданного значения типа string эта функция возвращает целое значение, показывающее количество литер в строке.

Выражения, в которых операндами служат строки, называются строковыми выражениями.

Над строками определены две операции:

1. Операция сцепления (+) применяется для сцепления нескольких строк в одну.

Например,

SumStr:= 'Турбо'+'Паскаль'+'7.0'

2. Операции отношения (=, <>, >, <, >=, <=) проводят сравнение двух строк слева направо до первого несовпадающего символа, и та строка считается больше, в которой первый несовпадающий символ имеет больший номер в стандартной таблице обмена информацией. Результат выполнения операций отношения над строками всегда имеет булевой тип.

Например, выражение 'MS-DOS'<'MS-Dos' имеет значение True

Если строки имеют различную длину, но в общей части символы совпадают, считается, что более короткая строка меньше, чем более длинная.

Строки считаются равными, если они совпадают по длине и содержат одни и те же символы на соответствующих местах в строке.

Для присваивания строковой переменной результата строкового выражения используется оператор присваивания. Если значение переменной после выполнения оператора присваивания превышает по длине максимально допустимую при описании величину, то все лишние символы справа отбрасываются.

Допускается смешение в одном выражении операндов строкового и символьного типа.

К отдельным символам строки можно обратиться по номеру (индексу) данного символа в строке.

Например, чтобы обратиться к третьему символу строки SumStr надо записать SumStr[3]. Запись SumStr[0] дает значение текущей длины строки.

Для эффективного программирования алгоритмов обработки текстов необходимо хорошо понимать внутреннюю структуру представления строк в памяти. Строки реализованы достаточно просто. Для хранения строковых переменных выделяется память, на единицу большая максимальной длины строки. Начальный байт этой памяти отводится для хранения текущей длины строки, следующие байты - для символов самой строки. Так как элементы строк стандартно нумеруются целыми числами, начиная с единицы, байт с длиной строки можно считать нулевым ее элементом. Такая структура памяти допускает прямой доступ к ее элементам.

 

Stroka

М

А

М

А

__

М

Ы

Л

А

__

Р

А

М

У

Stroka[4]

 

 

Важно отметить, что имеется возможность динамически управлять текущей длиной строки. Следующая программа показывает автоматическое изменение длины строки после тех или иных операций с нею. Обратите внимание, что общий (определяемый с помощью стандартной функции SizeOf) размер памяти, отведенной для хранения строки все время остается неизменным.

Program StringLength;

Var

S: string; {макс. длина строки = 255}

Begin

S:=''; {пустая строка}

writeln (S,' ',SizeOf(S),' ',Length(S)); {размер=256, длина=0}

S:='Пример длинной строки'; {присваиваем строке некоторое значение}

writeln (S,' ',SizeOf(S),' ',Length(S)); {размер=256, длина=21}

Delete(S,7,8); {удаляем из строки 8 символов, начиная с 7}

writeln (S,' ',SizeOf(S),' ',Length(S)); {размер=256, длина=13}

S:=S+' символов'; {добавляем к строке строку}

writeln (S,' ',SizeOf(S),' ',Length(S)); {размер=256, длина=22}

End.

Внимание! При решении задач со строковыми переменными Вы можете столкнуться с распространенной трудноуловимой ошибкой, когда после присваивания некоторым элементам строки символов ни содержимое, ни длина строки не изменяются. Разберемся, с чем это связано.

Очень важно понимать, что при доступе к некоторому элементу строки значение ее текущей длины не проверяется. Это иллюстрирует следующая программа:

Program StringElements;

Var

S: string; {макс. длина строки = 255}

Begin

S:='ABCD'; {инициализация строки}

writeln (S,' ',Length(S)); {вывод строки и ее длины}

S[5]:= 'E'; {присваивание элементу строки}

writeln (S,' ',Length(S)); {ни сама строка, ни ее длина не изменились}

End.

Присваивание пятому элементу строки некоторого значения не изменяет длину строки, что подтверждает вывод на экран ее содержимого и длины (конечно само присваивание реально произошло, но на значение текущей длины строки в нулевом байте это никакого влияния не оказало). Работа с элементами строки без учета ее текущей длины и является ошибкой программиста. Посмотрите следующую программу:

Program StringElements2;

Var

Str: string[26]; {длина строки = 26}

i: integer;

Begin

Str:='A';

for i:= 1 to 26 do

Str[i]:= Chr (Ord('A')+i-1);

writeln(Str);

End.

Предполагается, что данная программа должна сформировать строку из 26 символов, содержимым которой является последовательность заглавных букв латинского алфавита. Однако вызов процедуры writeln показывает, что содержимым переменной Str будет строка из одного символа 'А'. Природа совершенной ошибки заключается в том, что присваивание значений элементам строки не влияет не текущую длину, которая была установлена равной 1 при первом присваивании. Поэтому правильной будет следующая программа:

Program stringElements3;

Var

Str: string[26]; {длина строки = 26}

i: integer;

Begin

S:='';

for i:= 'A' to 'Z' do

Str:= Str + i;

writeln(Str);

End.

Операция конкатенации, как и все стандартные операции, работающие со строками, в отличие от поэлементного присваивания, изменяет длину строки, что дает корректный результат. Кроме того, вторая программа работает непосредственно с символами букв. Наконец, не следует забывать инициализировать строку перед ее заполнением (первый оператор программы). В противном случае, так как начальная длина строки является неопределенной, можно получить произвольный результат; не стоит рассчитывать на то, что в нулевом байте стоит ноль.

Для обработки строковых данных можно использовать встроенные процедуры и функции:

1. Delete (Str,Poz,N) – удаление N символов строки Str, начиная с позиции Poz.

2. Insert (What,Where,Poz) – вставка строки What в строку Where, начиная с позиции Poz.

3. Copy (Str,Poz,Nstr) – выделяет строку длиной Nstr, начиная с позиции Poz, из строки Str.

4. Concat (Str1,Str2,...,StrN) – выполняет сцепление строк в том порядке, в каком указаны в списке параметров.

5. Poz (What,Where) – обнаруживает первое появление подстроки What в строке Where.

6. UpCase (Ch) – преобразует строчную букву в прописную.

7. Str (Number,Stroka) – преобразует число в строку.

8. Val (Stroka,Number,Code) – преобразует строку в число и выдает код правильности преобразования.

Задачи для самостоятельного решения

1. Запросите у пользователя числа, преобразуйте их в строки, произведите их сцепление в разных сочетаниях и вывод на экран. Не забудьте поставить между строками пробел, в конце точку и начать с заглавной буквы.

2. Запросите у пользователя несколько строк и выведите на экран их длину, результат конкатенации в некотором порядке и произведите проверку, можно ли преобразовать эти строки в числа.

3. Запросите у пользователя строку, состоящую из 5 символов, и проверьте является ли она примером, складывающим два однозначных числа, каждое из которых меньше пяти; если является, то вычислите его.

4. Запросите у пользователя строку, состоящую из нескольких слов, разделенных пробелом, и выведите ее на экран так, чтобы каждое слово начиналось с новой строки.

5. Запросите у пользователя две строки и сравните их длину, первый и последний символ каждой строки, а также выведите на экран эти строки с заглавной буквы.

6. Напишите алгоритм, проверяющий, является ли частью данного слова слово "сок". Если ответ отрицательный, то добавьте к введенному слову слово "нет" в начало и конец. Если ответ "да", то проверьте, не является ли оно словом «сокол».

7. Задайте пользователю вопрос, требующий однозначного ответа. Проверьте его правильность. Дайте пользователю несколько подсказок и попыток. Если он угадал, то спросите его имя, и выведите на экран поздравление, являющееся конкатенацией нескольких строк, дважды употребив его имя.

8. Запросите у пользователя строку и символ и выведите на экран сообщение, имеется ли среди символов строки заданный пользователем символ. Если – нет, то добавьте в его строку этот символ по выбору: в начало или в конец строки.

9. Загадайте пользователю детскую загадку. Дайте ему возможность трижды попробовать отгадать Вашу загадку. Сопровождайте работу программы диалогом с пользователем. Примените конкатенацию введенных строк.

10. Заставьте компьютер случайным образом загадать букву латинского (русского) алфавита. Предложите пользователю отгадать загаданную букву, помогая ему следующим образом. Если в очередной попытке пользователем введена буква, стоящая ближе к загаданной, чем предыдущая, то выводите пользователю сообщение "Горячее!", а если дальше – "Холоднее!".

11. Заставьте компьютер случайным образом загадать букву латинского (русского) алфавита. Предложите пользователю отгадать загаданную букву, помогая ему следующим образом. Если пользователем введена буква, стоящая слева от загаданной, то выводите пользователю сообщение "Правее!", а если справа – "Левее!".

Задачи для дополнительного решения (на усмотрение учителя)

1. Выясните, какая из букв (первая или последняя) встречается в заданном слове чаще.

2. Сколько букв "у" в слове стоит на четных местах?

3. В тексте, состоящем из латинских букв и заканчивающемся точкой, подсчитайте количество гласных букв.

5. Вычеркните i-ую букву слова.

6. Вычеркните из слова Х те буквы, которые встречаются в слове Z.

7. Напишите программу, которая вводит строку и выводит ее, сокращая каждый раз на 1 символ до тех пор, пока в строке не останется 1 символ.