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.
Символьный тип данных
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);
Индексация
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.
Длина строки
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 }
Распечатка строки
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.
Итоги
• 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.
А слабо?
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'.