Введите с клавиатуры вещественное число радиус окружности выведите на экран

Обновлено: 07.05.2024

В предыдущей теме мы познакомились со структурой программы на языке Pascal, научились описывать данные, рассмотрели оператор присваивания. Этого достаточно для того, чтобы записать программу преобразования данных. Но результат этих преобразований нам виден не будет.

Для вывода данных из оперативной памяти на экран монитора используется оператор вывода write :

Здесь в круглых скобках помещается список вывода — список выражений, значения которых выводятся на экран. Это могут быть числовые, символьные и логические выражения, в том числе переменные и константы.

Произвольный набор символов, заключённый в апострофы, считается строковой константой. Строковая константа может содержать любые символы, набираемые на клавиатуре.

Пример

Оператор write ('s= ', s) выполняется так:

на экран выводятся символы, заключённые в апострофы: s=
на экран выводится значение переменной, хранящееся в ячейке оперативной памяти с именем s .

Если значение переменной s равно 15 и она имеет целочисленный тип, то на экране появится: s=15

Если значение переменной s равно 15, но она имеет вещественный тип, то на экране появится: s=1.5Е+01

При выполнении оператора вывода все элементы списка вывода печатаются непосредственно друг за другом. Так, в результате работы оператора write (1, 20, 300) на экран будет выведена последовательность цифр 120300, которая будет восприниматься нами как число 120300, а не как три отдельные числовые константы. Сделать выводимые данные более доступными для восприятия можно разными способами:

Способы вывода данных

Вариант организации вывода	Оператор вывода	Результат
Добавить разделители — запятые	write (1, ',', 20, ',', 300)	1,20,300
Добавить разделители — пробелы	write (1, ' ', 20, ' ', 300)	1 20 300
Указать формат вывода	write (1:3, 20:4, 300:5)	1 20 300

Формат вывода — это указываемое после двоеточия целое число, определяющее, сколько позиций на экране должна занимать выводимая величина. Если цифр в числе меньше, чем зарезервированных под него позиций на экране, то свободные позиции дополняются пробелами слева от числа. Если указанное в формате вывода после двоеточия число меньше, чем необходимо, то оно автоматически будет увеличено до минимально необходимого.

Для вывода вещественного числа в списке вывода для каждого выражения указываются два параметра: 1) общее количество позиций, отводимых под число; 2) количество позиций в дробной части числа:

Способы вывода вещественных данных

Оператор вывода	Результат выполнения оператора
write ('s=', s:2:0);	s=15
write ('s=', s:3:1);	s= 15.0
write ('s=', s:5:1);	s= 15.0

При выполнении нового оператора write вывод продолжается в той же строке. Чтобы осуществить переход к новой строке, используется оператор writeln . Других различий между операторами write и writeln нет.

Первая программа на языке Pascal

Пользуясь рассмотренными операторами, составим программу, вычисляющую длину окружности и площадь круга радиуса 5,4 см.

Исходным данным в этой задаче является радиус: r = 5,4 см. Результатом работы программы должны быть величины c — длина окружности и s — площадь круга. c, s и r — величины вещественного типа.

Исходные данные и результаты связаны соотношениями, известными из курса математики: c=2πr, s = πr 2 . Программа, реализующая вычисления по этим формулам, будет иметь вид:

Эта программа верна и решает поставленную задачу. Запустив её на выполнение, вы получите следующий результат:

Первая программа

И всё-таки составленная нами программа имеет существенный недостаток: она находит длину окружности и площадь круга для единственного значения радиуса (5,4 см).

Для того чтобы вычислить длину окружности и площадь круга для другого значения радиуса, потребуется вносить изменения непосредственно в текст программы, а именно изменять оператор присваивания. Внесение изменений в существующую программу, по меньшей мере, не всегда удобно (например, когда программа большая и операторов присваивания много). Ниже вы познакомитесь с оператором, позволяющим вводить исходные данные в процессе работы программы, не прибегая к изменению текста программы.

Ввод данных с клавиатуры

Для ввода в оперативную память значений переменных используется оператор ввода read :

При выполнении оператора read компьютер переходит в режим ожидания данных: пользователь должен ввести данные с клавиатуры и нажать клавишу Enter . Несколько значений переменных числовых типов могут вводиться через пробел или через запятую. При вводе символьных переменных пробел и запятая воспринимаются как символы, поэтому ставить их нельзя.

Первое введённое пользователем значение переменной помещается в ячейку памяти, имя которой расположено первым в списке ввода, и т.д. Поэтому типы вводимых значений (входного потока) должны соответствовать типам переменных, указанных в разделе описания переменных.

Пример

var i, j: integer; x: real; a: char;

Присвоим переменным i, j, x, а значения 1, 0, 2.5 и 'А'. Для этого воспользуемся оператором

и организуем входной поток одним из следующих способов:

Пример ввода

Здесь мы не только использовали различные разделители (пробел, запятая), но и представляли входной поток в виде одной, двух и четырёх строк.

Для ввода данных с клавиатуры можно также использовать оператор readln . Отличие состоит в том, что после выполнения readln осуществляется автоматический переход на новую строку входного потока, даже если в текущей строке остались невведённые символы. Таким образом, readln позволяет считать лишь начальную часть введённой пользователем строки и, проигнорировав её окончание, перейти к следующей строке.

Результат работы усовершенствованной программы

Теперь наша программа может вычислить длину окружности и площадь круга для любого значения r. Иначе говоря, она решает не единичную задачу, а целый класс задач. Кроме того, в программе понятно и удобно организован ввод исходных данных и вывод получаемых результатов. Это обеспечивает дружественность пользовательского интерфейса.

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Для ввода в оперативную память значений переменных используются операторы ввода read и readln .

Для вывода данных из оперативной памяти на экран монитора используются операторы вывода write и writeln .

Ввод исходных данных и вывод результатов должны быть организованы понятно и удобно; это обеспечивает дружественность пользовательского интерфейса.

Организация ввода и вывода данных

оператор вывода print
формат вывода
оператор ввода input

Вывод данных

В предыдущей теме мы познакомились со структурой программы на языке Python, научились описывать данные, рассмотрели оператор присваивания. Этого достаточно для того, чтобы записать программу преобразования данных. Но результат этих преобразований нам виден не будет.

Для вывода данных из оперативной памяти на экран монитора используется оператор вывода print :

Пример

Оператор print ('s= ', s) выполняется так:

на экран выводятся символы, заключённые в апострофы: s=
на экран выводится значение переменной, хранящееся в ячейке оперативной памяти с именем s .

Если значение переменной s равно 15, и она имеет целочисленный тип, то на экране появится: s=15

Оператор print вставляет между выводимыми значениями так называемый разделитель (или сепаратор, англ. separator). По умолчанию разделитель - это пробел, но мы можем его изменить, указав новый разделитель после слова sep

Способы вывода данных

Вариант организации вывода	Оператор вывода	Результат
По умолчанию	print (1, 20, 300)	1 20 300
Убрать разделители — пробелы	print (1, 20, 300, sep='')	120300
Добавить другой разделитель	print (1, 20, 300, sep=',')	1,20,300

Способы вывода вещественных данных

Оператор вывода	Результат выполнения оператора
a = 4 print ('a=', ''.format(a, a * a))	a= ◦◦◦◦4◦◦◦16
a = 1 / 3 b = 1 / 9 print ("".format(a, b))	◦◦0.333◦◦0.111
a = 1 / 3 b = 1 / 9 print (''.format(a, b))	◦3.333e-0.1◦◦1.111e-01

При выполнении нового оператора print вывод продолжается в новой строке. Чтобы убрать переход к новой строке, используется параметр end .

Первая программа на языке Python

Первая программа

Вывод по формату:

Первая программа с выводом по формату

Ввод данных с клавиатуры

Для ввода в оперативную память значений переменных используется оператор ввода input . Каждая функция input() захватывает только ОДНУ строку данных и воспринимает ее как ТЕКСТ (строковый тип):

для целых: a = int (input())
для вещественных: a = float (input())

При выполнении функции input компьютер переходит в режим ожидания данных: пользователь должен ввести данные с клавиатуры и нажать клавишу Enter , система запишет это значение в переменную.

Есть задачи, в которых вводимые данные заданы в одной строке, например, 10 20. Чтобы была возможность работать с такими данными, их надо разделить.

Для этого нужно применить следующий синтаксис:

Здесь есть правило: количество данных должно соответствовать количеству переменных. В примере выше в одной строке передаются два целых числа, разделенных пробелом. Соответственно, нужно эти данные передать также двум переменным. Осталось не забыть, что определенные таким образом переменные имеют строковый тип. Для арифметического сложения их нужно привести к типу целого числа.

Теперь рассмотрим ситуацию, когда входные данные заданы в одной строке, но разделены особыми разделителями, отличными от пробела. Классическим примером таких входных данных является показания времени - 10:33.

В таких случаях надо для split() указывать конкретный символ разделителя. Разделителем будет символ ':' , взятый в кавычки или апострофы.

Также добавим, что если в одной строке введены данные одного единственного типа (только целые числа, вещественные числа или строки), то определение переменных и задание им одного и того же типа можно выполнить одной строкой кода, используя следующий синтаксис:

Усовершенствуем программу 1, организовав в ней ввод данных с помощью оператора input , включив строку с приглашением для ввода:

Результат работы усовершенствованной программы

САМОЕ ГЛАВНОЕ

Для ввода в оперативную память значений переменных используются оператор ввода input .

Для вывода данных из оперативной памяти на экран монитора используются оператор вывода print .

Рассмотрим пример создания простейшего класса. Давайте с его помощью смоделируем окружности на координатной плоскости.

Каждая такая окружность, как известно, будет определяться своим центром (т.е. точкой с двумя числовыми координатами) и радиусом (т.е. его длиной, представляемой в виде числа). Таким образом, окружность на координатной плоскости характеризуют 3 вещественных числа. Значит в нашем классе должно быть три соответствующих свойства.

Пока не будем пытаться решать серьёзных задач с помощью класса, а наделим его следующими возможностями: созданную на основе класса окружность должно быть возможно выводить на экран (в виде описания её характеристик), перемещать (т.е. совершать преобразование движения, меняя координаты её центра) и масштабировать (т.е. совершать преобразование подобия, меняя радиус окружности).

Конструкторы

Когда мы создаём объект командой Circle o1 = new Circle(); используется так называемый конструктор по умолчанию (или конструктор без параметров) — это специальный метод класса, мы его не определяли явно, но даже если его не определить он создаётся автоматически, выполняется при создании каждого нового объекта и присваивает первоначальные значения его свойствам (инициализирует их). Значения по умолчанию для свойств зависят от их типа (0 или 0.0 для чиловых типов, false для логического типа и т.д.).

Конструктор по умолчанию можно описать явно и при этом задать началльные значения для свойств нового объекта, отличные от значений по умолчанию.

От остальных методов конструктор отличается тем, что имеет то же самое имя, что и весь класс, а также не имеет типа возвращаемого значения (по сути, в результате своей работы конструктор возвращает новый объект нужного класса).

Поскольку методы можно перегружать, а конструктор является методом, то с помощью перегрузки можно создать дополнительные варианты конструкторов. Например, удобно иметь конструктор, который позволит при создании объекта явно указывать координаты его центра и длину радиуса.

Описать подобный конструктор можно в дополнение к основному следующим образом:

Теперь при создании объектов можно пользоваться любым конструктором на выбор:

Нужно учитывать следующий факт: если в классе описан явно хотя бы один конструктор с параметрами, то конструктор по умолчанию (без параметров) создаваться автоматические уже не будет (его в такой ситуации надо описывать явно). Хотя, если вам требуется только конструктор с параметрами (как второй из нашего примера), то можно обойтись и совсем без конструктора по умолчанию (описать в классе только один конструктор с параметрами).

Доступ к членам класса из тела методов

Добавим в наш класс метод, вычисляющий площадь той окружности, к которой метод применён. Метод будет описывать так:

Результат работы метода можно увидеть следующим образом:

Обратите внимание: внутри каждого метода класса доступны свойства того объекта, для которого метод будет вызываться. То есть если мы вызываем метод для объекта o2, то внутри метода при его выполнении мы будем работать именно со свойствами объекта o2 (o2.x будет доступно x, o2.r будет доступно как r и т.д.).

Может возникнуть ситуация, когда для формальных параметров метода вы захотите использовать имена уже принадлежащие свойствам класса.

Например, можно было бы начать описание метода для масштабирования таким образом:

Как же в таком случае обращаться к свойствам объекта (ведь имена этих свойств перекрываются формальным параметром)?

Решение такой неоднозначности существует: к любому свойству внутри метода можно обращаться не только по имени, но и через ссылку this. То есть внутри метода можно написать x=13;, а можно this.x=13; — эффект будет идентичный. Соответственно, когда имя формального параметра перекрывает имя свойства, к имени свойства нужно обращаться через ссылку this. Тогда метод можно переписать таким образом:

Понятно, что удобнее не допускать перекрывания имён свойств именами локальных параметров в методах. Иногда, впрочем, требуется внутри метода применить какой-то другой метод к текущему объекту, тогда без ссылки this не обойтись.

Добавим в класс метод, проверяющий, совпадают ли две окружности по площади.

В этом методе должны участвовать два объекта: тот, для которого метод вызван и второй участник сравнения, который может быть передан в метод через параметр. При этом параметр будет иметь соответствующий тип (не какой-то встроенный, а в виде класса Circle).

Метод можно описать так:

Пример использования метода:

Задачи

Создайте в классе Circle метод, вычисляющий длину окружности.
Создайте в классе Circle метод, перемещающий центр круга в случайную точку квадрата координатной плоскости с диагональю от [-99;-99] до [99;99]. Обратите внимание на то, что требуется создать обычный метод, применимый к уже существующему объекту, а не конструктор создающий новый объект.
Измените в классе Circle конструктор по умолчанию так, чтобы в момент создания объекта с его помощью, координаты центра и радиус окружности пользователь вводил с клавиатуры.
Создайте в классе Circle метод, вычисляющий расстояние между центрами двух окружностей.
Создайте в классе Circle метод, проверяющий, касаются ли окружности в одной точке. Учтите, что возможен вариант, когда одна окружность содержится внутри другой и при этом всё равно возможно касание в одной точке.

Пример

Рассмотрим пример класса точек на плоскости:

В этом классе создаётся отдельный метод toString(), предназначенный для представления каждого объекта в виде строки. Этот метод можно использовать для собственных нужд (например, он вызывается в методе printPoint(), печатающем строку на экран), но кроме этого метод toString() будет вызываться автоматически, когда возникнет попытка автоприведения объекта к строковому типу.

Например, мы можем пользоваться методом явно:

А можем просто обединять наш объект с другой строкой, провоцируя автоприведение:

Результат при этом будем получать идентичный.

Такой особенный метод toString() существует на самом деле для всех объектов в Java. Любой класс в Java является наследниом класса Object (хотя наследование мы явно при создании своего класса никак не используем) и от этого родительского класса получает ряд готовых методов (среди которых toString() тоже присутствует). Теперь в классе Point мы метод toString() перегрузили, сделав для него такую реализацию, которая требуется нам в нашей программе.

Ещё один яркий пример метода, наследуемого от коренного класса Object — это метод equals(Object o) для сравнения объектов — его можно применять к любым двум объектам (даже если они из разных классов), вызывая метод для одного из них, а второй передавая через параметр. Метод будет возвращать истинное значение тогда и только тогда, когда будет вызван для двух ссылок на один и тот же объект. В своих программах с практической точки зрения равными можно считать разные объекты имеющие одинаковый набор текущих значений в полях, поэтому метод equals обычно тоже перегружают. Вместе с ним обязательно перегружать и метод hashCode(), возвращающий некоторое целое число для каждого объекта, являющегося его уникальным числовым идентификатором (хешем). По умолчанию (в той реализации, которая представлена в классе Object) это число строится на основании адреса объекта в памяти, но при перегрузке метода можно придумать свою собственную реализацию, главное, чтобы она удовлетворяла одному важному правилу: если два обекта совпадают в соответствии с методом equals, то у них должны быть одинаковые хеши, возвращаемые методом hashCode(), при этом обратного не требуется. Например, для нашего класса Point мы могли бы в качестве хеша возвращать произведение координат точки.

Не требуется, но рекомендуется для своих классов перегружать перечисленные выше методы. В примере это сделано для метода toString, но не сделано для equals и hashCode.

Создайте в классе метод, проверяющий, являются ли две точки симметричными относительно начала отсчёта.

Измените в классе конструктор по умолчанию таким образом, чтобы начальные координаты точки при её создании пользователь задавал с клавиатуры.

Создайте в классе метод, проверяющий, являются ли три точки коллинеарными (т.е. лежащими на одной прямой).

Вместо представленного метода equalsPoint перегрузите в классе методы equals и hashCode.

Читайте также: