3.6 Язык программирования (Паскаль, Python, Java,C++, C#). Типы данных: целочисленные, вещественные, символьные, логические. Ветвления. Сложные условия. Циклы с условием. Циклы попеременной. Обработка данных, хранящихся в файлах. Текстовые и двоичные файлы. Файловые переменные (файловые указатели). Чтение из файла. Запись в файл. Разбиение задачи на подзадачи. Подпрограммы (процедуры и функции). Использование стандартной библиотеки языка программирования — Подготовка к ЕГЭ/ОГЭ и сессии СПО и ВУЗы

Языки программирования

Язык программирования — формальный язык, предназначенный для записи компьютерных программ.

Популярные языки программирования:

Python — высокоуровневый язык с простым синтаксисом
Java — объектно-ориентированный язык с кроссплатформенностью
C++ — мощный язык с возможностями низкоуровневого программирования
C# — язык от Microsoft для платформы .NET
Pascal — язык, часто используемый для обучения программированию

🐍

Python

Простой синтаксис, читаемость, много библиотек

☕

Java

Кроссплатформенность, ООП, enterprise-разработка

⚡

C++

Высокая производительность, системное программирование

🔷

C#

Платформа .NET, разработка под Windows

Пример: Вывод «Hello, World!» на разных языках

                        # Python
                        print(«Hello, World!»)
                        
                        // Java
                        class HelloWorld {
                            public static void main(String[] args) {
                                System.out.println(«Hello, World!»);
                            }
                        }
                        
                        // C++
                        #include <iostream>
                        int main() {
                            std::cout << "Hello, World!";
                            return 0;
                        }
                        
                        // C#
                        using System;
                        class Program {
                            static void Main() {
                                Console.WriteLine("Hello, World!");
                            }
                        }
                        
                        // Pascal
                        program HelloWorld;
                        begin
                            writeln('Hello, World!');
                        end.
                    

Типы данных

Тип данных определяет множество значений и операций, которые можно выполнять над этими значениями.

Основные типы данных:

Целочисленные — для хранения целых чисел (int, integer)
Вещественные — для хранения дробных чисел (float, double)
Символьные — для хранения отдельных символов (char)
Логические — для хранения значений истина/ложь (boolean, bool)
Строковые — для хранения текста (string)

Пример: Объявление переменных разных типов

                        # Python
                        age = 25                  # int
                        height = 1.75            # float
                        grade = ‘A’              # char (как строка из одного символа)
                        is_student = True        # bool
                        name = «Иван»            # string
                        
                        // Java
                        int age = 25;
                        float height = 1.75f;
                        char grade = ‘A’;
                        boolean isStudent = true;
                        String name = «Иван»;
                        
                        // C++
                        int age = 25;
                        float height = 1.75f;
                        char grade = ‘A’;
                        bool isStudent = true;
                        string name = «Иван»;
                    

Важно: В разных языках программирования типы данных могут иметь разные названия и размеры в памяти.

Ветвления и сложные условия

Ветвления позволяют программе принимать решения и выполнять разные блоки кода в зависимости от условий.

Конструкции ветвления:

if — выполнение кода, если условие истинно
if-else — выбор между двумя вариантами
if-elif-else — выбор между несколькими вариантами
switch/case — множественный выбор (в некоторых языках)

Пример: Ветвления и сложные условия

                        # Python
                        age = 18
                        grade = 85
                        
                        # Простое условие
                        if age >= 18:
                            print(«Совершеннолетний»)
                        
                        # if-else
                        if grade >= 60:
                            print(«Сдал»)
                        else:
                            print(«Не сдал»)
                        
                        # if-elif-else
                        if grade >= 90:
                            print(«Отлично»)
                        elif grade >= 75:
                            print(«Хорошо»)
                        elif grade >= 60:
                            print(«Удовлетворительно»)
                        else:
                            print(«Неудовлетворительно»)
                        
                        # Сложные условия
                        if age >= 18 and grade >= 60:
                            print(«Может поступить»)
                        
                        if age < 18 or grade < 60:
                            print("Требуются дополнительные условия")
                    

Важно: При использовании сложных условий следите за приоритетом операций и используйте скобки для явного указания порядка вычислений.

Циклы

Циклы позволяют повторять выполнение блока кода multiple times.

Типы циклов:

Циклы с условием — while, do-while
Циклы по переменной — for
Циклы по коллекциям — for-each

Пример: Циклы в программировании

                        # Python
                        
                        # Цикл while
                        i = 1
                        while i <= 5:
                            print(i)
                            i += 1
                        
                        # Цикл for
                        for i in range(1, 6):
                            print(i)
                        
                        # Цикл for по коллекции
                        fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
                        for fruit in fruits:
                            print(fruit)
                        
                        # Цикл с break и continue
                        for i in range(10):
                            if i == 3:
                                continue  # Пропустить 3
                            if i == 7:
                                break     # Выйти из цикла
                            print(i)
                    

Важно: Следите за условием выхода из цикла, чтобы избежать бесконечных циклов.

Работа с файлами

Работа с файлами позволяет программам сохранять данные между запусками и обмениваться данными с другими программами.

Типы файлов:

Текстовые файлы — содержат текст, читаемый человеком
Двоичные файлы — содержат данные в формате, понятном компьютеру

📄

Текстовые файлы

.txt, .csv, .html, .xml

💾

Двоичные файлы

.exe, .jpg, .mp3, .docx

Пример: Работа с файлами в Python

                        # Открытие файла для чтения
                        with open(«file.txt», «r») as file:
                            content = file.read()
                            print(content)
                        
                        # Построчное чтение
                        with open(«file.txt», «r») as file:
                            for line in file:
                                print(line.strip())
                        
                        # Запись в файл
                        with open(«output.txt», «w») as file:
                            file.write(«Hello, World!\n»)
                            file.write(«This is a new line\n»)
                        
                        # Дописывание в файл
                        with open(«output.txt», «a») as file:
                            file.write(«This line is appended\n»)
                    

📁

Открытие файла

👁️

Чтение данных

✏️

Обработка данных

💾

Запись данных

🚪

Закрытие файла

Важно: Всегда закрывайте файлы после работы с ними или используйте конструкцию with, которая гарантирует закрытие файла.

Подпрограммы

Подпрограммы позволяют разбивать программу на логические части, делая код более организованным и удобным для повторного использования.

Типы подпрограмм:

Функции — возвращают значение
Процедуры — не возвращают значение (в некоторых языках)
Методы — функции, связанные с объектами

Пример: Функции в Python

                        # Простая функция
                        def greet(name):
                            return f»Hello, {name}!»
                        
                        # Функция с несколькими параметрами
                        def add_numbers(a, b):
                            return a + b
                        
                        # Функция с значением по умолчанию
                        def power(base, exponent=2):
                            return base ** exponent
                        
                        # Процедура (функция без возвращаемого значения)
                        def print_info(name, age):
                            print(f»Name: {name}, Age: {age}»)
                        
                        # Вызов функций
                        message = greet(«Alice»)
                        result = add_numbers(5, 3)
                        square = power(5)      # 25
                        cube = power(5, 3)     # 125
                        print_info(«Bob», 25)
                    

Важно: Используйте осмысленные имена для функций и параметров, чтобы код был понятным и самодокументирующимся.

Стандартная библиотека

Стандартная библиотека языка программирования содержит набор модулей и функций для решения common tasks.

Популярные модули стандартной библиотеки:

math — математические функции
datetime — работа с датой и временем
os — взаимодействие с операционной системой
sys — системные параметры и функции
random — генерация случайных чисел
json — работа с JSON-данными

Пример: Использование стандартной библиотеки Python

                        import math
                        import datetime
                        import os
                        import random
                        import json
                        
                        # Математические функции
                        print(math.sqrt(16))      # 4.0
                        print(math.sin(math.pi/2)) # 1.0
                        
                        # Работа с датой и временем
                        now = datetime.datetime.now()
                        print(now.strftime(«%Y-%m-%d %H:%M:%S»))
                        
                        # Взаимодействие с ОС
                        current_dir = os.getcwd()
                        print(f»Текущая директория: {current_dir}»)
                        
                        # Генерация случайных чисел
                        random_number = random.randint(1, 100)
                        print(f»Случайное число: {random_number}»)
                        
                        # Работа с JSON
                        data = {‘name’: ‘Alice’, ‘age’: 30}
                        json_str = json.dumps(data)
                        print(json_str)
                        
                        parsed_data = json.loads(json_str)
                        print(parsed_data[‘name’])
                    

Важно: Изучите стандартную библиотеку вашего языка программирования — это сэкономит время и упростит разработку.

Основы программирования