Теоретический материал (Паскаль)

Множественный тип данных. Множество. Элемент множества. Способы задания множества. Объединение множеств. Разность множеств. Пересечение множеств

Множественный тип данных напоминает перечислимый тип данных. Вместе с тем, множество - набор элементов, не организованных в порядке следования. В математике множество - любая совокупность элементов произвольной природы. Понятие множества в программировании значительно уже математического понятия.

Определение. Под множеством в Паскале понимается конечная совокупность элементов, принадлежащих некоторому базовому типу.

В качестве базовых типов могут использоваться: перечислимые типы данных, символьный и байтовый типы или диапазонные типы на их основе.

Такие ограничения связаны с формой представления множества в языке и объясняются тем, что функция Ord для элементов используемого базового типа должна быть в пределах от 0 до 255.

Множество имеет зарезервированное слово set of и вводится следующим описанием

Рассмотрите примеры описаний множеств:

Для переменных типа множества в памяти отводится по 1 биту под каждое возможное значение базового типа. Так, под переменные Letter, Digits, Sign будет отведено по 256/8=32 байта. Для переменной Winter, базовый тип которой (Month) имеет 12 элементов, необходимо 2 байта, причем второй используется только наполовину. Если множество содержит какой-то элемент, то связанный с ним бит имеет значение 1, если нет - 0.

Для того, чтобы дать переменной множества какое-то значение, используют либо конструктор множества - перечисление элементов множества через запятую в квадратных скобках:

либо определение через диапазон. В этом случае в множество включены все элементы диапазона.

Обратите внимание, что в определении множества Digits использованы символы в таблице ASCII-кодов, а не целые числа.

Обе формы конструирования могут сочетаться:

В программах множества часто используются как константы, в этом случае их можно определить следующим образом:

Объединение множеств (+)

Определение. Объединением двух множеств называется третье множество, включающее все элементы, которые принадлежат хотя бы одному из множеств-операндов, при этом каждый элемент входит в объединение множеств только один раз.

Объединение множеств записывается как операция сложения.

В операции объединения множеств могут участвовать и отдельные элементы множества.

Например, допустима следующая запись, где два элемента и множество объединяются в новое множество:

 или другая запись

которую можно применить для организации множества в цикле, если заменить множество ['c'] переменной Sym того же типа, что и множество B, и считывать с клавиатуры данные в переменную Sym, объединяя ее затем с множеством В.

Разность множеств (-)

Определение. Разностью двух множеств является третье множество, которое содержит все элементы 1-го множества, не входящие во 2-е множество.

Если в вычитаемом множестве есть элементы, отсутствующие в уменьшаемом, они не влияют на результат.

Модуль System содержит процедуры для включения элемента в множество

и исключения из множества

где S - множество элементов типа Т, а Element - включаемый (или исключаемый) элемент.

Эти функции отличаются от операций объединения и вычитания множеств только тем, что генерируют более эффективный код.

Пересечение множеств

Определение. Пересечением множеств называется множество, содержащее все элементы, одновременно входящие в оба множества-операнда. Операция обозначается знаком умножения.