一、枚举类型

　　随着计算机的不断普及，程序不仅只用于数值计算，还更广泛地用于处理非数值的数据。例如，性别、月份、星期几、颜色、单位名、学历、职业等，都不是数值数据。
　　在其它程序设计语言中，一般用一个数值来代表某一状态，这种处理方法不直观，易读性差。如果能在程序中用自然语言中有相应含义的单词来代表某一状态，则程序就很容易阅读和理解。也就是说，事先考虑到某一变量可能取的值，尽量用自然语言中含义清楚的单词来表示它的每一个值，这种方法称为枚举方法，用这种方法定义的类型称枚举类型。
　　枚举类型是一种很有实用价值的数据类型，它是pascal一项重要创新。

　　（一）枚举类型的定义
　　枚举类型是一种自定义类型，要使用枚举类型当然也要先说明枚举类型。
　　枚举类型的一般格式:
　　　(标识符1,标识符2,…,标识符n)
　　说明：①括号中的每一个标识符都称为枚举元素或枚举常量。
　　　　　②定义枚举类型时列出的所有枚举元素构成了这种枚举类型的值域（取值范围），也就是说，该类型的变量所有可能的取值都列出了。
　　例如，下列类型定义是合法的：
　　type days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　colors=(red,yellow,blue,white,black,green);
　　而下列类型定义是错误的(因为枚举元素非标识符):
　　type colortype=('red','yellow','blue','white');
　　numbers=(1,3,5,7,9);
　　ty=(for,do,while);

　　（二）枚举类型变量
　　定义了枚举类型，就可以把某些变量说明成该类型。如：
　　var holiday,workday:day;
　　　incolor:colors;
　　也可以把变量的说明与类型的定义合并在一起,如:
　　var holiday,workday:(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　　incolor:(red,yellow,blue,white,black,green);

　　（三）枚举类型的性质

　　⒈枚举类型属于顺序类型
　　根据定义类型时各枚举元素的排列顺序确定它们的序号，第一个枚举元素的序号为0。例如：设有定义：
　　type days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　则:
　　ord(sun)=0,ord(mon)=1,ord(sat)=6;succ(sun)=mon,succ(mon)=tue,
　　succ(fri)=sat;pred(mon)=sun,pred(tue)=mon,pred(sat)=fri。
　　应注意的是：枚举类型中的第一个元素无前趋，最后一个元素无后继。

　　⒉对枚举类型只能进行赋值运算和关系运算
　　一旦定义了枚举类型及这种类型的变量，则在语句部分只能对枚举类型变量赋值，或进行关系运算，不能进行算术运算和逻辑运算。
　　在枚举元素比较时，实际上是对其序号的比较。当然，赋值或比较时，应注意类型一致。
　　例如，设程序有如下说明：
　　type days=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　　　colors=(red,yellow,blue,white,black,green);
　　var color:colors;
　　　　weekday:days;
　　则下列比较或语句是合法的:
　　weekday:=mon;
　　if weekday=sun then write('rest');
　　weekday<>sun
　　而下面比较或语句是不合法的:
　　mon:=weekday;
　　mon:=1;
　　if weekday=sun or sat then write('rest');
　　sun>red
　　weekday<>color

　　⒊枚举变量的值只能用赋值语句来获得
　　也就是说，不能用read(或readln)读一个枚举型的值。同样，也不能用write(或writeln)输出一个枚举型的值。如write(red)是非法的，会发生编译错误。千万不要误认为，该语句的结果是输出"red"三个字符。
　　但对枚举数据的输入与输出可通过间接方式进行。输入时，一般可输入一个代码，通过程序进行转换，输出时，也只是打印出与枚举元素相对应的字符串。这在后面的例题中将有使用示例。

　　⒋同一个枚举元素不能出现在两个或两个以上的枚举类型定义中。
　　如:
　　type color1=(red,yellow,white);
　　　　 color2=(blue,red,black);
　　是不允许的，因为red属于两个枚举类型。

　　（四）、枚举类型应用举例

　　例1 一周七天用sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat表示， 要求利用枚举类型编程：当输入星期几的数字,能输出它的后一天是星期几(也用英文表示)。
　　源程序如下：
　　program ex6_1;
　　type week=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　var
　　　　i : integer;
　　　　day,sucday : week;
　　begin
　　　write('What date is it');readln(i);
　　　case i of {根据输入i转换成枚举型}
　　　　1:day:=mon;
　　　　2:day:=tue;
　　　　3:day:=wed;
　　　　4:day:=thu;
　　　　5:day:=fri;
　　　　6:day:=sat;
　　　　7:day:=sun;
　　　end;
　　　{计算明天sucday}
　　　if (day=sat) then sucday:=sun
　　　else sucday:=succ(day);
　　　{输出明天是星期几}
　　　write('The next day is ');
　　　case sucday of
　　　　sun:writeln('sunday');
　　　　mon:writeln('monday');
　　　　tue:writeln('tuesday');
　　　　wed:writeln('wednesay');
　　　　thu:writeln('thursday');
　　　　fri:writeln('friday');
　　　　sat:writeln('saturday');
　　　end;
　　　end.
　　评注：程序中变量day、sucday分别表示今天、明天。

二、子界类型

　　如果我们定义一个变量i为integer类型，那么i的值在微型机系统的pascal中,使用2字节的定义表示法,取值范围为-32768～32767。而事实上，每个程序中所用的变量的值都有一个确定的范围。
　　例如，人的年龄一般不超过150，一个班级的学生不超过100人，一年中的月数不超过12，一月中的天数不超过31，等等。
　　如果我们能在程序中对所用的变量的值域作具体规定的话，就便于检查出那些不合法的数据，这就能更好地保证程序运行的正确性。而且在一定程度上还会节省内存空间。
　　子界类型就很好解决如上问题。此外，在数组的定义中，常用到子界类型，以规定数组下标的范围，上一章有关数组知识中我们已用到。

　　（一）子界类型定义
　　子界类型的一般格式：
　　　　<常量1>..<常量2>
　　说明: ①其中常量1称为子界的下界,常量2称为子界的上界。
　　　　　②下界和上界必须是同一顺序类型（该类型称为子界类型的基类型），且上界的序号必须大于下界的序号。例如，下列说明：
　　type age=0.5..150;
　　　letter=0..'z';
　　　let1='z'..'a';
　　都是错误的。
　　③可以直接在变量说明中定义子界类型。如：
　　type letter='a'..'d';
　　　　　var ch1,ch2:letter;
　　可以合并成:
　　var ch1,ch2:'a'..'d';
　　当然，将类型定义和变量定义分开，则更为清晰。

　　（二）子界类型数据的运算规则

　　⒈凡可使用基类型的运算规则同样适用该类型的子界类型。
　　例如，可以使用整型变量的地方，也可以使用以整型为基类型的子界类型数据。
　　⒉对基类型的运算规则同样适用于该类型的子界类型。
　　例如，div，mod要求参加运算的数据为整, 因而也可以为整型的任何子界类型数据。
　　⒊基类型相同的不同子界类型数据可以进行混合运算。

　　例如：设有如下说明：
　　type　a=1..100;
　　　　　b=1.1000;
　　　　　c=1..500;
　　var 　
　　　　　x:a;
　　　　　y:b;
　　　　　t:c;
　　　　　z:integer;
　　则下列语句也是合法的：
　　Z:=Sqr(x)+y+t;
　　下列语句:
　　　t:=x+y+z;
　　当X+Y+Z的值在1～500范围内时是合法的，否则会出错。

　　（三）子界类型应用举例
　　例2 利用子界类型作为情况语句标号，编一个对数字， 大小写字母和特殊字符进行判别的程序。
　　源程序如下：
　　program cas;
　　var c:char;
　　begin
　　　readln(c);
　　case c of
　　　'0'..'9':writeln('digits');
　　　'A'..'Z':writeln('UPPER-CASELETTERS');
　　　'a'..'z':writeln('lower-caseletters');
　　　esle writeln('special charactors');
　　end;
　end.

　　例3 使用子界型情况语句，当输入月、日、年(10 30 1986)，输出30 Oct 1986。
　　源程序如下:
　　program ex6_3;
　　　var month:1..12;
　　　　　date:1..31;
　　　　　year:1900..1999;
　　　begin
　　　　write('Enter date(mm-dd-yy):');
　　　　readln(month,date,year);
　　　　write(date);
　　　　case month of
　　　　　1:write('Jan':5);
　　　　　2:write('Feb':5);
　　　　　3:write('Mar':5);
　　　　　4:write('Apr':5);
　　　　　5:write('May':5);
　　　　　6:write('Jun':5);
　　　　　7:write('Jul':5);
　　　　　8:write('Aug':5);
　　　　　9:write('Sep':5);
　　　　　10:write('Oct':5);
　　　　　11:write('Nov':5);
　　　　　12:write('Dec':5);
　　　　end;
　　　　writeln(year:7);
　　　end.
　　枚举类型和子界类型均是顺序类型，在前面一章数组的定义时，实际上我们已经用到了子界类型，数组中的下标类型确切地讲可以是和枚举类型或子界类型，大多数情况下用子界类型。
　　如有如下说明：
　　type color=(red,yellow,blue,white,black);
　　var
　　　　a:array[color]of integer;
　　　　b:array[1..100]of color;
　　都是允许的。

三、集合类型

　　集合是由具有某些共同特征的元素构成的一个整体。在pascal中,一个集合是由具有同一有序类型的一组数据元素所组成，这一有序类型称为该集合的基类型。

　　（一）集合类型的定义和变量的说明
　　集合类型的一般形式为：
　　　　set of <基类型>;
　 说明: ①基类型可以是任意顺序类型, 而不能是实型或其它构造类型。同时，基类型的数据的序号不得超过255。例如下列说明是合法的:
　　type letters=set of 'A'..'Z';
　　numbers=set of 0..9;
　　s1=set of char;
　　ss=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　s2=set of ss;
　　②与其它自定义类型一样, 可以将类型说明与变量说明合并在一起.如:
　　type numbers=set of 0..9;
　　var s:numbers;
　　与 var s:set of 0..9;等价。

　　（二）集合的值
　　集合的值是用"［"和"］"括起来，中间为用逗号隔开的若干个集合的元素。如：
　　[] 空集
　　[1,2,3]
　　['a','e','i','o','u']
　　都是集合。
　　说明：
　　①集合的值放在一对方括号中，各元素之间用逗号隔开。
　　②在集合中可以没有任何元素，这样的集合称为空集。
　　③在集合中，如果元素的值是连续的，则可用子界型的表示方法表示。例如：　　
　　　　［1,2,3,4,5,7,8,9,10,15］
　　可以表示成：
　　　　 ［1..5,7..10,15］
　　④集合的值与方括号内元素出现的次序无关。例如，［1,5,8 ］和［5,1,8］的值相等。
　　⑤在集合中同一元素的重复出现对集合的值没有影响。例如，［1,8,5,1,8］与［1,5,8］的值相等。
　　⑥每个元素可用基类型所允许的表达式来表示。如［1,1+2,4］、［ch］、［succ(ch)］。

　　（三）集合的运算

　　⒈赋值运算
　　只能通过赋值语句给集合变量赋值，不能通过读语句赋值，也不能通过write(或writeln)语句直接输出集合变量的值。
　　⒉集合的并、交、差运算
　　可以对集合进行并、交、差三种运算，每种运算都只能有一个运算符、两个运算对象，所得结果仍为集合。三种运算符分别用"＋"、"＊"、"－"表示。注意它们与算术运算的区别。
　　⒊集合的关系运算
　　集合可以进行相等或不相等、包含或被包含的关系运算，还能测试一个元素是否在集合中。所用的运算符分别是：＝、＜＞、＞＝、＜＝、ｉｎ
　　它们都是二目运算，且前４个运算符的运算对象都是相容的集合类型，最后一个运算符的右边为集合，左边为与集合基类型相同的表达式。

　　例4 设有如下说明：
　　type weekday=(sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat);
　　　　　week=set of weekday;
　　　　　subnum=set of 1..50;
　　写出下列表达式的值:
　　⑴［sun,sat］+［sun,tue,fri］
　　⑵［sun,fri］*［mon,tue］
　　⑶［wun,sat］*［sun..sat］
　　⑷［sun］-［mon,tue］
　　⑸［mon］-［mon,tue］
　　⑹［sun..sat］-［mon,sun,sat］
　　⑺［1,2,3,5］=［1,5,3,2］
　　⑻［1,2,3,4］<>［1..4］
　　⑼［1,2,3,5］>=［1..3］
　　⑽［1..5］<=［1..4］
　　⑾［1,2,3］<=［1..3］
　　⑿ 2 in［1..10］
　　答: 表达式的值分别是:
　　⑴ ［sun,sat,tue,fri］
　　⑵ ［ ］
　　⑶ ［sun,sat］
　　⑷ ［ ］
　　⑸ ［ ］
　　⑹ ［tue..fri］
　　⑺ TRUE
　　⑻ FALSE
　　⑼ TRUE
　　⑽　FALSE
　　⑾ TRUE
　　⑿ TRUE

　　例5 输入一系列字符，对其中的数字字符、字母字符和其它字符分别计数。输入'？'后结束。
　　源程序如下：
　　program ex10_2;
　　var id,il,io:integer;
　　　　ch:char;
　　　　letter:set of char;
　　　　digit:set of '0'..'9';
　　begin
　　　　letter=['a'..'z','A'..'Z'];
　　　　digit:=['0'..'9'];
　　　　id:=0;il:=0;io:=0;
　　　　repeat
　　　　 read(ch);
　　　　 if ch in letter
　　　　 then il:=il+1
　　　　 else if ch in digit
　　　　　　then id:=id+1
　　　　　　else io:=io+1;
　　　until ch='?';
　　 writeln('letter:',il,'digit:',id,'Other:',io);
　　end.

四、记录类型
　　在程序中对于组织和处理大批量的数据来说，数组是一种十分方便而又灵活的工具，但是数组在使用中有一个基本限制，这就是：一个数组中的所有元素都必须具有相同的类型。但在实际问题中可能会遇到另一类数据，它是由性质各不相同的成份组成的，即它的各个成
份可能具有不同的类型。例如，有关一个学生的数据包含下列项目：
　　　　学号　　字符串类型
　　　　姓名　　字符串类型
　　　　年龄　　整型
　　　　性别　　字符型
　　　　成绩　　实型数组
　　Pascal给我们提供了一种叫做记录的结构类型。在一个记录中，可以包含不同类型的并且互相相关的一些数据。

　　（一）记录类型的定义
　　在pascal中，记录由一组称为"域"的分量组成，每个域可以具有不同的类型。
　　记录类型定义的一般形式：
　　record
　　 <域名1>:<类型1>;
　　 <域名2>:<类型2>;
　　　: :
　　　: :
　　　<域名n>:<类型n>;
　　end;
　　说明：①域名也称域变量标识符， 应符合标识符的语法规则。在同一个记录中类型中，各个域不能取相同的名，但在不同的记录类型中，两个类型中的域名要以相同。
　　②记录类型的定义和记录变量可以合并为一个定义，如：
　　type date=record
　　　　　　year:1900..1999;
　　　　　　month:1..12;
　　　　　　day:1..31
　　　　　end;
　　var x:date;
　　可以合并成:
　　var x: record
　　　　　　year:1900..1999;
　　　　　　month:1..12;
　　　　　　day:1..31
　　　　　end;
　　③对记录的操作,除了可以进行整体赋值， 只能对记录的分量──域变量进行。
　　④域变量的表示方法如下：
　　记录变量名.域名
　　如前面定义的记录X,其3个分量分别为:x.year ，x.month ，x.day。
　　⑤域变量的使用和一般的变量一样, 即域变量是属于什么数据类型，便可以进行那种数据类型所允许的操作。

　　（二）记录的嵌套
　　当一个记录类型的某一个域类型也是记录类型的时候，我们说发生了记录的嵌套，看下面的例子：
　　例6 某人事登记表可用一个记录表示, 其中各项数据具有不同的类型，分别命名一个标识符。而其中的"出生年月日"又包括三项数据，还可以用一个嵌套在内层的记录表示。
　　具体定义如下:
　　type　sexs=(male,female);
　　　　　date=record
　　　　　　year:1900..1999;
　　　　　　month:1..12;
　　　　　　day:1..31;
　　　　　end;
　　personal=record
　　　　　　name:string[15];
　　　　　　sex:sexs;
　　　　　　birthdate:date;
　　　　　　home:string[40];
　　　　　end;

　　例7 设计一个函数比较两个dates日期类型记录变量的迟早。
　　设函数名、形参及函数类型定义为：
　　AearlyB(A,B:dates):boolean;
　　函数的形参为两个dates类型的值参数。当函数值为true 时表示日期A早于日期B,否则日期A迟于日期B或等于日期B。显然不能对Ａ、Ｂ两个记录变量直接进行比较，而要依具体的意义逐域处理。
　　源程序如下：
　　program ex6_7;
　　type dates=record
　　　　　　year:1900.1999;
　　　　　　month:1..12;
　　　　　　day:1..31
　　　　　end;
　　var x,y:dates;
　　function AearlyB(A,B:dates):boolean;
　　var earln:boolean;
　　begin
　　　early:=false;
　　　if (A.year<B.year) then early:=true;
　　　if (A.year=B.year)and(A.month<B.month)
　　　then early:=true;
　　　if (A.year=B.year)and(A.month=B.month)and(A.day<B.day)
　　　then early:=true;
　　　AearlyB:=early;
　　　end;{of AearlyB}
　　begin
　　　write('Input DATE X(mm-dd-yy):')readln(X.month,X.day,X.year);
　　　write('Input DATE Y(mm-dd-yy):')readln(Y.month,Y.day,Y.year);
　　　if AearlyB(X,Y) then writeln(Date X early!') else writeln('Date X not 　　　early!');
　　end.

　　（三）开域语句
　　在程序中对记录进行处理时，经常要引用同一记录中不同的域，每次都按6.4.1节所述的格式引用，非常乏味。为此Pascal提供了一个with语句，可以提供引用域的简单形式。
　　开域语句一般形式:
　　with <记录变量名表> do
　　<语句>
　　功能: 在do后的语句中使用with后的记录的域时, 只要直接写出域名即可，即可以省略图10.2.2中的记录变量名和"."。
　　说明: ①一般在with后只使用一个记录变量名。如：
　　write('Input year:');
　　readln(x.year);
　　write('Input month:');
　　readln(x.month);
　　write('Input day:');
　　readln(x.day);
　　可以改写成:
　　with x do
　　　begin
　　　　write('Input year:');readln(year);
　　　　write('Input month:');readln(month);
　　　　write('Input day:');readln(day);
　　　end;
　　②设x,y是相同类型的记录变量，下列语句是非法的：
　　　　with x,y do...;
　　③with后接若干个记录名时,应是嵌套的关系。如有记录说明：
　　　　var x:record
　　　　　　i:integer;
　　　　　　y:record
　　　　　　　　j:0..5;
　　　　　　　　k:real;
　　　　　　　end;
　　　　　　m:real
　　　　　end;
　　可以使用:
　　with x do
　　begin
　　　　read(i);
　　　　with y do
　　　　　　read(j,k);
　　　　readln(m);
　　end;
　　或简写为:
　　with x,y do
　　readln(i,j,k,m);

　　例8 读入10个日期，再对每个日期输出第二天的日期。输入日期的格式是月、日、年，如9□30□1993，输出的格式为10/1/1993。
　　分析: 可用一个记录变量today表示日期。 知道一个日期后要更新为第二天的日期，应判断输入的日期是否为当月的最后一天，或当年的最后一天。
　　源程序如下:
　　program ex6_8;
　　　type date=record
　　　　　　　　month:1..12;
　　　　　　　　day:1..31;
　　　　　　　　year:1900..1999;
　　　　　　　end;
　　　var today:array[1..10]of date;
　　　　　　i:integer;
　　　　　　maxdays:28..31;

　　　begin
　　　　for i:=1 to 10 do {输入10个日期}
　　　　　with today[i] do
　　　　　　readln(month,day,year);
　　　　for i:=1 to 10 do
　　　　　with today[i] do{求第i个日期中月份最后一天maxdays}
　　　　　　begin　　
　　　　　　　case month of
　　　　　　　　1,3,5,7,8,10,12:maxdays:=31;
　　　　　　　　4,6,9,11 :maxdays:=30;
　　　　　　　　2　　　　 :if(year mod 400=0) or( year mod 4=0)
　　　　　　　　　　　　　　and(year mod 100<>0)
　　　　　　　　　　　　　then maxdays:=29
　　　　　　　　　　　　　else maxdays:=28;
　　　　　　　end;
　　　　　　　if day=maxdays
　　　　　　　　then begin
　　　　　　　　　　day:=1;　　
　　　　　　　　　　if month=12
　　　　　　　　　　　then begin
　　　　　　　　　　　　　　　　month:=1;year:=year+1;
　　　　　　　　　　　　　　end
　　　　　　　　　　　　else month:=month+1;
　　　　　　　　　　end
　　　　　　 　　else day:=day+1;
　　　　　　　writeln(month,'/',day,'/',year);
　　　　　end;
　　end.

五、应用实例

　　例9 编制用筛法求1-n(n≤200)以内素数的程序。
　　分析: 由希腊著名数学家埃拉托色尼提出的所谓"筛法"，步骤如下：
　　　　　①将所有候选数放入筛中；
　　　　　②找筛中最小数（必为素数）next，放入集合primes中；
　　　　　③将next的所有倍数从筛中筛去；
　　　　　④重复②～④直到筛空。
　　编程时，用集合变量sieve表示筛子，用集合primes存放所有素数。
　　源程序如下：
　　program ex10_3;
　　const n=200;
　　var sieve,primes:set of 2..n;
　　　　next,j:integer;
　　begin
　　　　sieve:=[2..n];{将所有候选数放入筛中}
　　　　primes:=[];{素数集合置空}
　　　　next:=2;
　　　　repeat
　　　　　{找筛sieve中最小一个数}
　　　　　while not(next in sieve) and(next<=n)do
　　　　　　next:=succ(next);
　　　　　primes:=primes+[next];{将最小数放入素数集合中}
　　　　　{将这个素数的倍数从筛中删去}
　　　　j:=next;
　　　　while j<=n do
　　　　　begin
　　　　　　sieve:=sieve-[j];
　　　　　　j:=j+next;
　　　　　end
　　　　until sieve=[];
　　　　j:=0;
　　　　for next:=2 to n do{打印出所有素数}
　　　　　if next in primes then
　　　　　begin
　　　　　　write(next:5);
　　　　　　j:=j+1;
　　　　　　if j mod 10=0 then writeln;
　　　　　end;
　　　　writeln;
　　end.

练习

　　1．一家水果店出售四种水果，每公斤的价格是：苹果1.50元，桔子1.80元，香蕉2.0，菠萝1.60元。编一个程序，使售货员只要从键盘输入货物的代码及重量，计算机便能显示货物的名称、单价、重量及总价。

　　2．输入一个英语句子，以句号．为结束标志， 统计句子中元音字母出现的次数，把句子所有辅音字母组成一个集合，并把这些辅音字母打印出来。

　　3．编程序建立某班25人的数学课程成绩表，要求用数组类型和记录类型，其成绩表格式如下：
　　　　姓名　　性别　　平时成绩　　期中考试　　期终考试　　总评成绩
　　　　张良　　男　　　 　90 　　　　85 　　　　92 　　　　　?
　　　　王心　　男　　　 　70 　　　　82 　　　　71 　　　　　?
　　　　……
　　　　李英　　女　　　 　82 　　　　84 　　　　75 　　　　　?
　　其中总评成绩=平时成绩×20％＋期中考试×30％＋期终考试×％50。

　　4． 输入五个学生的出生日期(月/日/年)和当天的日期,然后用计算机计算出每个人到当天为止的年龄各是多少?（如某人1975年10月1日出生,今天是94年12月1日,则他的年龄应为19岁,而另一人的出生日期为76年12月30日,则他的年龄为17岁。）