在前面几章中我们用到了整型、实型、布尔型、字符型的数据。以上数据类型是由pascal规定的
标准数据类型，只要写integer、real、boolean、 char，pascal 编译系统就能识别并按这些类型来处理。pascal还允许用户定义一些类型，这是其它一些语言所没有的，这就使得pascal使用灵活、功能丰富。
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
③枚举元素只能是标识符（除系统标识符），不能是数值常量和字符常量
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
１、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，却pred(sun)和succ(sat)皆是错误的
２、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;
则下列语句是合法的:
weekday:=mon;
if weekday=sun then write("rest");
weekday<>sun
而下面语句是不合法的:
mon:=weekday;
mon:=1;
if weekday=sun or sat then write("rest");
sun>red
weekday<>color
３、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。
４、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
１、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。
２、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。
３、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
１、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
２、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
３、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［sun,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 ［sun］
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 可以相同
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。）
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