• IBM
• MIT
• Norwegian Computer Center
• Princeton University
• Stanford University
• Technical University of Copenhagen
• U.S. Department of Defense
• U.S. Navy
Упражнения
1. Дайте определение понятия программирование.
2. Дайте определение понятия язык программирования.
3. Пролистайте книгу и прочитайте эпиграфы к главам. Какие из них принадлежат специалистам по компьютерным наукам? Напишите один абзац, суммирующий их высказывания.
4. Пролистайте книгу и прочитайте эпиграфы к главам. Какие из них не принадлежат специалистам по компьютерным наукам? Назовите страну, где они родились, и область работы каждого из них.
5. Напишите программу “Hello, World!” на каждом из языков, упомянутых в этой главе.
6. Для каждого из упомянутых языков программирования найдите популярный учебник и первую законченную программу, написанную на нем. Напишите эту программу на всех остальных языках, упомянутых в главе. Предупреждение: скорее всего, вам придется написать около ста программ.
7. Очевидно, мы пропустили много важных языков. В частности, мы были вынуждены отказаться от описания всех языков, появившихся после языка С++. Назовите пять современных языков, которые вы считаете достойными внимания, и напишите полторы страницы о трех из них.
8. Зачем нужен язык С++? Напишите 10–20-страничное сочинение.
9. Зачем нужен язык С? Напишите 10–20-страничное сочинение.
10. Выберите один язык программирования (не C и не C++) и напишите 10–20-страничное сочинение о его истории, целях и возможностях. Приведите много конкретных примеров. Кто использует эти языки и почему?
11. Кто в настоящее время занимает Лукасианскую кафедру в Кембридже (Lucasian Chair in Cambridge)?
12. Кто из разработчиков языков программирования, перечисленных в главе, имеет научную степень по математике, а кто нет?
13. Кто из разработчиков языков программирования, перечисленных в главе, имеет степень доктора философии, а кто нет? В какой области?
14. Кто из разработчиков языков программирования, перечисленных в главе, является лауреатом премии Тьюринга? За какие достижения? Найдите официальные объявления о присуждении премии Тьюринга лауреатам, упомянутым в главе.
15. Напишите программу, которая считывает файл, содержащий пары (имя, год), например (Algol,1960) и (C,1974), и рисует соответствующий график.
16. Модифицируйте программу из предыдущего упражнения так, чтобы она считывала из файла кортежи (имя, год, (предшественники)), например (Fortran, 1956, ()), (Algol, 1960, (Fortran)) и (C++, 1985, (C, Simula)), и рисовала граф со стрелками, направленными от предшественников к последователям. Используя эту программу, нарисуйте улучшенные варианты диаграмм из разделов 22.2.2 и 22.2.7.
Послесловие
Очевидно, что мы лишь вскользь затронули историю языков программирования и идеалов программного обеспечения. Поскольку мы считаем эти вопросы очень важными, мы не можем, к нашему величайшему огорчению, глубоко изложить их в настоящей книге. Надеемся, что нам удалось передать свои чувства и идеи, относящиеся к нескончаемому поиску наилучшего программного обеспечения и методов программирования при проектировании и реализации языков программирования. Иначе говоря, помните, пожалуйста, что главное, это программирование, т.е. разработка качественного обеспечения, а язык программирования — просто инструмент для ее реализации.
Глава 23
Обработка текста
“Ничто не может быть настолько очевидным,
чтобы быть действительно очевидным...
Употребление слова “очевидно” свидетельствует
об отсутствии логических аргументов”.
Эррол Моррис (Errol Morris)
В этой главе речь идет в основном об извлечении информации из текста. Мы храним свои знания в виде слов, зафиксированных в документах, таких как книги, сообщения электронной почты, или распечатанных таблиц, чтобы впоследствии извлечь их оттуда в форме, удобной для вычислений. Здесь мы опишем возможности стандартной библиотеки, которые интенсивнее остальных используются для обработки текстов: классы
string
,
iostream
и
map
. Затем введем регулярные выражения (класс
regex
), позволяющие выражать шаблонные фрагменты текстов. В заключение покажем, как с помощью регулярных выражений находить и извлекать из текста специфические элементы данных, такие как почтовые индексы, а также верифицировать форматы текстовых файлов.
23.1. Текст
По существу, мы постоянно работаем с текстом. Наши книги заполнены текстом, большая часть того, что мы видим на экране компьютера, — это текст, и исходный код наших программ является текстом. Наши каналы связи (всех видов) переполнены словами. Всю информацию, которой обмениваются два человека, можно было бы представить в виде текста, но не будем заходить так далеко. Изображения и звуки обычно лучше всего представлять в виде изображений и звуков (т.е. в виде совокупности битов), но все остальное можно обрабатывать с помощью программ анализа и преобразования текста.
Начиная с главы 3 мы использовали классы
iostreams
и
string
, поэтому здесь кратко опишем библиотеки, которым они принадлежат. Особенно полезны для обработки текстов ассоциативные массивы (раздел 23.4), поэтому мы приводим пример их использования для анализа электронной почты. Кроме этого обзора, в главе рассматриваются вопросы поиска шаблонных фрагментов в тексте с помощью регулярных выражений (разделы 23.5–23.10).
23.2. Строки
Класс string содержит последовательность символов и несколько полезных операций, таких как добавление символа к строке, определение длины строки и конкатенация двух строк. На самом деле стандартный класс string содержит довольно мало операций, но большинство из них оказываются полезными только при низкоуровневой обработке действительно сложных текстов. Здесь мы лишь упомянем о нескольких наиболее полезных операциях. При необходимости их полное описание (и исчерпывающий список операций из класса
string
) можно найти в справочнике или учебнике повышенной сложности. Эти операции определены в заголовке
<string>
(но не
<string.h>
).
Операции ввода-вывода описаны в главах 10-11, а также в разделе 23.3. Обратите внимание на то, что операции ввода в объект класса string при необходимости увеличивают его размер, поэтому переполнение никогда не происходит.
Операции
insert()
и
append()
перемещают символы, чтобы освободить место для новых. Операция
erase()
сдвигает символы влево, чтобы заполнить пробел, оставшийся после удаления символа.
На самом деле стандартная строка в библиотеке описывается шаблонным классом
basic_string
, поддерживающим множество наборов символов, например, Unicode, в котором предусмотрены тысячи символов (таких как
£,
Ω,
∞,
δ,
ζ, и
♫, кроме обычных символов). Скажем, если у вас есть шрифт, содержащий символ из набора Unicode, например Unicode, можете написать следующий фрагмент кода:
