ВЕЛИЧИНА» И АЛГОРИТМ

Компьютер работает с информацией. Информация, обрабатывае­мая компьютерной программой, называется данными.

Данные – это сведения, характеризующие какой-то объект, процесс или явление, представленные в определенной форме и предназначенные для дальнейшего использования.

Величина – это отдельный информационный объект, отдельная единица данных. Команды в компьютерной программе определяют действия, выполняемые над величинами. По отношению к программе данные делятся на исход­ные, результаты (окончательные данные) и промежуточные дан­ные, которые получаются в процессе вычислений.

Например, при решении квадратного уравнения: ах² + bх + с = 0, исходными данными являются коэффициенты а, b, с; ре­зультатами – корни уравнения: х1 х₂; промежуточным данным – дискриминант уравнения: D = b² – 4ас.

Всякая величина занимает свое определенное ме­сто в памяти ЭВМ — ячейку памяти.

У величины имеются три основных характеристики: имя, значение и тип. На уровне машинных команд всякая величина иден­тифицируется адресом ячейки памяти, в которой она хранится, а ее значение — двоичный код в этой ячейке. В алгоритмах и языках программирования величины делятся на константы и переменные. Константа — неизменная величина и в алгоритме она представляет­ся собственным значением, например: 15, 34.7, 'к', true и пр. Пе­ременные величины могут изменять свои значения в ходе выпол­нения программы и представляются символическими именами — идентификаторами, например: X, S2, codl5 и пр.

Теперь о типах величин – типах данных. Это понятие является фундаментальным для программирования.

Свойства основных типов данных

Тип	Значения	Операции	Внутреннее представление
Целый	Целые положительные и отрицательные числа в некотором диапазоне. Примеры: 23, —12, 387	Арифметические операции с целыми числами: +, —, х, целое деление и остаток от деления. Операции отношений (<, >, =идр.).	Формат с фиксированной точкой
Вещественный	Любые (целые и дробные) числа в некотором диапазоне. Примеры: 2,5, -0,01, 45, 0, 3,6*10^9	Арифметические операции: +, —, х, /. Операции отношений	Формат с плавающей точкой
Логический	Тruе (истина) False (ложь),	Логические операции: И (and), ИЛИ (ог), НЕ(not). Операции отноше­ний	1 бит: 1 — true; 0 —false
Символьный	Любые символы компьютерного алфавита. Примеры: 'а', '5', '+', '$'	Операции отношений	Коды таблицы символьной кодировки. 1 символ — 1 байт

В каждом языке программирования существует своя концеп­ция типов данных, своя система типов. Однако в любой язык вхо­дит минимально–необходимый набор основных типов данных, к которому относятся следующие типы данных: целый, вещественный, логический и символьный. С типом величины связаны три ее свойства: множе­ство допустимых значений, множество допустимых операций, форма внутреннего представления (см. табл.).

Типы констант определяются по контексту (т.е. по форме за­писи в тексте), а типы переменных устанавливаются в описании переменных.

Есть еще один вариант классификации данных: классификация по структуре. Данные делятся на простые и структурированные. Для простых величин (их еще называют скалярными) справедливо ут­верждение: одна величина — одно значение. Для структурирован­ных: одна величина — множество значений. К структурированным величинам относятся массивы, строки, множества и др.

Действия над величинами, определяемые алгоритмом (програм­мой), основываются на следующей иерархии понятий: операция — выражение — команда или оператор — система команд.

Операция — простейшее законченное действие над данными. Операции для основных типов данных перечислены в приведен­ной выше таблице.

Выражение — запись в алгоритме (программе), определяю­щая последовательность операций для вычисления некоторой ве­личины.

Команда — входящее в запись алгоритма типовое предписание исполнителю выполнить некоторое законченное действие. Команды присваивания, ввода, вывода называются простыми командами; команды цикла и ветвления — составными, или структурными, командами.

В языках программирования строго определены правила запи­си операций, выражений, команд. Эти правила составляют син­таксис языка. При описании алгоритма в виде блок-схемы или на алгоритмическом языке строгое соблюдение синтаксических пра­вил не является обязательным. Программист пишет алгоритм для себя как предварительный этап работы перед последующим со­ставлением программы. Поэтому достаточно, чтобы смысл алго­ритма был понятен его автору.

Узловыми понятиями в программировании являются понятия переменной и присваивания. О переменной уже говорилось выше. Процесс решения вычислительной задачи — это процесс после­довательного изменения значений переменных. В итоге в опреде­ленных переменных получается искомый результат. Переменная получает определенное значение в результате присваивания. Из чис­ла команд, входящих в СКИ, присваивание выполняют команда ввода и команда присваивания. Есть еще третий способ присваивания — передача значений через параметры под­программ.

Команда присваивания имеет следующий вид:

<переменная>:= <выражение>

Знак «:=» надо читать как «присвоить». Это инструкция, кото­рая обозначает следующий порядок действий:

1) вычислить выражение;

2) присвоить полученное значение переменной.

Нельзя путать команду присваивания с математи­ческим равенством!

Смысл команды Х:= Х+ 1 следует понимать так: к значению переменной X прибавляется единица и результат присваивается этой же переменной X. Иначе говоря, дан­ная команда увеличивает значение переменной X на единицу.

Под вводом в программировании понимается процесс переда­чи данных с любого внешнего устройства в оперативную память. В рамках введения в программирование можно ограничиться уз­ким пониманием ввода как передачи данных с устройства ввода (клавиатуры) в ОЗУ. В таком случае ввод выполняется компьюте­ром совместно с человеком. По команде ввода работа процессора прерывается и происходит ожидание действий пользователя; пользователь набирает на клавиатуре вводимые данные и нажи­мает на клавишу <ВВОД>; значения присваиваются вводимым переменным.

Дата добавления: 2014-01-06