Лекция 4. Языки программирования. Простые типы данных: переменные и константы.

Реальные данные, которые обрабатывает программа, - это числа (целые и вещественные), символы и логические величины. Данные типы данных называются базовыми. Все данные, обрабатываемые компьютером, хранятся в ячейках памяти, каждая из которых имеет свой адрес. Для того чтобы не следить за тем, по какому адресу будут записаны данные, в языках программирования используется понятиепеременной, позволяющее отвлечься от адреса ячейки памяти и общаться с ней с помощью имени (идентификатора).

Переменная– есть именованный объект (ячейка памяти), который может изменять свое значение.Имя переменной указывает назначение, а способ ее хранения и адрес остаются скрытыми от программиста. Кроме имени и значения, переменная имееттип, определяющий, какая информация находится в памяти.

Тип переменной задает:

- используемый способ записи информации в ячейки памяти;

- необходимый объем памяти для ее хранения.

Если переменные присутствуют в программе, на протяжении всего времени ее работы – их называют статическими. Переменные, создающиеся и уничтожающиеся на разных этапах выполнения программы, называютдинамическими.

Все остальные данные в программе, значения которых не изменяются на протяжении ее работы, называют константами илипостоянными. Константы, как и переменные, имеют тип.

Структурированные данные.

Для повышения производительности и качества работы необходимо иметь данные, максимально приближенные к реальным аналогам. Тип данных, позволяющий хранить вместе под одним именем несколько переменных, называется структурированным. Каждый язык программирования имеет свои структурированные типы. Одной из структур, объединяющих элементы одного типа данных, являетсямассив.

Массивомназывается упорядоченная совокупность однотипных величин, имеющих общее имя, элементы которых адресуются (различаются) порядковыми номерами (индексами).

Элементы массива в памяти компьютера хранятся по соседству, одиночные элементы простого типа такого расположения данных в памяти не предполагают. Массивы различаются количеством индексов, определяющих их элементы.

Одномерный массивпредполагает наличие у каждого элемента только одного индекса. Примерами одномерных массивов являются арифметическая и геометрическая последовательности, определяющие конечные ряды чисел. Количество элементов массива называетсяразмерностью. При определении одномерного массива его размерность записывается в круглых скобках, рядом с его именем. Например, массив, состоящий из элементов а1, а2… а10 записывается в виде А(10). Ввод элементов одномерного массива осуществляется поэлементно, в порядке, необходимом для решения конкретной задачи. Процесс ввода элементов массива можно изобразить в виде блок-схемы следующим образом:

Для примера рассмотрим алгоритм вычисления среднего арифметического положительных элементов числового массива А(10). Алгоритм решения задачи будет содержать подсчет суммы (обозначим S), включающей положительные элементы массива (ai>0), и количества (обозначимN) ее слагаемых.

Запись алгоритма в виде псевдокода:

1.Повторить 10 раз (для i=1,10,1)

1.1.Ввод ai.

2.Начальное значение суммы: S=0.

3.Начальное значение счетчика: N=0.

4.Повторить 10 раз (для i=1,10,1):

4.1.Если ai>0, тоS=S+aiиN=N+1.

5.Если N>0, то вычисление среднего арифметическогоSA=S/N; выводSA. Иначе: вывод «Положительных элементов в массиве нет».

6.Конец.

Запись алгоритма в виде блок-схемы:

Двумерный массив предполагает наличие у каждого элемента двух индексов. В математике двумерный массив (или таблица чисел) называется матрицей. Каждый элемент имеет два индексаaij, первый индексiопределяет номер строки, в которой находится элемент (координата по горизонтали), а второйj– номер столбца (координата по вертикали). Двумерный массив характеризуется двумя размерностямиNи М, определяющими число строк и столбцов соответственно.

Ввод элементов двумерного массива осуществляется построчно, в свою очередь, ввод каждой строки производится поэлементно, тем самым определяется циклическая конструкция, реализующая вложение циклов. Блок-схема алгоритма ввода двумерного массива:

Внешний цикл определяет номер вводимой строки (i), внутренний – номер элемента по столбцу (j).