14. Роль и место темы «Данные. Типы данных» в разделе «Программирование» школьного курса информатики.

Линия: Алгоритмизация и программирование.

Должны знать:

1) алгоритмическое программирование;

2) основные типы данных;

3) процедуры и функции.

Знание типа переменной существенно для понимания алгоритма. Время выполнения той или иной команды существенным образом зависит от типа участвующих переменных. Каждая из переменных программы предназначена для хранения некоторых значений, а каждый тип данных требует для своего хранения определенное количество элементов памяти. Чтобы распределить память для хранения значений переменных, компилятору необходимо знать диапазоны их значений.

Данные - это общее понятие для всего того, что обрабатывается программой. В языке программирования данные разбиваются на несколько классов, которые не пересекаются. Каждый класс содержит некоторое множество объектов.

Отличительные особенности понятия типа:

1) Тип определяет класс значений, которые могут принимать объекты и выражения.

2) Каждый объект принадлежит одному и только одному типу.

3) Тип любого объекта или выражения можно определить из контекста.

4) Каждой операции соответствует некоторый фиксированный тип ее операндов и точно такой же фиксированный тип результата.

5) Знание типа позволяет обнаружить в программе бессмысленные конструкции и решать вопрос о методе представления данных.

6) Для каждого типа свойства значений и элементарных операций над значениями задаются с помощью аксиом.

7) Используемые типы - это типы, хорошо знакомые математикам: прямые произведения, размеченные объединения, множества, функции, последовательности и рекурсивные структуры.

Тип данных - множество величин, объединенных определенной совокупностью допустимых операций.

Основные элементы реализации типа данных:

1) способ представления объектов данных этого типа в памяти компьютера в процессе выполнения программы;

2) способ представления операций, определенных для этого типа данных, через конкретные алгоритмы и процедуры, которые используются для манипуляций с выбранной формой представления объектов данных в памяти.

Типы данных разделены на две важные группы: простые (элементарные) и структурированные (структурные) типы данных. Переменная простого типа может хранить (в каждый отдельный момент времени) единственное значение.

Структурированный тип данных - это тип данных, который строится, исходя из конечного набора базовых типов с помощью операций - конструкторов типов. Важнейшие конструкторы типов - это записи (структуры) и массивы.

Базовые типы - это множества целых чисел, логических значений, конечных приближений вещественных чисел, а также, возможно, литерных значений (букв, знаков).

Различают:

- простые типы данных: целые, действительные числа и др.;

- составные типы данных: массивы, файлы и др.

Угринович Н.Д – 8-9 класс – 6 часа

Семакин И.Г – 8-9 класс – 5 часа

Вопрос 15.Методика изложения темы «Разветвляющиеся алгоритмы» в разделе «Программирование» школьного курса информатики.

План ответа

• Логические величины, операции, выражения (понятия, примеры).

• Условный оператор (синтаксис, семантика, пример).

• Оператор выбора (синтаксис, семантика, пример).

• Фрагмент методики изложения данного раздела для конкретного языка программирования (на выбор).

В отличие от линейных алгоритмов, в которых команды выполняются последовательно одна за другой, в алгоритми­ческую структуру «ветвление» входитусловие,в зависимо­сти от выполнения или невыполнения которого реализуется та или иная последовательность команд (серия).

В алгоритмической структуре «ветвление» та или иная серия команд выполняется в зависимости от истинности условия.

Будем называть условиемвысказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным. Условие, записанное на формальном языке, называетсяусловнымилилогическим выражением.

Условные выражения могут быть простымиисложными. Простое условие включает в себя два числа, две переменных или дваарифметических выражения,которые сравнивают­ся между собой с использованием операций сравнения (рав­но, больше, меньше и пр.). Например: 5>3, 2*8=4*4 и т. д.

Сложное условие — это последовательность простых условий, объединенных между собой знаками логических операций.

Например, 5>3 And 2*8=4*4.

Алгоритмическая структура «ветвление» может быть за­фиксирована различными способами:

• графически, с помощью блок-схемы;

• на языке программирования, например на языках Visual Basic и VBA с использованием специальной инструкции ветвления (оператора условного перехода).

После первого ключевого слова (If) должно быть размеще­но условие. После второго ключевого слова (Then) последова­тельность команд (серия 1), которая должна выполняться, если условие принимает значение «истина». После третьего ключевого слова (Else) размещается последовательность команд (серия 2), которая должна выполняться, если условие принимает значение «ложь» (рис. 4.3).

Оператор условного перехода может быть записан в мно­гострочной форме или в однострочной форме.

В многострочной форме он записывается с помощью ин­струкции If . . . Then . . . Else . . . End If (Если ... To ... Иначе ... Конец Если). В этом случае ключевое слово Then размещается на той же строчке, что и условие, а по­следовательность команд (серия 1) — на следующей. Третье ключевое слово Else размещается на третьей строчке, а по­следовательность команд (серия 2) — на четвертой. Конец инструкции ветвления End If размещается на пятой строчке.

В однострочной форме он записывается с помощью инст­рукции If . . . Then . . . Else . . . (Если ... То ... Иначе ...). Если инструкция не помещается на одной строке, она может быть разбита на несколько строк. Такое представление инст­рукций более наглядно для человека. Компьютер же должен знать, что разбитая на строки инструкция представляет еди­ное целое. Это обеспечивает знак «переноса», который зада­ется символом подчеркивания после пробела « _».

Третье ключевое слово Else в сокращенной форме инст­рукции может отсутствовать. (Необязательные части опера­тора записываются в квадратных скобках — см. табл. 4.3.) Тогда, в случае если условие ложно, выполнение оператора условного перехода заканчивается и выполняется следую­щая строка программы.

Логическая переменная- это простое высказывание, содержащее только одну мысль. Ее символическоеобозначание - латинская буква (например, A, B,C,F). Значением логической переменной могут быть только констансты ИСТИНА (1) и ЛОЖЬ (0).

Логическая функция- составное высказывание,  которое содержит несколько простых мыслей, соединенных между собой с помощью логических операций.

Логические операции- логические действие.

Логическое умножение(соответсвует союз"И") - составное высказывание, образованное в результате операции логического умножения (конъюнкции), истинно тогда и только тогда, когда истинны все входящие в него простые высказывания.

Логическое сложение(соответсвует союз"ИЛИ") - составное высказывание, образованное в результате операции логического сложения (дизъюнкции), истинно тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в него простых высказываний.

Логическое отрицание(соответсвует частица"НЕ") - логическое отрицание (инверсия) делает истинное высказывание ложным и, наоборот, ложное – истинным.

Логическое выражение при выполнении алгоритма принимает одно из двух знаничений:"истина" или "ложь". Влогическихвыражниях действий (операцией) является сравнение (отношение)

Из шпоры.

. Методика изложения темы «Разветвляющиеся алгоритмы» раздела «Программирование» в школьном курсе.

Решение практических задач предусматривает различные пути вычисления решения. Причем выбор того или иного пути определяется либо условием задачи, либо результатами, полученными в процессе решения. Каждое из возможных направлений вычисления называется ветвью; в зависимости от выполнения некоторого условия вычисленный процесс может идти по одной или другой ветви. Каждая ветвь может быть любой степени сложности, а может вообще не содержать предписаний, т.е. быть вырожденной. Алгоритм такого вида называется разветвляющимся алгоритмом, а базовая структура называется ветвлением. Количество ветвей в общем случае может быть больше 2-ух. Т.о., для ветвления характерно однократное выполнение последовательности является результатами проверки некоторого условия. Полная структура ветвления состоит из логического блока В и 2-ух функциональных блоков S1 и S2. Условие должно быть таким, что на него можно ответить “да” или “нет”. Если условие В выполнено, то выполняется блок S1, а если не выполнено, то блок S2. Неполная структура ветвления состоит из логического блока В и функционального блока S1, выполняемого при соблюдении условия В.