1)Информация ,ее свойства, способы измерения
Информация-отражение реального мира или сообщение о каком-то факте, событии, явлении ,которое в дальнейшем может быть сохранено, передано или обработано и представлено в каком-то виде потребителю.
Свойства информации -свойства, способствующие принятию верных решений на основе имеющейся информации.
релевантность-способность соответствовать запросам потребителя
полнота-вся информация должна быть известна
достоверность- отсутствие скрытных ошибок
доступность-доступ в любое время ,в любом месте
своевременность- информация должна поступать вовремя
защищенность-невозможность несанкционированного доступа
эргономичность-удобство формы представления с точки зрения потребителя информации
адекватность-релевантность и достоверность
дуализм(двойственность)-характерное присутствие в информации объективной и субъективной составляющей
Способы измерения
1)обьемный-кол-во символов в информации
2)энтропийный-связан с вероятностью наступления какого-либо события
3)алгоритмический количественная характеристика сложности сообщения как минимальное число внутренних состояний машины Тьюринга
2)Информационные технологии, информационный ресурс, информатизация общества
Информационные технологии-методы, используемые для сбора, хранения и распространения информации
Информационный ресурс-симбиоз знания и информации
пассивная(газеты,журналы)
активная(алгоритмы,программы)
Информатизация общества:
1)техническая база и развитие интеллектуального(информационного рынка)
2)большинство работающих заняты производством, хранением, обменом, продажей информации
3)Системы счисления и способы представления числовых данных
Система счисления (СС) - способ кодирования числовой информации, т.е. способ записи чисел с помощью некоторого алфавита, символы которого называют цифрами
Различают системы счисления позиционные и непозиционные. Пример позиционной системы счисления — арабская (современная десятичная), непозиционной — римская.
Способы представления числовых данных
Вся информация в памяти ПК записывается нулями и единицами в цифровом двоичном коде.Минимальная единица информации,которую анализирует компьютер –последовательность из 8 бит называется байтом.
Характеризуются основанием, то есть числом, по степени которого раскладывается данное. Количество чисел равно основанию системы счисления
4)Кодирование данных различных типов
Для кодировки символов используется восьмиразрядная последовательность цифр 0 и 1. Текстовая информация кодируется с помощью кодовой таблицы.Во всем мире в качестве стандарта принята таблица ASCII – Американский стандартный код для обмена информацией. Для хранения двоичного кода одного символа выделен 1 байт = 8 бит. Наиболее просто кодируется числовая информация – она переводится в двоичную систему исчисления.
Для представления графической информации в двоичной форме используется так называемый поточечный способ. На первом этапе вертикальными и горизонтальными линиями делят изображение. Чем больше при этом получилось квадратов, тем точнее будет передана информация о картинке. Информация о каждой клетке должна содержать кодировку значения яркости и количеств зеленого, синего и красного компонентов. Таким образом кодируется растровое изображение – изображение, разбитое на отдельные точки. Каждая точка на экране кодируется с помощью 4 битов.
Векторное изображение кодируется разбиением рисунка на элементарные отрезки, геометрические фигуры и дуги. Информация о векторном изображении кодируется как обычная буквенно-цифровая и обрабатывается специальными программами.
Звуковая информация может быть представлена последовательностью элементарных звуков и пауз между ними.
5)Основные понятия булевой алгебры, логические операции, преобразование логических выражений.
Булева алгебра - это математический аппарат, с помощью которого записывают, вычисляют, упрощают и преобразовывают логические высказывания. Высказывание - это некоторое предложение, о котором можно утверждать, что оно истинно или ложно. Логическая (булева) переменная - такая величина х, которая может принимать только два значения х={0,1}
Логические операции:
Логическое отрицание (инверсия) образуется из высказывания с помощью добавления частицы не сказуемому или использования оборота речи "неверно, что ,,,".
Логическое умножение (конъюнкция) образуется соединением двух высказываний в одно с помощью союза "и".
Логическое сложение (дизъюнкция) образуется соединением двух высказываний в одно с помощью союза или
Логическое следование (импликация) образуется соединением двух высказываний в одно с помощью оборота речи "если..., то... ".
Логическое равенство (эквивалентность) образуется соединением двух высказываний в одно при помощи оборота речи тогда и только тогда, когда...
Закон двойного отрицания
А
=
.
Переместительный (коммутативный) закон:
для логического сложения: А B = B A;
для логического умножения: A & B = B & A.
Сочетательный (ассоциативный) закон:
для логического сложения: (А B) C = A (B C);
для логического умножения: (A & B) & C = A & (B & C).
Распределительный (дистрибутивный) закон:
для логического сложения: (А B) & C = (A & C) (B & C);
для логического умножения: (A & B) C = (A C) & (B C).
Закон общей инверсии (законы де Моргана):
для логического сложения:
=
&
;
для логического умножения:
=
Закон идемпотентности (от латинских слов idem — тот же самый и potens — сильный; дословно — равносильный):
для логического сложения: А A = A;
для логического умножения: A & A = A .
Законы исключения констант:
для логического сложения: А 1 = 1, А 0 = A;
для логического умножения: A & 1 = A, A & 0 = 0.
Закон противоречия:
A & = 0.
Закон исключения третьего:
A = 1.
Закон поглощения:
для логического сложения: А (A & B) = A;
для логического умножения: A & (A B) = A.
6)Построение таблиц истинности логических выражений
Таблица истинности – это таблица, показывающая, какие значения принимает составное высказывание при всех сочетаниях значений входящих в него простых высказываний
Согласно определению, таблица истинности логической формулы выражает соответствие между всевозможными наборами значений переменных и значениями формулы.
Приоритет логических операций:
А нверсия; 2) С & D онъюнкция; 3) A v В изъюнкция; 4) A → B мпликация; 5) A ↔ В квивалентность
7)Основные понятия теории множеств, операции над множествами
Множеством называется совокупность некоторых элементов, объединенных каким-либо общим признаком. Элементами множества могут быть числа, фигуры, предметы, понятия. Множества обозначаются прописными буквами, а элементы множество строчными буквами. Элементы множеств заключаются в фигурные скобки.
Основные числовые множества
N |
{1,2,3,...,n} Множество всех натуральных чисел |
Z |
{0, ±1, ±2, ±3,...} Множество целых чисел. Множество целых чисел включает в себя множество натуральных. |
Q |
Множество рациональных чисел.
|
R |
Множество всех вещественных чисел.
|
Операции над множествами
Два множества А и В равны (А=В), если они состоят из одних и тех же элементов. Объединением (суммой) множеств А и В называется множество А ∪ В, элементы которого принадлежат хотя бы одному из этих множеств. Пересечением (произведением) множеств А и В называется множество А ∩ В, элементы которого принадлежат как множеству А, так и множеству В. Разностью множеств А и В называется множество АВ, элементы которого принадлежат множеству А, но не принадлежат множеству В. Симметричной разностью множеств А и В называется множество А Δ В, являющееся объединением разностей множеств АВ и ВА, то есть А Δ В = (АВ) ∪ (ВА).
1)Алгоритм, свойства и способы его описания
Алгоритм – система точных и понятных предписаний (команд, инструкций, директив) о содержании и последовательности выполнения конечного числа действий, необходимых для решения любой задачи данного типа. Как всякий объект, алгоритм имеет название (имя). Также алгоритм имеет начало и конец.
Алгоритм обладает следующими свойствами
Дискретность указывает, что любой алгоритм должен состоять из конкретных действий, следующих в определенном порядке.
Детерминированность указывает, что любое действие алгоритма должно быть строго и недвусмысленно определено в каждом случае.
Конечность определяет, что каждое действие в отдельности и алгоритм в целом должны иметь возможность завершения.
Результативность требует, чтобы в алгоритме не было ошибок, т.е. при точном исполнении всех команд процесс решения задачи должен прекратиться за конечное число шагов и при этом должен быть получен определенный постановкой задачи результат
Массовость. Это свойство показывает, что один и тот же алгоритм можно использовать с разными исходными данными
Способы описания алгоритмов
на естественном языке;
на специальном (формальном) языке;
с помощью формул, рисунков, таблиц;
с помощью стандартных графических объектов (геометрических фигур) – блок-схемы.
2)Основные алгоритмические структуры
Основные виды алгоритмов (алгоритмических структур):
1. Линейный алгоритм ;
2. Циклический алгоритм;
3. Разветвляющийся алгоритм;
4. Вспомогательный алгоритм.
Линейный алгоритм – описание действий, которые выполняются однократно в заданном порядке.
Циклический алгоритм – описание действий, которые должны повторяться указанное число раз или пока не выполнено заданное условие. Циклические алгоритмы бывают двух типов:
Циклы со счетчиком, в которых какие-то действия выполняются определенное число раз;
Циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, в зависимости от какого-либо условия. Различают циклы с предусловием и постусловием.
Разветвляющийся алгоритм - алгоритм, в котором в зависимости от условия выполняется либо одна, либо другая последовательность действий.
Вспомогательный алгоритм – алгоритм, который можно использовать в других алгоритмах, указав только его имя.
3)Порядок подготовки и решения задач, с использованием ПК
Перед решением задачи на компьютере требуется предварительно выполнить ряд действий. Постановка задачи: происходит исследование предметной области, определение объекта исследования и цель исследования ,исходные данные и возможные ограничения на них ,выполняется описание результатов. Формализация задачи: выполняется описание задачи, с использованием математического аппарата. Выбор метода решения задачи зависит от результатов предыдущих этапов. Составление алгоритма решения задачи. Алгоритм определяет логику решения задачи ,описание может быть выполнено несколькими способами: словесное описание, блок схема. таблица, в виде графа состояний .Отладка программы представляет собой процесс поиска и устранения ошибок в программе и доведения программы до рабочего состояния. Решение задачи завершается многократными прогонами и анализом результатов. Итогом анализа решения является вывод.
4)Основные определения языка С++
Все тексты на языке пишутся с помощью его алфавита. Алфавит C++ включает:
прописные и строчные латинские буквы и символ подчеркивания (_), который употребляется наряду с буквами;
арабские цифры от 0 до 9;
специальные символы, например +, *, { и &;
пробельные символы - пробел, символы табуляции, символы перевода строки и формата.
Структура программы:
Подключаемые внешние файлы (*.h, *.cpp) Обьявление глобальных переменных и функций int main(список аргументов) { последовательность операторов } тип_возвращаемого_значения имя_функции (список входных параметров) { последовательность операторов }
1)комментарий,описывающий назначение программы
2)директивы препроцессора
3)обьявление глобальных переменных и прототипов функции
4)главный модуль программы
5)функции уникальные для данного выражения
Директивой препроцессора называется строка в исходном коде, которая начинается с символа # и следующего за ним ключевого слова препроцессора.
5)Типы операций, приоритет операций
В С++ существует три логические операции: 1) Логическая операция И "&&"; 2) Логическая операция ИЛИ "||"; 3) Логическая операция НЕ "!" или логическое отрицание.
арифметические операции в C++:
"+" - сложение
"-" - вычитание
"*" - умножение
"/" - деление
"%" - остаток от деления
Операции присваивания в С++:
+= операция присваивания-сложения;
-= операция присваивания-вычитания;
*= операция присваивания-умножения;
/= операция присваивания-деления;
%= операция присваивания-остатка от деления;
Приоритет операций - очерёдность выполнения операций в выражении, при условии, что в выражении нет явного указания порядка следования выполнения операций (с помощью круглых скобок). Если операции имеют одинаковый приоритет, то очерёдность выполнения таких операций определяется согласно свойству ассоциативности. Ассоциативность - направление выполнения операций в случае, если операции имеют одинаковый приоритет.
6)Стандартные типы данных, их описание в программе: константы, переменные, выражения
Основные (стандартные) типы данных часто называют арифметическими, поскольку их можно использовать в арифметических операциях. Для описания основных типов определены следующие ключевые слова:
int (целый); char (символьный);
wchar_t (расширенный символьный);
bool (логический);
float (вещественный);
double (вещественный с двойной точностью).
Первые четыре типа называют целочисленными (целыми), последние два — типами с плавающей точкой. Код, который формирует компилятор для обработки целых величин, отличается от кода для величин с плавающей точкой.
Существует четыре спецификатора типа, уточняющих внутреннее представление и диапазон значений стандартных типов:
short (короткий);
long (длинный);
signed (знаковый);
unsigned (беззнаковый).
Данные, которыми манипулирует программа, хранятся в переменных. Каждая переменная принадлежит к одному из типов данных. Переменные имеют также имена или по другому идентификаторы. По имени переменной компилятор (да и программист тоже :-) отличают одну переменную от другой.
Программа предназначается для обработки информации, которая может быть представлена в виде констант и переменных .Константами называются величины, которые в процессе выполнения программы изменить нельзя. Для обработки любых констант компилятор использует допустимые типы данных с наименьшим обьемом значений.если требуется чтобы под константы было отведено столько места,с колько фактически она занимает необходимо указать длину.
Переменными называются величины ,которые в процессе выполнения программы могут изменять свои значения. Каждая переменная имеет имя.
Выражения представляют собой запись в состав которой входят имена констант,переменных,знаки операций и круглые скобки .Результат вычисления выражения присваивается имени переменной, записанной слева от знака присваивания.
7) Преобразование типов
В C++ различают явное и неявное преобразование типов данных. Неявное преобразование типов данных выполняет компилятор С++, ну а явное преобразование данных выполняет сам программист.
8)Манипуляторы
Манипуляторы При выводе данные могут быть отформатированы с помощью функций-членов класса или манипуляторов. К ним относятся разнообразные операции, которые приходится применять сразу перед или сразу после операции ввода-вывода.
9)Операторы С++
Для сокращённой записи выражений в языке программирования С++ есть специальные операции, которые называются операциями присваивания
Операции присваивания в С++:
+= операция присваивания-сложения;
-= операция присваивания-вычитания;
*= операция присваивания-умножения;
/= операция присваивания-деления;
%= операция присваивания-остатка от деления;
В языке С существуют два условных оператора: if и switch. При определенных обстоятельствах оператор ? является альтернативой оператора if. Условные операторы позволяют управлять потоком выполнения программы, чтобы не выполнялась каждая строка кода, как она следует в программе
Инструкция множественного выбора switch позволяет выполнять различные части программы в зависимости от того, какое значение будет иметь некоторая целочисленная переменная.
Цикл- многократное прохождение по одному и тому же коду программы. Циклы необходимы программисту для многократного выполнения одного и того же кода, пока истинно какое-то условие. Если условие всегда истинно, то такой цикл называется бесконечным, у такого цикла нет точки выхода.
В языке программирования С++ существуют такие циклы: цикл for цикл while цикл do .. while
9)Область видимости переменных, локальные и глобальные переменные.
Каждая переменная имеет свою область видимости, то есть такую область, в которой можно работать с переменной. За пределами этой области, о данной переменной ничего известно не будет, а значит и использовать её нельзя. Итак, переменная находится в области видимости, если к ней можно получить доступ. Существуют локальные и глобальные переменные. Так вот, переменные, объявленные внутри функции, называются локальными. Локальные переменные имеют свои области видимости, этими областями являются функции, в которых объявлены переменные.
Глобальные переменные объявляются вне тела какой-либо функции, и поэтому область видимости таких переменных распространяется на всю программу. Обычно глобальные переменные объявляются перед главной функцией, но можно объявлять и после функции main(), но тогда данная переменная не будет доступна в функции main().
10) Структурированные типы данных: массивы и их обработка
Массив это структура данных, представленная в виде группы ячеек одного типа, объединенных под одним единым именем. Массивы используются для обработки большого количества однотипных данных. Имя массива является указателем, что такое указатели расскажу немного позже. Отдельная ячейка данных массива называется элементом массива. Элементами массива могут быть данные любого типа. Массивы могут иметь как одно, так и более одного измерений. Последовательность обработки элементов массива определяется порядком изменения значений индексов массива.
11)Строки, их описание, операции и функции
Любая строка символов рассматривается как одномерный массив, каждый элемент которого содержит один символ .Принципиальной особенность стандартных строк наличие в конце символа конца строки. Строковые константы всегда заключены в кавычки. Символьные константы записываются в апострофах.
Распространенная операция,требуемая для обработки строк –это проход по строке.
Определение длины строки
Копирование одной строки в другую
Исключение из строки символа
Вставка в строку символа
В языке с++ могут использоваться строки символов типа string.Строки этого типа не имеют признака конца строки.Предусмотрен набор операций и набор функций.
Операции над строками:
1)копирование
2)сцепление
3)сравнение
Функции для обработки:
1)определение длины строки
2)набор функций поиска подстроки в строке
3)набор функций модификации строк
4)преобразование строки типа string в строку типа char
Модификации:append,erase,insert,replase
12) Типы данных, создаваемые пользователем: структуры, перечисления, объединения
Обьединяют свои конструкции, простые переменные с целью создания типа данных удобного для использования в конкретной задаче. Перечисление используется в тех случаях, когда переменная может принимать заранее известное значение. колличество значений невелико.
Конструкция ,в состав которой входит несколько переменных одного или разных типов, имеющие общее имя-структура. Структуры могут содержать в качестве своих полей переменные любых типов, в том числе массивы или другие структуры. Обьединения включают в себя наборы полей, но в отличие от структур, где поля следуют друг за другом и каждому полю выделяется определенная область памяти.
13) Организация ввода/вывода данных из стандартных и внешних файлов
Под файлом понимают либо именновая область памяти с внешними данными.либо логическое устройство,потенциальный источник,приемник информации.Каждому файлу присваивается уникальное имя благодаря чему программа может связаться с несколькими файлами.Операции ввода-вывода в с++ осуществляются через потоки. Клавиатура и экран являются стандартными потоками ввода-вывода. Открытие файла обеспечивает подключение файла к программе и выполнение ряда операций.Обработка заключается в чтении данных из потока в оперативную память.
14)Подпрограммы в с++
Вся программа условно может быть разделена на две части: основную и вспомогательную. В основной части производится простейшая обработка информации, организуется обращение к разным вспомогательным модулям (подпрограммам).Для обьявления функций используется описание называющееся прототипом,в котором содержится информация о параметрах функций. Все функции,которые возвращают значения вызывающих программ должны содержать хотя бы один оператор return,с указанием возвр.значения целого типа.