§9


Алгоритм работы с величинами

Основные темы параграфа:


        компьютер как исполнитель алгоритмов;
        величины: константы и переменные;
        система команд;
        команда присвоения;
        команда ввода;
        команда вывода;
        вопросы и задания;
        коротко о главном;
        тест;

     Компьютер как исполнитель алгоритмов

     Вам уже известно, что всякии алгоритм составляется для конкретного исполнителя.Теперь в качестве исполнителя мы будем рассматривать компьютер, оснащенный системой программирования на определенном языке.

     Компьютер-исполнитель работает с определенными данными по определенной программе. Данные — это множество величин.

     Величины: константы и переменные

     Компьютер работает с информацией, хранящейся в его памяти. Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.

     Всякая обрабатываемая программой величина занимает свое место (поле) в памяти компьютера. Значение величины - это информация, хранимая в этом поле памяти.

     Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер: числовой, символьный и логический. Изучая базы данных и электронные таблицы, вы уже встречались с этими типами. В данной главе мы будем строить алгоритмы, работающие с числовыми величинами.

     Числовые величины в программировании, так же как и математические величины, делятся на переменные и константы(постоянные). Например, в формуле (а² — 2ab + 5²) а, 6 — переменные, 2 — константа.

     Константы записываются в алгоритмах своими десятичными значениями, например: 23, 3.5, 34. Значение константы хранится ввыделенной под нее ячейке памяти и остается неизменным втечение работы программы.

     Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами. Эти имена называют идентификаторами (от глагола «идентифицировать», что значит «обозначать», «символизировать»). Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр ит. д. Примеры идентификаторов: А, Х, В3, prim, r25 и т. п.

     Система команд

     Вам известно, что всякий алгоритм строится исходя из системы команд исполнителя, для которого он предназначен. Любой алгоритм работы с величинами может быть составлен из следующих команд:

      присваивание;
      ввод;
      вывод;
      обращение к вспомогательному алгоритму;
      цикл;
      ветвления.

      Эти команды существуют во всех языках, поддерживающих структурное программирование: в Паскале, Си и др.

      Команда присваивания

      Команда присваивания — одна из основных команд в алгоритмах работы с величинами. Записывать ее мы будем так:

<переменная>:=<выражения>

       Значок «:=» читается «присвоить». Например:

Z:=X+Y

      Компьютер сначала вычисляет выражение, затем результат присваивает переменной, стоящей слева от знака «:=».

      Если до выполнения этой команды содержимое ячеек, соответствующих переменным X, Y, Z, было таким:

      то после выполнения команды оно станет следующим:

      Прочерк в ячейке 2 обозначает, что начальное число в ней может быть любым. Оно не имеет значения для результата данной команды. Если слева от знака присваивания стоит числовая переменная, а справа — выражение, определяющее порядок вычисления числовой величины, то такую команду называют арифметической командой присваивания, а выражение — арифметическим выражением.

      В частном случае арифметическое выражение в правой части оператора присваивания может быть представлено одной переменной или одной константой. Например:

X:=5
Y:=X

      Команда ввода

      Значение переменных, являющихся исходными данными решаемой задачи, как правило, задаются вводом.

      

Команда вводав описаниях алгоритмов выглядит так:
ввод <список переменных>.

      Например:

ввод A, B, C

      Пользователю удобно, если ввод данных организован в режиме диалога, когда по команде ввода компьютер прерывает выполнение программы и ждет действий пользователя. Пользователь должен набрать на клавиатуре вводимые значения переменных и нажать клавишу <ВВОД>. Введенные значения присвоятся соответствующим переменным из списка ввода, и выполнение программы продолжится.

      Вот схема выполнения приведенной выше команды.
      1. Память до выполнения команды:

      2. Процессор компьютера получил команду ввод А, В, С, прервал свою работу и ждет действий пользователя.

      3. Пользователь набирает на клавиатуре:1 3 5

      и нажимает клавишу <ВВОД>(«Enter»).

      4. Память после выполнения команды:

      5. Процессор переходит к выполнению следующей команды программы.
      При выполнении пункта 3 вводимые числа должны быть отделены друг от друга какими-нибудь разделителями. Обычно это пробелы.
      Из сказанного выше можно сделать вывод:

      Переменные величины получают конкретные значения в результате выполнения команды присваивания или команды ввода.

      Если переменной величине не присвоено никакого значения (или не введено), то она является неопределенной. Иначе говоря, ничего нельзя сказать о том, какое значение имеет эта переменная.

      Команда вывода

      Результаты решения задачи сообщаются компьютером пользователю путем выполнениякоманды вывода.

      Команда вывода в алгоритмах записывается так:

      вывод <список вывода>

      Например:

      вывод X1, X2

      По этой команде значения переменных Х1 и Х2 будут вынесены на устройство вывода (чаще всего это экран).
      О других командах, применяемых в алгоритмах работы с величинами, вы узнаете позже.

      

Коротко о главном

      Любой алгоритм работы с величинами может быть составлен из следующих команд: присваивание; ввод; вывод; обращение к вспомогательному алгоритму; цикл; ветвление.

      Программа для компьютера — это алгоритм, записанный на языке программирования.

      Язык программирования — это фиксированная система обозначений для описания алгоритмов и структур данных.

      Всякая обрабатываемая программой величина занимает определенное поле в памяти компьютера. Значение величины — это информация, хранимая в этом поле.

      Переменная величина получает значение в результате выполнения команды присваивания или команды ввода.

      Формат команды присваивания:

<переменная>:=<выражение>

      Сначала вычисляется выражение, затем полученное значение присваивается переменной.

      Ввод — это занесение данных с внешних устройств в оперативную память компьютера. Исходные данные для решения задачи обычно задаются вводом.

      Результаты решения задачи выносятся на устройства вывода (монитор, принтер) по команде вывода.

      Вопросы и задания

      1. Что такое величина? Чем отличаются переменные и постоянные величины?

      2. Чем определяется значение величины?

      3. Какие существуют основные типы величин в программировании?

      4. Как записывается команда присваивания?

      5. Что такое ввод? Как записывается команда ввода?

      6. Что такое вывод? Как записывается команда вывода?

      7. В схематическом виде (как это сделано в параграфе) отразите изменения значений в ячейках, соответствующих переменным А и В, в ходе последовательного выполнения команд присваивания:

      8. Вместо многоточия впишите в алгоритм несколько команд присваивания, в результате чего должен получиться алгоритм возведения в четвертую степень введенного числа (дополнительные переменные не использовать):

ввод A . . . вывод A

Тест

Вопрос #1: Что такое величина? Чем отличаются переменные и постоянные величины?

Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.Константы записываются в алгоритмах своими десятичными значениями,а переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами.
Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной. Переменныезаписываются в алгоритмах своими десятичными значениями,а константы обозначаются символическими именами.
Числовые величины в программировании, так же как и математические величины, делятся на переменные и константы(постоянные).
Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной.

Вопрос #2: Чем определяется значение величины?

Имена называют идентификаторами
Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер: числовой, символьный и логический.
Работает с определенными данными

Вопрос #3: Как записывается команда присваивания?

<выражения>:=<переменная>
<переменная>:=<выражения>
переменная <выражения>

Вопрос #4: Что такое ввод?

<выражения>:=<переменная>
Это алгоритм, записанный на языке программирования
Это занесение данных с внешних устройств в оперативную память компьютера. Исходные данные для решения задачи обычно задаются вводом

Вопрос #5: Что такое вывод?

Отдельный информационный объект
Это алгоритм, записанный на языке программирования
Результаты решения задачи