Электронные таблицы. Назначение и основные возможности.

Современные технологии обработки информации ча­сто приводят к тому, что возникает необходимость пред­ставления данных в виде таблиц. В языках программи­рования для такого представления служат двухмерные массивы. Для табличных расчетов характерны относи­тельно простые формулы, по которым производятся вы­числения, и большие объемы исходных данных. Такого рода расчеты принято относить к разряду рутинных ра­бот, для их выполнения следует использовать компью­тер. Для этих целей созданы электронные таблицы (табличные процессоры) — прикладное программное обеспечение общего назначения, предназначенное „для обработки различных данных, представимых в таблич­ной форме.

Электронная таблица (ЭТ) позволяет хранить в таб­личной форме большое количество исходных данных, результатов, а также связей (алгебраических или логи­ческих соотношений) между ними. При изменении ис­ходных данных все результаты автоматически пересчи­тываются и заносятся в таблицу. Электронные таблицы не только автоматизируют расчеты, но и являются эф­фективным средством моделирования различных вари­антов и ситуаций. Меняя значения исходных данных, можно следить за изменением получаемых результатов и из множества вариантов решения задачи выбрать наи­более приемлемый.

Рабочим полем табличного процессора является эк­ран дисплея, на котором электронная таблица представ­ляется в виде прямоугольника, разделенного на строки и столбцы. Строки нумеруются сверху вниз. Столбцы обозначаются слева направо. На экране виден не весь документ, а только часть его. Документ в полном объе­ме хранится в оперативной памяти, а экран можно счи­тать окном, через которое пользователь имеет возмож­ность просматривать таблицу. Для работы с таблицей используется табличный курсор — выделенный прямо­угольник, который можно поместить в ту или иную клет­ку. Минимальным элементом электронной таблицы, над которым можно выполнять те или иные операции, яв­ляется такая клетка, которую чаще называют ячейкой. Каждая ячейка имеет уникальное имя (идентификатор), которое составляется из номеров столбца и строки, на пересечении которых располагается ячейка. Нумерация столбцов обычно осуществляется с помощью латинских букв (поскольку их всего 26, а столбцов значительно больше, то далее идет такая нумерация — АА, АВ,..., А 2, ВА, вв, ВС...), а строк — с помощью десятичных чисел, начиная с единицы. Таким образом, возможны имена (или адреса) ячеек В2, С265, А011 и т.д.

Следующий объект в таблице — диапазон ячеек. Его можно выделить из подряд идущих ячеек в строке, столб­це или прямоугольнике. При задании диапазона указы­вают его начальную и конечную ячейки, в прямоуголь­ном диапазоне — ячейки левого верхнего и правого ниж­него углов. Наибольший диапазон представляет вся таб­лица, наименьший — ячейка. Примеры диапазонов — А1:А100;В12:А212; В2:К40.

Если диапазон содержит числовые величины, то они могут быть просуммированы, вычислено среднее зна­чение, найдено минимальное или максимальное значе­ние и т.д.

Иногда электронная таблица может быть составной частью листа, листы, в свою очередь, объединяются в книгу (такая организация используется в Мicrosoft Ехсе1).

Ячейки в электронных таблицах могут содержать чис­ла (целые и действительные), символьные и строковые величины, логические величины, формулы (алгебраиче­ские, логические, содержащие условие).

В формулах при обращении к ячейкам используются два способа адресации — абсолютная и относитель­ная. При использовании относительной адресации ко­пирование, перемещение формулы, вставка или удале­ние строки (столбца) с изменением местоположения формулы приводят к перестраиванию формулы относи­тельно ее нового местонахождения. В силу этого сохра­няется правильность расчетов при любых указанных выше действиями над ячейками с формулами. В некоторых же случаях необходимо, чтобы при изменении местопо­ложения формулы адрес ячейки (или ячеек), использу­емой в формуле, не изменялся. В таких случаях исполь­зуется абсолютная адресация. В приведенных выше при­мерах адресов ячеек и диапазонов ячеек адресация яв­ляется относительной. Примеры абсолютной адресации (в Мicrosoft Ехсе1): SM10 (в предпоследнем примере фиксирован только столбец, а строка может изменяться, в последнем — фиксирована строка, столбец может изменяться).

Управление работой электронной таблицы осущест­вляется посредством команд.

Можно выделить следующие режимы работы таблич­ного процессора:

• формирование электронной таблицы;

• управление вычислениями;

• режим отображения формул;

• графический режим;

• работа электронной таблицы как базы данных.

При работе с табличными процессорами создаются документы, которые можно просматривать, изменять, записывать на носители внешней памяти для 'хранения, распечатывать на принтере. Режим формирования элек­тронных таблиц предполагает заполнение и редакти­рование документа. При этом используются команды, изменяющие содержимое клеток (очистить, редактиро­вать, копировать), и команды, изменяющие структуру таблицы (удалить, вставить, переместить).

Режим управления вычислениями. Все вычисления на­чинаются с ячейки, расположенной на пересечении пер­вой строки и первого столбца электронной таблицы. Вы­числения проводятся в естественном порядке, т.е. если в очередной ячейке находится формула, включающая ад­рес еще не вычисленной ячейки, то вычисления по этой формуле откладываются до тех пор, пока значение в ячейке, от которого зависит формула, не будет опреде­лено. При каждом вводе нового значения в ячейку доку­мент пересчитывается заново — выполняется автомати­ческий пересчет. В большинстве табличных процессоров существует возможность установки ручного пересчета, т.е. таблица пересчитывается заново только при подаче специальной команды.

Режим отображения формул задает индикацию со­держимого клеток на экране. Обычно этот режим вык­лючен, и на экране отображаются значения, вычислен­ные на основании содержимого клеток.

Графический режим дает возможность отображать числовую информацию в графическом виде: диаграммы и графики. Это позволяет считать электронные таблицы полезным инструментом автоматизации инженерной, административной и научной деятельности.

В современных табличных процессорах, например в Мктохоп: Ехсе1, в качестве базы данных можно использо­вать список (набор строк таблицы, содержащий связан­ные данные). При выполнении обыч­ных операций с данными, например, при поиске, сортировке или обработ­ке данных, списки автоматически рас­познаются как базы данных. Перечис­ленные ниже элементы списков учи­тываются при организации данных:

• столбцы списков становятся по­лями базы данных;

• заголовки столбцов становятся именами полей базы данных;

• каждая строка списка преобразу­ется в запись данных.

Рассмотрим примеры обработки данных с использованием таблично­го процессора.

В пещере у реки поселился огне­дышащий дракон. Всех, кто пытался его прогнать, он прогонял сам, полыхая на них огнем. Количество колыханий зависело от того, на кого надо полыхать. На царевича дракон полыхал 5 раз, на коро­левича — 4 раза, на простого рыцаря — 3.

За первые сто лет дракона пытались прогнать 2 ца­ревича, 3 королевича и 5 простых рыцарей. За второе столетие на него покушались 3 царевича, 2 королевича и 7 простых рыцарей. За третий век дракона беспоко­или 7 царевичей, 5 королевичей и 6 простых рыцарей. За следующее столетие дракону пришлось иметь дело с 3 царевичами, 6 королевичами и 10 простыми рыцаря­ми. После чего дракона, в конце концов, оставили в покое и объявили гору, на которой он жил, заповедником для охраны редких видов животных.

Построить электронную таблицу, из которой будет вид­но: сколько человек пытались прогнать дракона за каждое из столетий в отдельности и за все 4 века вместе; сколько среди них было царевичей, сколько королевичей и сколько простых рыцарей; сколько раз дракону пришлось полы­хать на них огнем в течение каждого века и за все 4 столе­тия вместе; сколько колыханий досталось царевичам, сколько королевичам и сколько простымрыцарям.

Пример 1

Решение

Прежде всего, необходимо продумать структуру таб­лицы и разместить в ней имеющуюся информацию. В приведенном ниже решении информация о царевичах, королевичах и рыцарях занесена в строки, а столбцы содержат сведения о сражениях по векам. Нижняя стро­ка и последние два столбца содержат итоговую инфор­мацию согласно условию задачи. Информация о полы­ханиях, приходящихся на одного царевича, королевича, рыцаря, вынесена отдельно. Это связано с тем, что при изменении этих данных достаточно будет изменить их в указанных ячейках, не изменяя при этом всех формул. Ниже приведены фрагменты таблицы с решением в режиме отображения формул и с результатами расчетов.

Пример 2

Составить форму для решения равнобедренного тре­угольника по основанию и противолежащему ему углу (вычисления его боковых сторон, периметра, оставших­ся углов, площади, высот

Разработаем форму, которая обрабатывает только кор­ректные исходные данные, т.е. треугольник с такими данны­ми должен существовать, заданные величины не могут быть отрицательными и т.д. В таблице достаточно зафиксировать верные расчетные формулы, и эта форма будет пригодна для любых вычислений с указанными исходными данными.

Пусть основание равно с, заданный угол — С.

Тогда углы

А= В= (180 - С)/2;

боковые стороны (по теореме синусов) а = b = (c sin A)/sin С;

периметр Р = а + b + с;

площадь S = 1/2 аb sin С;

высоты b_a = 2S/a; b_b = 2S/b; b_c == 2S/с.

Ниже приведены фрагменты таблицы с решением в режиме отображения формул и с результатами расчетов при с == 10, С = 60°.

2. Разработка алгоритма или программы, содержа­щей команды ветвления.

Решить задачу

Мама выдала Васе а руб. На часть этой суммы он должен купить хлеб, стоимость которого b руб. Сможет ли Вася на оставшиеся деньги приобрести шоколад и мороженое, или хотя бы шоколад или мороженое (если можно приобрести шоколад или мороженое, сообщить об обеих возможнос­тях), стоимость которых соответственно с и А. руб.?

При решении задачи можно использовать запись ал­горитма графически (блок-схема), школьный алгорит­мический язык, один из языков программирования или табличный процессор (в зависимости от того, что изуча­лось в курсе информатики).

Билет №12