Пользовательские типы данных

В СУБД SYBASE SQL Anywhere пользователям предоставлена возможность создавать свои типы данных. Они создаются на базе существующих типов

• путем запрета/разрешения записи значений NULL,
• определения значений по умолчанию (установки DEFAULT);
• задания условий на записываемые значения (установки CHECK).

Пользовательские типы можно создать и в утилите ISQL, и утилите SQL Central. В среде ISQL для решения этой задачи необходимо выполнить SQL-оператор CREATE DATATYPE. В SQL Central расширить состав имеющихся типов данных можно при помощи мастера Add User-defined Data Type, являющегося элементом папки User-defined Data Types (см. рис. 40). Право создания пользовательских типов данных имеют только пользователи, имеющие право создавать объекты базы данных (класс полномочий Resource) или обладающие правами администратора (класс полномочий DBA). Пользователь, создавший новый тип данных, становится его владельцем. Сразу после появления этого типа данных доступ к нему получают все пользователи, зарегистрированные в базе данных.

Новый тип данных может применяться при определении типов полей и при описании переменных в хранимых процедурах и триггеров. Удалить новый тип может его владелец или пользователь с классом полномочий DBA. Удаление этого типа данных возможно только в том случае, если он нигде не используется.

В завершении анализа типов данных, поддерживаемых SQL Anywhere, необходимо сказать следующее. Большое количество "собственных" типов данных и возможность создания пользовательских типов данных должны удовлетворить запросы самого взыскательного пользователя.

41. Алгоритмы и основы программирования. Краткое содержание: Этапы создания компьютерной программы. Понятие алгоритма. Виды алгоритмов. Представление алгоритмов в виде блок-схем. Понятие о программировании. Системы и языки программирования. Запись алгоритма на языке программирования. Трансляторы: компиляторы и интерпретаторы. Интерпретатор Quick Basic. Запуск интерпретатора и структура окна. Алфавит языка. Переменные и зачем они нужны. Типы переменных и их запись. Способы объявления переменных. Задание значений переменным. Оператор присваивания. Запись чисел, строк. Арифметические операторы и выражения. Ввод программы. Запуск программы. Исправление ошибок. Сохранение и открытие файлов. Справочная система. Ввод данных. Стандартные функции языка программирования и их использование в арифметических выражениях. Примеры составления простейших линейных программ. Вывод информации на экран. Операторы вывода. Средства расположения информации на экране. Оператор очистки экрана. Комментарии. Константы. Разветвляющиеся алгоритмы. Условный переход IF -THEN - ELSE. Виды условий. Операторы сравнения. Логические операторы и выражения. Сложные условия. Примеры программ с условными операторами. Циклические алгоритмы. Организация циклов с помощью условных операторов. Цикл с параметром FOR. Циклы с предусловием и постусловием. Вложенные циклы. Примеры организации циклических процессов. Пояснение по теме 7. В основные этапы создания компьютерной программы обычно включают следующие процессы: - проектирование программы, - написание программы, - тестирование и отладка программы. При проектировании программы одним из важнейших действий является построение алгоритма решения, поэтому, прежде всего, поясняем содержание данного термина. Слово «алгоритм» происходит от имени математика Аль-Хорезми, который сформулировал правила выполнения арифметических операций. Определения алгоритма: система правил, описывающая последовательность действий, которые необходимо выполнить для решения задачи точное и понятное предписание исполнителю совершить последовательность действий, направленных на решение поставленной задачи. Алгоритм решения вычислительной задачи – это совокупность правил преобразования исходных данных в результатные. Таким образом, в определении алгоритма присутствует его исполнитель. Исполнитель алгоритма выполняет действия по механическим правилам – командам. Совокупность команд представляет собой систему команд исполнителя – СКИ. Обстановка, в которой действует исполнитель, называется средой исполнителя. Правильное построение алгоритма характеризуется полным набором данных – необходимым и достаточным набором данных для решения поставленной задачи (получения искомого результата). С точки зрения исполнителя алгоритм должен иметь следующие свойства: 1. Понятность, т. к. он составляется из команд, входящих в СКИ, и точность – каждая команда алгоритма управления определяет однозначное действие исполнителя. 2. Конечность (результативность) – выполнение алгоритма должно приводить к результату за конечное число шагов. Результативность – свойство алгоритма, которое характеризует, что при точном исполнении всех команд алгоритма, процесс решения задачи прекращается за конечное число шагов и при этом получается определенный результат. 3. детерминированность или определенность – свойство алгоритма, благодаря которому каждая команда воспринимается однозначно. 4. массовость - свойство алгоритма, которое характеризует пригодность алгоритма для решения задач некоторого класса. 5. дискретность - свойство алгоритма, которое характеризует разбиение процесса решения задачи на последовательность отдельных шагов. Виды алгоритмов: Терминистический (выполняющийся за конечное число шагов), Детерминистический (при строгом указании очередного шага алгоритма), Детерминированный (определение результата независимо от последовательности выполняемых шагов). Исходными данными для построения алгоритмов, независимо от способов их написания, являются: - постановка задачи, которую необходимо решить с помощью алгоритма. - способ (метод) решения задачи. Алгоритм может быть описан (формализован) по некоторым правилам посредством конкретных изобразительных средств. Основные способы записи (формализации) алгоритма: словесный, графический, формульно-словесный, алгоритмический язык. Наибольшее представление из-за своей наглядности получил графический (блок - схемный) способ записи алгоритма. Блок-схема – это графическое изображение логической структуры алгоритма, в которой каждый этап процесса обработки информации представляется в виде геометрических символов (блоков), имеющих определенную конфигурацию в зависимости от характера выполняемых операций. Перечень символов, их наименование, отображаемые ими функции, форма и размер определяются правилами ГОСТ и представлен на рисунке 1. Рисунок 1. Некоторые элементы блок-схем алгоритмов. Результатами выполнения алгоритмов могут быть информация и управляющие сигналы, по которым осуществляются определенные преобразования. При всем многообразии алгоритмов решения задач выделяют три основных вида вычислительных процессов и соответствующих типов алгоритмов: - Линейный процесс, выполняющийся последовательно шаг за шагом, это алгоритм, в котором команды выполняются в порядке их естественного следования друг за другом, независимо от каких-либо условий. - Ветвящийся процесс, выполняющийся по одному из нескольких заранее предусмотренных направлений в зависимости от исходных данных или промежуточных результатов. - Циклический процесс, в котором последовательность команд повторяется более одного раза. Цикл – это многократно повторяемый участок вычислений. Имеются циклы с определенным (заранее заданным) числом повторений и с неопределенным числом повторений. Количество повторений зависит от соблюдения условия. Если проверка условия идет в начале цикла, то такой цикл называется с предусловием, в конце - с постусловием. И ветвящийся и циклический алгоритм изображаются с помощью единого блока проверки по условию. Основной графический блок проверки по условию показан на рисунке 2. Рисунок 2. Графический блок проверки по условию. Цикл с параметром Рисунок 3. Блок- схемы типов алгоритмов и разновидностей алгоритмов. Разнообразие алгоритмов определяется тем, что любой алгоритм распадается на части, фрагменты, и каждый фрагмент представляет собой алгоритм одного из з-х указанных видов. Построение алгоритмов – непростая задача. Однако можно сформулировать общие правила построения схемы алгоритма задачи: (основные принципы алгоритмизации). Выявить исходные данные, результаты, назначить им имя. Выбрать метод (порядок) решения задачи. Разбить метод решения задачи на этапы (с учётом возможностей ПК) для графического представления алгоритма. Изобразить каждый этап в виде соответствующего блока схемы алгоритма и указать линиями связи порядок их выполнения. В полученной схеме при любом варианте вычисления: а) предусмотреть выдачу результатов или сообщений об их отсутствии; б)обеспечить возможность после выполнения любой операции так или иначе перейти к блоку «конец». Основные типы алгоритмических структур 1.Линейный алгоритм Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны выполняться последовательно одна за другой.Такие последовательности команд будем называть сериями, а алгоритмы, состоящие из таких серий, линейными. Алгоритм, в котором команды выполняются последовательно одна за другой, называются линейным алгоритмом. Алгоритмическая структура «Ветвление» В отличие от линейных алгоритмов, в алгоритмическую структуру «ветвление» входит условие, 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 условием высказывание, которое может быть либо истинным, либо ложным. Условие, записанное на формальном языке, называется условным или логическим выражением. Условные выражения могут быть простыми или сложными. Простое выражение включает в себя два числа, две переменных или два арифметических выражения, которые сравниваются между собой с использованием операций сравнения (равно, больше, меньше и пр.) 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 c 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» Блок-схема Языки программирования Visual Basic и VBA If Условие Then Серия 1 Else Серия 2 End If If Условие Then Серия 1 Else Серия 2 Алгоритмическая структура «ветвление» 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… То…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 четвёртой. Конец инструкции 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 задаётся символом «переноса», который задаётся символом подчёркивания после пробела «_». Третье ключевое слово Else в сокращённой форме инструкции может отсутствовать. (Необязательные части оператора записываются в квадратных скобках). Тогда, в случае, если условие ложно, выполнение оператора условного перехода заканчивается и выполняется следующая строка программы. Алгоритмическая структура «выбор» Алгоритмическая структура «выбор» применяется для реализации ветвления со многими вариантами серий команд. В структуру выбора входят несколько условий, проверка которых осуществляется в строгой последовательности их записи в команде выбора. При истинности одного из условий выполняется соответствующая последовательность команд. В алгоритмической структуре «выбор» выполняется одна из нескольких последовательностей команд при истинности соответствующего условия. На языках программирования Visual Basic и VBA инструкция выбора начинается с ключевых слов Select Case, после которых записывается выражение (переменная, арифметическое выражение и так далее). После ключевых слов Case заданное выражение сравнивается с определёнными значениями – записываются условия, при истинности одного из которых начинает выполняться серия команд. Заканчивается инструкция ключевыми словами End Select. Алгоритмическая структура «выбор» Блок-схема Языки программирования Visual Basic и VBA Case Выражение Case Условие 1 Серия 1 Case Условие 2 Серия 2 Case Else Серия End Select Алгоритмическая структура «цикл» В алгоритмическую структуру «цикл» входит серия команд, выполняется многократно. Такая последовательность команд называется телом цикла. Циклические алгоритмические структуры бывают двух типов: циклы со счётчиком, в которых тело цикла выполняется определённое количество раз; циклы с условием, в которых тело цикла выполняется, пока условие истинно. В алгоритмической структуре «цикл» серия команд (тело цикла) выполняется многократно. Алгоритмическая структура «цикл» может быть зафиксирована различными способами: графически – с помощью блок-схемы; на языке программирования, например, на языках Visual Basic и VBA с использованием специальных инструкций, реализующих циклы типа. Цикл со счётчиком. Когда заранее известно, какое число повторений тела цикла необходимо выполнить, можно воспользоваться циклической инструкцией (оператором цикла со счётчиком) For … Next. Блок-схема Языки программирования Visual Basic и VBA For Счётчик = НачЗнач То КонЗнач Step шаг Тело цикла Next Счётчик Синтаксис оператора For … Next следующий: строка, начинающаяся с ключевого слова For, является заголовком цикла, а строка с ключевым словом Next – концом цикла, между ними располагаются операторы, являющиеся телом цикла. В начале выполнения цикла значение переменной устанавливается НачЗнач. При каждом проходе цикла переменная Счётчик увеличивается на величину шага. Если она достигает величины, большей КонЗнач, то цикл завершается и выполняются следующие за ним операторы. Цикл с условием. Часто бывает так, что необходимо повторить тело цикла, но заранее не известно, какое количество раз надо это сделать. В таких случаях количество повторений зависит от некоторого условия. Такой цикл реализуется с помощью инструкции Do… Loop. Условие выхода из цикла можно поставить в начале, перед телом цикла. Такой цикл называется циклом с предусловием. Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While или Until. Эти слова придают одному и тому же условию противоположный смысл. Ключевое слово While обеспечивает выполнение цикла, пока выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «истина». Как только условие примет значение «ложь», выполнение цикла заканчивается. В этом случае условие является условием продолжения цикла. Цикл с предусловием. Блок-схема Языки программирования Visual Basic и VBA Do While Условие Тело цикла Loop Do Until Условие Тело цикла Loop Ключевое слово Until обеспечивает выполнение цикла, пока не выполняется условие, то есть пока условие имеет значение «ложь». Как только условие примет значение «истина», выполнение цикла закончится. В этом случае условие является условием завершения цикла. Условие выхода из цикла можно поставить в конце, после тела цикла. Такой цикл называется циклом с постусловием. Этот цикл реализуется также с помощью инструкции Do… Loop. Проверка условия выхода из цикла проводится с помощью ключевых слов While и Until. Цикл с постусловием, в отличие от цикла с предусловием, выполняется как минимум один раз, независимо от того, выполняется условие или нет. Блок-схема Языки программирования Visual Basic и VBA Do Тело цикла Loop While Условие Do Тело цикла Loop Until Условие При создании блок - схемы алгоритма нужно знать следующее Блок-схема Наиболее часто употребляемые блочные символы Название символа Графическое изображение Комментарии Пуск/Останов (блоки начала и конца алгоритма) Указание на начало или конец алгоритма Ввод/Вывод (блоки ввода, вывода) Организация ввода/вывода в общем виде Процесс (операторные блоки) Выполнение вычислительного действия или последовательности действий (можно объединить в один блок),которые изменяют значение, форму представления или размещение данных. Условие (условный блок) да нет Выбор направления выполне-ния алгоритма. Если условие, записанное внутри ромба, выполняется, то управление передаётся по стрелке «да», в противном случае – по стрелке «нет». Таким образом, реализуется процесс изменения последовательности вычислений в зависимости от выполнения условия Начало цикла с параметром Используется для организации циклических конструкций с известным количеством итераций (повторений) и известным шагом изменения параметра цикла. Внутри блока для параметра цикла указывается через запятую его начальное и конечное значение, шаг изменения. Цикл, для которого неизвестно количество повторений, записывается с помощью условного и операторных блоков. Предопределённый процесс Используется для указания обращений к вспомогательным алгоритмам, существующим автономно в виде некоторых самостоятельных модулей, и для обращения к библиотечным подпрограммам. Печать сообщений Вывод результатов на печать Условия, которые требуют проверки при составлении блок-схемы. Из каждого прямоугольника и параллелограмма (кроме конца алгоритма) должна выходить только одна стрелка. В каждый прямоугольник и параллелограмм (кроме начала алгоритма) должна входить хотя бы одна стрелка. В каждый ромб должна входить хотя бы одна стрелка, а выходить из него – две стрелки, помеченные словами «да» и «нет». Знакомство с разработкой непосредственно программ необходимо начинать с терминологии. Программирование (ЭВМ) – это составление программ решения различных задач на электронных вычислительных машинах; наука, занимающаяся разработкой методов и средств получения программ для ЭВМ, один из прикладных разделов теории алгоритмов, изучающий возможности и пути формализации процессов обработки информации и представления ее в виде алгоритмов и программ для ЭВМ. Программа вычислительной машины – это описание алгоритма решения задачи, заданное на языке вычислительной машины. Таким образом, суть процесса программирования сводится к представлению алгоритма решения задачи в виде конечного набора инструкций для вычислительной машины. Для записи этих инструкций разработаны специальные языки связи человека и ЭВМ, которые называются языками программирования. Языки программирования являются разнообразными знаковыми системами для записи алгоритмов и выполняют две основные взаимосвязанные задачи: служат аппаратом для задания действий, которые должна выполнять вычислительная машина, формируют концепции, используемые программистов при составлении программы. Первая задача использует так называемые машинные языки на основе двоичного кода. Вторая задача применяет немашинные языки высокого уровня, которые являются понятными для программиста. При этом программиста не интересует, на каком конкретном компьютере будет реализована созданная им программа, которая после соответствующей обработки действует автоматически. Система программирования – это совокупность различных программ, используемых для автоматизации процессов программирования сценариев работы ЭВМ. Язык программирования – строго определенный набор правил, характеризующий систему алгоритмов, лежащих в основе составляемой программы. Все существующие системы программирования обычно делят на машинно-ориентированные и машинно-независимые. Машинно-ориентированные (или низкого уровня) системы зависят от особенностей архитектуры компьютеров, их иначе называют процессорными. Данные системы используют языки, которые по степени автоматизации программирования разделяю на следующие виды: машинный язык, представляющий собой двоичные команды для конкретного процессора ЭВМ, язык символического кодирования, при котором команды описываются определенными символами, автокоды – языки, использующие макрокоманды в виде различных символов мнемоник и числовые данные. Развитые автокоды называют ассемблерами, макросы – язык, заменяющий определенную последовательность символьных кодов на более сжатую их форму. Основные недостатки машинно-ориентированных языков заключаются в сложности написания на них программы. От этих недостатков избавлены машинно-независимые языки (высокого уровня), которые делятся на следующие виды: процедурно-ориентированные (средства записи процедур или алгоритмов обработки информации для определенного круга задач) – Fortran, Basic, Pascal, C, проблемно-ориентированные (средства для новых классов задач, например, в экспертных системах и системах искусственного интеллекта) - Lisp, Prolog, объектно-ориентированные (средства развития процедурных и проблемных языков для классов предметных областей) – Visual Basic (аналог Basic), Delphi (аналог Pascal), Visual Fortran (аналог Fortran), С++, Prolog++. Термин структурный подход к программированию означает нисходящие методы разработки программы «сверху вниз», собственно структурное программирование (программирование по структурам) и так называемый структурный контроль. Языки высокого уровня были изобретены как искусственные формальные языки, которые являются гибридом английских слов и математических выражений. Для преобразования программ на данном языке (исходного кода) используются специальные программы – переводчики, называемые трансляторами. Трансляторы переводят исходные коды в машинный язык, который вычислительная машина воспринимает как команды. Трансляторы подразделяются на два основных вида программ: - интерпретаторы, проверяющие и выполняющие исходный код построчно по шагам, - компиляторы, проверяющие исходный код, а затем отдельно, после исключения ошибок, переводящие весь текст записанной программы на машинный язык. Интерпретаторы позволяют проконтролировать правильность выполнения программы непосредственно по шагам, но они весьма медленны в действии. Компиляторы используются непосредственно при создании программы, прогоняют же программу на порядок быстрее, чем их интерпретаторные эквиваленты. Интерпретатор Basic является представителем трансляторов, проверяющим правильность написания программы построчно по шагам. При использовании неправильных конструкций в строке (синтаксических ошибок) интерпретатор выдает об этом сообщение и ждет исправления, после чего начинает проверять следующую строку записи программы. Запуск интерпретатора осуществляется с соответствующего файла с расширением.exe. Окно редактора, в котором происходить редактирование программ, их сохранение и запуск на выполнение, имеет область (окно быстрого выполнения программы) в нижней части экрана. Языки программирования типа Pascal используют компилятор, который редактирует весь тест написанной программы подключением соответствующего отладчика. Только после исправления ошибок всю программу можно запустить на выполнение, в результате чего создается файл программы с расширением.exe. Как и естественные языки, искусственные языки (программирования) имеет свой алфавит и словарь для записи алгоритмов. Алфавит для языков программирования (набор обычных символов языка) представлен в таблице 1. Таблица 1 – Алфавит языков программирования Символы Наименование A - Z, a - z Заглавные и прописные буквы 0 - 9 цифры пробелы! Восклицательный знак # диез % Знак процента & Знак амперсанда $ Знак доллара «Двойные кавычки ‘ Апостроф (одинарная кавычка). точка, запятая? Вопросительный знак; Точка с запятой: двоеточие + Знак плюс - Знак минус * Знак Asterisk / Наклонная черта (слеш) \ Обратная наклонная черта (обратный слеш) ^ Знак вставки = Знак равенства < Знак меньше > Знак больше () Левая и правая скобки _ Знак подчеркивания ̃̃ ˜ Тильда Словарь языка программирования – это, как правило, набор сокращений слов английского языка, которые называются ключевыми или зарезервированными словами, обозначающими выполнение определенного действия. Многие ключевые слова вместе с дополнительными параметрами формируют операторы, из которых состоит тест программы. Например, одним из важнейших ключевых слов, дающих указание компьютеру на выведение информации на экран, в языке Basic служит обычно оператор Print (печать), а в Pascal – оператор Write (писать), для ввода информации с клавиатуры оператор Read (читать). Обычно ключевые слова и операторы объединяются в группы по своему функциональному назначению. Ключевые слова, зарезервированные в словарь языка, нельзя использовать в программах в качестве других имен (например, переменных). Любой язык программирования оперирует с помощью своих ключевых слов над так называемыми величинами. Величина – это отдельный информационный объект, имеющий имя, значение и тип. В языках программирования различают постоянные величины или константы, которые не меняются в процессе выполнения программы, и переменные, которые изменяют свое значение. В сущности, алгоритмы и программы отражают в виде записей процессы преобразования над переменными величинами, образуя вычислительные структуры. Выражение – это запись, которая определяет последовательность действий над величинами. В общем случае, величины (обычно переменные) разделяют на следующие типы: - целые (целочисленные), - вещественные, - символьные, - логические. В большинстве языков программирования типы величин необходимо объявлять (определять) непосредственно перед записью программы, и обычно для объявления используется символ «двоеточие» (:). Пример записи (объявления) величины или так называемый формат: <имя величины>: <тип величины> Символьные переменные иначе называют текстовыми или строковыми (от английского слова string). Для строковых переменных существуют следующие понятия: - длина строки, - пустая строка, - конкатенация. Длина строки (текста) – число символов, составляющих текст, включая пробелы и знаки препинания. Если текст не содержит никаких символов, и соответственно, его длина равна нулю, то он называется пустой строкой. Конкатенация – объединение (склеивание) двух последовательностей в одну. Ее можно толковать как последовательное сложение символов текста (строк). Строковые данные могут содержать произвольные фрагменты текстовой информации и состоять из последовательности букв и любых других символов. Таким образом, при создании программы необходимо выбрать тип данных, что является непростой задачей. Выбирая тип данных, необходимо учитывать требования решаемой задачи и помнить, что ваш выбор влияет на количество используемой памяти, скорость выполнения программы и точность получаемого результата. В программировании существует такое важное понятие, как команда или оператор присваивания. Оператор (команда) присваивания – команда исполнителя, в результате которой переменная получает новое имя. Формат команды присваивания (знаки:= используются не во всех языках): <имя переменной>:= <выражение>. Оператор присваивания применяется для наименования как числовых, так и текстовых данных. В языках программирования числовые данные, как уже указывалось, подразделяются на целые числа и действительные или вещественные (с дробной частью), положительные и отрицательные. Отрицательные числа имеют знак минус, числа без знака считаются положительными. Дробная часть числа от целой отделяется, как правило, точкой, а не запятой. Для действительных чисел с большой или малой величиной (размерностью) используют так называемую экспоненциальную форму записи. Примеры записи числовых данных: Целое положительное число– 15238, Целое отрицательное число– -15238, Действительное число – 15238.325, Действительное большое число – 5689000000.0 = 5.689 * 109 = 5.689Е+9, Действительное малое число – 0.000000419 = 4.19 * 10-9 = 4.19Е-9. Текст в программах записывается в кавычках, которые называются ограничителями. Ограничители служат для определения начала и конца текстового выражения, помещаемого в программу. В качестве ограничителей используются, как правило, одинарные кавычки, но в некоторых языках – двойные кавычки. Над числовыми данными совершаются вычисления – действия, которые обозначаются соответствующими арифметическими операторами. Арифметические операторы обозначаются знаками арифметических действий, размещаемыми на клавиатуре компьютера. Данные знаки помещены в таблице 2. Таблица 2 – Арифметические действия, применяемые в программировании. Знаки Арифметические операторы Приоритет + сложение низкий - вычитание низкий * умножение высокий / деление высокий ^ возведение в степень Самый высокий Арифметические операторы, как показано в таблице 2, имеют разные приоритеты исполнения: оператор высокого приоритета выполняется раньше низкого, а операторы одного приоритета выполняются последовательно слева направо. Самый высокий приоритет у арифметического оператора – возведения в степень. В программах арифметические выражения записываются одной строкой, для указания последовательности действий используются, как правило, круглые скобки. Пример записи арифметического выражения: 5,02 → 5.0^2*17.0/ (3.5+4.0-2.3) Кроме простого арифметического деления в языках программирования используются, как правило, для целых чисел две дополнительных операции: целочисленное деление – (нахождение целого при делении), нахождение остатка от деления. Целочисленное деление обозначается знаком обратного слеша \ или используется ключевое слово DIV. Например, 14:5 – это 2 целых, и остаток 4. 14 DIV 5 равно 2. Округление в данной операции неприменимо. Для нахождения остатка используется ключевое слово MOD. 14 MOD 5 равно 4. Для разработки программ на любом из языков программирования на вашем компьютере необходимо иметь соответствующее программное обеспечение – программную среду языка. В данной среде выполняются следующие действия: инсталляция и запуск языковой программной среды, запись и редактирование текста программ, запуск программ на выполнение, сохранение программ в виде файлов на диске. Установка (инсталляция) программной среды на ваш компьютер осуществляется, как правило, с соответствующего внешнего оптического диска, охраняющего все необходимые программы (приложения) для работы с языком. После инсталляции в главном меню компьютера в приложениях появляются соответствующие пиктограммы (значки) работы с языком программирования. При запуске среды (двойным щелчком мыши по пиктограмме) появляется пользовательский интерфейс – внешний вид экрана редактора языка с соответствующими панелями меню и курсором. Текст программы необходимо сохранять на жестком диске, при этом расширение текстового файла устанавливается автоматически по типу применяемого языка программирования. Исправление ошибок в программе осуществляется при ее трансляции (компилировании или интерпретировании), при этом современные среды предлагают вам различные подсказки. Процесс трансляции завершается автоматически, если компьютер воспринял ваш вариант программы как верный, и одновременно осуществляет запуск программы на выполнение. Выполненная программа в виде исполняющего файла (обычно с расширением.exe) сохраняется в указанном вами месте на жестком диске. В дальнейшем можно открыть текстовый файл программы, отредактировать его и модифицировать программный исполняющий файл. В процессе отладки программ применяется развитая справочная система языка, которая вызывается пользователем и содержит необходимые инструкции, учебник по усвоению языка, примеры и т. п. Справочная система имеет меню, которое содержит различные разделы описания языка. Ввод данных в языках программирования осуществляется обычно двумя способами: - автоматически в тексте программы с помощью описанных выше операторов присваивания, - с использованием клавиатуры вручную. Для этого в тексте программы вы должны использовать специальные операторы, которые присваивают значение указанной в тексте программы переменной во время выполнения программы. При этом в процессе выполнения программы совершаются следующие действия: на экране появляется знак ввода данных (мигающий курсор или вопросительный знак), программа приостанавливает работу и ждет, когда вы наберете какие-либо значения на клавиатуре. Для окончания ввода обычно нажимается клавиша ENTER. введенное значение автоматически присваивается указанной в программе переменной, и компьютер продолжает выполнение программы с введенным значением. В языке BASIC оператор ввода обозначается ключевым словом INPUT, язык PASCAL обычно использует оператор READ(), т. е. указание компьютеру «Читай». Удобство метода ввода с клавиатуры объясняется тем, что программа становится универсальной, так как может выполняться с различными данными без дополнительной корректировки текста программы. Оператор ввода позволяет вводить с клавиатуры также и текстовые данные, и таким образом, организовать диалог пользователя с программой, выводимой на экран компьютера. Языки программирования содержат множество стандартных (или так называемых встроенных) функций, в которых реализуются основные, необходимые практически для всех типов задач, действия. Большинство стандартных функций возвращают (то есть выдают) некоторое значение, и потому могут быть использованы в любом месте программы. Стандартные функции, как правило, содержат один или несколько формальных параметров. В зависимости от цели стандартные функции разделяются на следующие типы: числовые функции, текстовые функции, функции определения ошибок, функции для работы с экраном и форматирования текста, функции для работы с файлами, функции для работы с внешними устройствами, функции для доступа к памяти компьютера. Самые распространенные из стандартных функций – это числовые, которые имеют числовые параметры и возвращают числовые значения. Большую группу из данных функций составляют аналогии известным математическим функциям. Например, тригонометрические функции в языках программирования имеют следующие обозначения (х – аргумент, числовая переменная): sinx → sin (x), cosx → cos (x), tgx → tan (x), Абсолютное значение (модуль) числа обозначается: |x| → abs (x), Экспонента числа: ex → exp (x), Квадратный корень из числа: → sqr (x), и т. д. Таким образом, математическое выражение x2 +3 ex +cos(x+1) - |sin(x-2)| в языках программирования представляется в виде следующей последовательности: x^2 + 3*exp(x) + cos(x+1) –abs(sin(x+2)). Простейшие линейные алгоритмы представляют собой, как правило, вычисление математических выражений с помощью стандартных функций. Блок-схема данного линейного алгоритма показана на рисунке 4. Пример 1. Вычислить при x=2,3 В общем случае, алгоритм решения имеет следующее описание: Начало ввести ‘x:=2.3’ y:=(x^3 +5*x+cos(x+1))/(x-exp(x)) напечатать (‘y=’;y) конец. Рисунок 4 – Блок-схема простейшего линейного алгоритма. Вывод информации на экран компьютера организуют при помощи специальных операторов вывода, для которых применяются приемы так называемого форматного вывода. Уже говорилось о том, что по мере необходимости в программах нужно использовать диалог пользователя и компьютера, то есть создавать дружелюбный пользовательский интерфейс. Для этого кроме операторов ввода используют операторы вывода (например, те же PRINT или WRITE), а также стандартные функции, которые позволяют выводить информацию на экран в любой форме и получать результат, отличающийся от простого использования знаков препинания. Так, например, в языке BASIC можно применять дополнительные возможности оператора PRINT, при которых обеспечивается вывод данных в виде колонки или одной строкой, таблицей или с пробелами. Стандартная функция TAB может установить позицию, с которой информация будет выводиться на экран, а функция SPC позволяет разделять результата вывода пробелами. Можно так<