Величины: константы, переменные, типы величин. Присваивание, ввод и вывод величин. Линейные алгоритмы работы с величинами

Известно, что всякий алгоритм составляется для конкретного исполнителя. В качестве исполнителя мы будем рассматривать компьютер, оснащенный системой программирования на определенном языке. Компьютер-исполнитель работает с определенными данными по определенной системе команд.
Данные. Компьютер работает с информацией, хранящейся в его памяти. Отдельный информационный объект (число, символ, строка, таблица и пр.) называется величиной. Величины, обрабатываемые программой, называются данными.

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

Величины в программировании, так же, как и математические величины, делятся на переменные и константы (постоянные).

Например, в формуле (a²-2ab+b²) а, Ь — переменные, 2 — константа.

Константы — это данные, которые зафиксированы в тексте программы и не изменяются в процессе ее выполнения.

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

Переменные в программировании, как и в математике, обозначаются символическими именами и могут изменять свои значения в ходе выполнения программы. Имена называют идентификаторами (от глагола «идентифицировать», что значит обозначать, символизировать). Идентификатор может быть одной буквой, множеством букв, сочетанием букв и цифр. Как правило, употребляются буквы только латинского алфавита и первый символ в идентификаторе — буква. Примеры идентификаторов: А, X, BS.prim, r25 и т.п.

Переменные бывают целые, вещественные, логические, символьные и литерные.

Существуют три основных типа величин, с которыми работает компьютер:

• числовой – целые и вещественные числа,
• символьный – текст, который может содержать буквы (русские и латинские), числа, знаки препинания, служебные символы и т.д.,
• логический – принимает два значения: True (истина) и False (ложь).

Система команд. Всякий алгоритм строится исходя из системы команд исполнителя, для которого он предназначен. Независимо от того, на каком языке программирования будет написана программа, алгоритм работы с величинами составляется из следующих команд: присваивание; ввод; вывод.

Процесс решения вычислительной задачи - это процесс последовательного изменения значений переменных. В итоге - в определенных переменных получается результат. Переменная получает определенное значение в результате присваивания. Команда присваивания — одна из основных команд в алгоритмах работы с величинами. Присваивание - это занесение в ячейку, отведенную под переменную, определенного значения в результате выполнения команды.

Для задания значения переменной служит оператор присваивания. При выполнении оператора присваивания переменная, имя которой указано слева от знака равенства, получает значение, равное значению выражения (арифметического, строкового или логического), которое находится справа от знака равенства.

Записывать ее мы будем так:
<переменная>:= < выражение>
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:

X

2

Y

5

Z

—

то после выполнения команды станет следующим:

X

2

Y

5

Z

7

Значения переменных, являющихся исходными данными решаемой задачи, как правило, задаются вводом.
Команда ввода в описаниях алгоритмов будет выглядеть так:

ввод <список переменных>.
Например, в Паскале: Readln(А, В, С)

Если переменной величине не присвоено никакого значения (или не введено), то она является неопределенной.

Результаты решения задачи сообщаются компьютером пользователю путем выполнения команды вывода:

вывод <список переменных>.
Например, Паскале: Writeln(А, В, С)

Выражения — предназначаются для выполнения необходимых вычислений, состоят из констант, переменных, указателей функций (например, exp(x)), объединенных знаками операций.

Выражения записываются в виде линейных последовательностей символов (без подстрочных и надстрочных символов, "многоэтажных" дробей и т.д.), что позволяет вводить их в компьютер, последовательно нажимая на соответствующие клавиши клавиатуры.

Различают выражения арифметические, логические и строковые.

Типы операций:

арифметические операции +, -, *, / и др.;

логические операции и, или, не;

операции отношения <, >, <=, >=, =, <>;

операция сцепки (иначе, "присоединения", "конкатенации") символьных значений друг с другом с образованием одной длинной строки; изображается знаком "+".

Операторы (команды). Оператор — это наиболее крупное и содержательное понятие языка: каждый оператор представляет собой законченную фразу языка и определяет некоторый вполне законченный этап обработки данных. В состав операторов входят:

• ключевые слова;
• данные;
• выражения и т.д.

Операторы подразделяются на исполняемые и неисполняемые. Неисполняемые операторы предназначены для описания данных и структуры программы, а исполняемые — для выполнения различных действий (например, оператор присваивания, операторы ввода и вывода, условный оператор, операторы цикла, оператор процедуры и др.).

Линейная алгоритмическая структура

Для представления алгоритма в виде, понятном компьютеру, служат языки программирования. Сначала разрабатывается алгоритм действий, а потом он записывается на одном из таких языков. В итоге получается текст программы - полное, законченное и детальное описание алгоритма на языке программирования. Существует большое количество алгоритмов, в которых команды должны быть выполнены одна за другой. Такие алгоритмы называются линейными.

Программа имеет линейную структуру, если все операторы (команды) выполняются последовательно друг за другом.

Пример: программа на языке программирования Pascal, складывающая два числа

Readln(a, b);
c:= a + b;
write ('Результат =', c);