Быстрый поиск

Реферат: Электронно-вычислительная машина

Поскольку таблицы предназначены для расчетов, то в ячейки можно записывать не только конкретные значения, но и формулы, по которым их можно вычислить. Формулы записывают по правилам, напоминающим правила записи программ. В формулах можно использовать математические операции, различные числа, строки и ссылки на значения других ячеек.

Если изменяются исходные значения (например, числа в ячейках, на которые ссылается формула), то содержимое ячейки пересчитывается автоматически.

В составе современных таблиц есть и средства деловой графики — на основе рассчитанных или введенных данных можно построить графики и диаграммы. Они также меняются при изменении данных.

Для оформления таблицы можно использовать разные шрифты, объединять несколько ячеек в одну, менять их высоту и ширину.

4.4 Реляционные базы данных

Для обработки больших объемов данных разработано много способов. Один из наиболее распространенных способов — технология реляционных баз данных.

Согласно технологии реляционных баз данных сами данные представляют в виде набора таблиц с фиксированным количеством столбцов, назначение и тип которых заданы при создании базы данных. Каждую колонку называют полем таблицы, а строку — записью. Записи в таблицах связываются между собой через так называемые ключевые поля.

Для работы с базами данных разрабатывают специальные комплексы программ — системы управления базами данных. Они позволяют вносить и получать информацию из базы с помощью запросов на специальном языке. Самый распространенный язык для этой цели — SQL (язык структурированных запросов, Structured Query Language).

Чтобы с базой данных смог работать обычный человек, разрабатываются приложения баз данных, которые обращаются к системе управления базами данных самостоятельно, а пользователю показывают результат в понятном для него виде.

5 АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММЫ

5.1 Алгоритмы. Способы записи алгоритмов

Алгоритм — точное предписание исполнителю (человеку или автомату) выполнить последовательность действий, направленных на достижение поставленной цели.

Алгоритм всегда составляется для конкретного исполнителя, т. е. для человека или автомата, который может его исполнить.

Совокупность всех команд, которые исполнитель может выполнить, и всех состояний объектов, которые он в состоянии распознать, называется системой команд исполнителя.

От обычных инструкций алгоритм отличается несколькими важными свойствами, допускающими его автоматическое исполнение.

• Дискретность. Алгоритм состоит из отдельных команд, которые выполняются последовательно, начало и конец их выполнения строго фиксированы.

• Понятность. Команды алгоритма должны быть полностью понятны исполнителю.

• Точность. После выполнения каждой команды точно известно, завершено ли выполнение алгоритма или нужно перейти к следующей команде.

• Результативность. Алгоритм завершается либо достижением цели, либо обнаружением невозможности решения задачи.

• Массовость. Алгоритм единым образом применяется к любой корректной формулировке задачи, для решения которой он разработан.

Каждый алгоритм разрабатывается в строго определенных заранее условиях, включающих строгую формулировку задачи и систему команд исполнителя.

Для того чтобы алгоритм мог выполняться автоматом, его надо записать в той форме, в которой автомат его сможет «читать». Для ЭВМ такой формой является двоичный код.

Однако человеку записывать алгоритм в машинном коде крайне неудобно, так как на запись даже простого алгоритма уходит много времени, и появляется масса трудно обнаруживаемых ошибок. Поэтому для составления и подготовки программ используются другие формы записи алгоритма, в частности блок-схемы и языки программирования.

Блок-схема — последовательность, составленная из отдельных соединенных между собой в порядке выполнения блоков. С помощью блок-схем описывают структуру программы. Вид блоков определяется их назначением в программе. Форма блока определяет вид действий, а записи внутри — подробности (параметры).

Конкретные виды блоков будут упоминаться вместе с соответствующими частями программ.

Язык программирования — формализованный язык, предназначенный для описания алгоритмов решения задач на ЭВМ.

Языки программирования бывают: низкого, среднего и высокого уровня.

Язык программирования низкого уровня — язык программирования, структура команд которого определяется системой команд процессора и архитектурой ЭВМ. Часто эти языки называют языками ассемблера.

Писать программы на языках ассемблера немногим проще, чем в двоичном коде, поскольку по сути эти языки являются просто буквенными записями машинных команд.

На основе языков ассемблера были созданы языки среднего уровня или языки макро-ассемблера. В них система команд расширена более сложными конструкциями. Специальные программы-переводчики сами переводят эти конструкции в двоичный код.

5.2 Языки высокого уровня

Языки высокого уровня — языки программирования, средства которых допускают описание алгоритма в наглядном виде, т. е. не на основе команд процессора, а на основе слов естественного языка.

Программа на таком языке переводится на машинный с помощью программы-транслятора, которая переводит конструкции языка программирования на язык команд процессора. Языки высокого уровня не зависят от конкретного компьютера, а зависят от программы-транслятора.

При разработке новых процессоров для них вначале первым делом разрабатывают программы-ассемблеры, а потом переводят на язык ас-

Программа на языке Basic представляет собой последовательность команд-операторов. Программа начинает выполнение с первого от начала оператора и заканчивает работу либо на последнем операторе, либо на операторах остановки: END или STOP.

Имена переменных в языке Basic могут включать в себя от 1 до 40 символов и должны начинаться с буквы. Имена переменным рекомендуется давать так, чтобы из имени был понятен смысл переменной.

Тип переменной в языке Basic определяется с помощью последнего символа имени (суффикса). Используются следующие типы переменных:

• ! дробное число с одинарной точностью;

• # дробное число с двойной точностью;

• % целое число;

• & длинное целое число;

• $ строка.

Имя	Тип
Norma	Число с плавающей точкой, одинарная точность
Bint%	Целое число
S$	Строка
А#	Число с плавающей точкой, двойная точность

Правила записи выражений в языках программирования очень похожи на математические. Но при написании программы необходимо записывать выражения одной строкой — линеаризовать запись.

В зависимости от типа вычисляемого в выражении итогового результата, говорят о типе выражения.

Числовые выражения — выражения, результатом вычисления которых является число.

Математические операции, доступные в языке Basic
Знак операции	Операция	Пример
+	Сложение	А+В
-	Вычитание	А-В
*	Умножение	А*В
/	Деление	А/В
\	Деление нацело	А\В
mod	Нахождение остатка от деления	A mod В
^	Возведение в степень	А^В

Для обозначения порядка действий используют скобки.

В выражениях можно использовать встроенные математические функции:

• sin(x) синус числа х;

• cos(x) косинус числа х;

• tan(x) тангенс числа х;

• atn (x) арктангенс числа х;

• abs (x) модуль числа х;

• sqr (x) корень квадратный из числа х.

В тригонометрических функциях аргумент выражается в радианах.

Числовые выражения могут быть целыми и дробными. Трансляторы языка Basic учитывают это автоматически — при присваивании целочисленного выражения дробной переменной дробная часть считается равной 0, а при присваивании дробного выражения целой переменной отбрасываются знаки после запятой.

Примеры записи числовых выражений
Математическая запись	Запись на языке Basic

Строковые выражения составляются из переменных и функций строкового типа, его результат — строка.

Для составления строковых выражений можно использовать:

• строки-константы, записанные в двойных кавычках;

• функции, возвращающие строки;

• операцию «склеивания» (конкатенацию) двух строк (записывается как сложение).

Строковые функции
Len(A$)	Длина строки А$. Внимание: длина строки А$ — число!
Left$(A$,N)	Первые N символов строки А$
Right$(A$,N)	Последние N символов строки А$
Mid$(A$,P,N)	N символов строки А$, начиная с символа номер Р
Str$(N)	Строка, содержащая запись числа N
Val(S$)	Число, записанное в строке S$

Примеры строковых выражений
"Привет!"	«Привет!»
1еП$("Привет",3)	«При»
MID$("12345",3,2)	«34»
"Вася"+сhг$(32)+"Синицын"	«Вася Синицын»

Логические выражения в языке Basic строятся из элементарных условий с помощью обычных логических операций, результат — значения ИСТИНА или ЛОЖЬ.

Элементарными называют условия, сравнивающие выражения между собой записывается) некоторое значение. Значение может быть предварительно вычислено.

Примеры условий
А>=0	А — неотрицательно
(A>=10)AND(A<15)	АÎ [10,15]
(X<>0)AND(X<0.5)	X ¹ 0, X меньше 1/2
(X<2)AND(X>5)	Противоречивое условие. Всегда имеет значение «ложь».

5.3 Основные операторы и синтаксические конструкции

Присваивание. В результате выполнения этого оператора переменной присваивается (иногда говорят — записывается) некоторое значение. Значение может быть предварительно вычислено.

Пример 1. Записать в переменную А значение 15, умноженное на содержимое переменной В.

Пример 2. Увеличить значение в переменной А на единицу.

Ввод и вывод. Эти команды позволяют организовывать взаимодействие с пользователем в диалоговом режиме. Стандартные операторы предусматривают ввод пользователем данных с клавиатуры и вывод различных текстов на экран.

При вводе и выводе текст записывается в кавычках, переменные именами без кавычек. По правилам вывод и ввод нужно разделять на разные блоки и записывать подробно. На практике часто описывают только то, что относится к структуре алгоритма, а оформление опускают.

Пример 3. Вывести на экран слова «Здравствуй, мир!».

Условие (ветвление). Так называется ситуация выбора одного из двух путей продолжения действий, как правило, в случае выполнения некоторого условия.

В программах оператор условия имеет две формы — полную и краткую. В краткой форме выполняются только действия при выполнении условия, а в полной и при невыполнении. Условие записывается логическим выражением.

Оператор условия в краткой форме

Пример 4. Если А > О, то вывести сообщение о том, что значение этой переменной положительно.