Организация памяти. Представление данных различных типов в памяти.
Ограниченность разрядной сетки.
Понятие переменная.
Тип данных. Основные типы данных ЯВУ. Классификация типов данных.
Характеристики переменной.
Информационная система.
В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией
ИС в узком смысле рассматривают как программно-аппаратную систему, предназначенную для автоматизации целенаправленной деятельности конечных пользователей, обеспечивающую, в соответствии с заложенной в нее логикой обработки, возможность получения, модификации и хранения информации
Классификация по степени автоматизации
По степени автоматизации ИС делятся на:
§ автоматизированные: информационные системы, в которых автоматизация может быть неполной (то есть требуется постоянное вмешательство персонала);
§ автоматические: информационные системы, в которых автоматизация является полной, то есть вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически.
«Ручные ИС» («без компьютера») существовать не могут, поскольку существующие определения предписывают обязательное наличие в составе ИС аппаратно-программных средств. Вследствие этого понятия «автоматизированная информационная система», «компьютерная информационная система» и просто «информационная система» являются синонимами[4].
Классификация по характеру обработки данных
По характеру обработки данных ИС делятся на:
§ информационно-справочные, или информационно-поисковые ИС, в которых нет сложных алгоритмов обработки данных, а целью системы является поиск и выдача информации в удобном виде;
§ ИС обработки данных, или решающие ИС, в которых данные подвергаются обработке по сложным алгоритмам. К таким системам в первую очередь относят автоматизированные системы управления и системы поддержки принятия решений.
Классификация по сфере применения
Поскольку ИС создаются для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области, то каждой предметной области (сфере применения) соответствует свой тип ИС. Перечислять все эти типы не имеет смысла, так как количество предметных областей велико, но можно указать в качестве примера следующие типы ИС:
§ Экономическая информационная система — информационная система, предназначенная для выполнения функций управления на предприятии.
§ Медицинская информационная система — информационная система, предназначенная для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении.
§ Географическая информационная система — информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).
Классификация по охвату задач (масштабности)
§ Персональная ИС предназначена для решения некоторого круга задач одного человека.
§ Групповая ИС ориентирована на коллективное использование информации членами рабочей группы или подразделения.
§ Корпоративная ИС в идеале охватывает все информационные процессы целого предприятия, достигая их полной согласованности, безызбыточности и прозрачности. Такие системы иногда называют системами комплексной автоматизации предприятия.
Архитектура информационных систем.
По степени распределённости отличают:
§ настольные (desktop), или локальные ИС, в которых все компоненты (БД, СУБД, клиентские приложения) находятся на одном компьютере;
§ распределённые (distributed) ИС, в которых компоненты распределены по нескольким компьютерам.
Распределённые ИС, в свою очередь, разделяют на:
§ файл-серверные ИС (ИС с архитектурой «файл-сервер»);
§ клиент-серверные ИС (ИС с архитектурой «клиент-сервер»).
В файл-серверных ИС база данных находится на файловом сервере, а СУБД и клиентские приложения находятся на рабочих станциях.
В клиент-серверных ИС база данных и СУБД находятся на сервере, а на рабочих станциях находятся клиентские приложения.
В свою очередь, клиент-серверные ИС разделяют на двухзвенные и многозвенные.
В двухзвенных (англ. two-tier) ИС всего два типа «звеньев»: сервер баз данных, на котором находятся БД и СУБД (back-end
), и рабочие станции, на которых находятся клиентские приложения (front-end
). Клиентские приложения обращаются к СУБД напрямую.
В многозвенных (англ. multi-tier) ИС добавляются промежуточные «звенья»: серверы приложений (application servers). Пользовательские клиентские приложения не обращаются к СУБД напрямую, они взаимодействуют с промежуточными звеньями. Типичный пример применения многозвенности — современные веб-приложения, использующие базы данных. В таких приложениях помимо звена СУБД и клиентского звена, выполняющегося в веб-браузере, имеется как минимум одно промежуточное звено — веб-сервер с соответствующим серверным ПО.
Понятие алгоритма.
Алгоритм – это заданная последовательность точных и понятных для исполнителя инструкций, которые направлены на выполнение определенной задачи, достижение определенной цели за конечное число шагов.
Свойства алгоритмов
Дискретность (прерывность, раздельность). Т.е. алгоритм должен представлять процесс решения задачи как последовательное выполнение простых (или заранее определенных) шагов (этапов).
Определенность. Т.е. каждое правило (инструкция) алгоритма должно быть четким, однозначным и не оставлять места для произвола. Благодаря этому свойству выполнение алгоритма носит механический характер и не требует никаких дополнительных указаний или сведений о решаемой задаче.
Результативность (или конечность). Это свойство состоит в том, что алгоритм должен приводить к решению задачи за конечное число шагов.
Массовость. Это означает, что алгоритм решения задачи разрабатывается в общем виде, т.е. он должен быть применим для некоторого класса задач, различающихся лишь исходными данными. При этом исходные данные могут выбираться из некоторой области, которая называется областью применимости алгоритма.
Формы представления алгоритмов.
Применение естественного языка.
Применение графического изображения.
Применение языка программирования.
Понятия алгоритма, программы и программного продукта.
Иерархическая организация программы.
Транслятор, интерпретатор, компилятор. Типы компиляции.
Язык программирования.
Состав и структура языка программирования.
Типы ошибок.
Понятие переменной.
В программах на языках высокого уровня принят подход обращения к данным в оперативной памяти посредством переменных (variables).
Что такое переменная? Для программиста это идентификатор, имя, которое закреплено за определенной областью памяти с хранящимися там данными (число или дата и т.п.). Для компьютера это определенный фрагмент памяти, где это значение находится.
У каждой переменной есть свое имя или идентификатор. Есть определенные ограничения в задании имени и есть определенные рекомендации, соблюдение которых необязательно. имени допускается использование букв, цифр, знака подчеркивания.
Объявление переменной. Характеристики переменной.
Ограничения при задании имени
В большинстве языков программирования допускается использование латинских букв, цифр и некоторых специальных знаков, таких как знак подчеркивания. Не рекомендуется использование букв национальных алфавитов. Полный список разрешенных специальных символов можно посмотреть в справке, но опять же есть рекомендация не злоупотреблять в их использовании.
Также имя переменной не может совпадать с зарезервированными, служебными словами языка программирования. И не может совпадать с уже заданным в программе именем, если при этом происходит конфликт, возникает неоднозначность.
Во всех языках программирования есть ограничения по длине имени.
Ограничения по заданию имен в VB.Net 2010
· Имя должно начинаться с буквы или знака подчеркивания
· Имя может содержать только буквы, цифры и знаки подчеркивания
· Если имя начинается со знака подчеркивания, то должно содержать как минимум одну букву или цифру
· Имя не может быть больше 1023 символов
· Совпадения со служебными именами допускается, но настоятельно не рекомендуется
· Регистр символов не играет роли
В большинстве языков программирования требуется явное объявление всех переменных (и вообще всех идентификаторов). Это значит, что программист должен в определенном месте программы указать какие имена он резервирует для использования в программе как имена переменных.
Объявление переменной является декларацией, инструкцией для компилятора, которая говорит, что указанное имя будет означать имя переменной. Далее, анализируя текст программы, транслятор, встречая указанное имя, уже распознает его именно как переменную, а не как что-то еще и производит связывание (линковку) всех обращений по имени с реальной, зарезервированной областью памяти. Эта память резервируется для каждой переменной, когда программа начинает работать.
Объявить переменную необходимо еще до ее использования, чтобы транслятор знал, что указанное имя - это именно имя переменной.
При объявлении переменной, кроме имени указываются и другие характеристики переменной:
1. Имя.
2. Тип.
3. Область видимости.
4. Время жизни.
5. Права доступа.
Сколько переменных можно объявлять, и какие именно? Обычно в программах верхняя граница памяти, отводимой для переменных довольно велика, поэтому можно утверждать, что объявлять переменных можно столько, сколько нужно.
Но перед объявлением очередной переменной необходимо четко определить, для чего она нужна в Вашей программе, т.е. ее назначение, кем и как она будет изменяться. Далее, эту переменную нужно использовать в соответствии с запланированным ее назначением. Плохим стилем программирования является тот факт, когда одна и та же переменная используется для разных целей. С другой стороны, чрезмерно большое количество вспомогательных переменных, является также неправильным.
Инициализация переменной.
Чему равняется переменная после объявления и при запуске программы? Это зависит от языка программирования. В некоторых значение переменной не определено, т.е. в той области памяти, которая отводится для переменной, находится определенная последовательность 0 и 1, которая осталась от предыдущего владельца этого блока памяти. Предсказать, что там будет находиться, практически невозможно, а потому трансляторы обычно запрещают обращаться к такой переменной до ее первой инициализации. В других языках программирования значение переменной равно определенному значению по умолчанию. Для числовых переменных это 0. Для строковых переменных это пустая строка. Если это действительно так, тогда Вы точно можете утверждать, чему равняется переменная сразу после запуска программы, хотя хорошей практикой является обязательная явная инициализация переменных. Итак, инициализацией называется присвоение начальных значений переменным.
Обычно явная инициализация происходит в начале работы программы. Значения, которые записывают в переменные, могут быть либо значениями по умолчанию, либо значениями, которые считали из настроек программы, либо из самой операционной системы.
Числовые типы данных.
Целочисленные
Знаковые
Shot – 2b
Integer – 4b
Long – 8b
Беззнаковые
UShot = 16 бит. (2^16-1) - max размер числа
Uint
Byte
С плавающей точкой
Single – 4b
Double – 8b
Decimal – 16b
Представление в памяти.
Операции с переменными числовых типов.
Преобразование типов данных.
Переменные строкового и символьного типа данных.
Представление в памяти. Кодировка символов.
Операции с символьными и строковыми переменными.
Область видимости. Время жизни.
Затенение имен переменных.
Затенение позволяет нам объявлять переменные, которые совпадают по имени с переменными в родительском блоке и как бы «затеняют» их.
{ int x = 0;} int x = 1; Преобразование переменных разных типов.
Объявление переменных и констант.
Конвертация переменных разных типов данных.
Оператор условия.
Оператор условия (оператор ветвления) используется в языках программирования для организации ветвления алгоритма в зависимости от выполнения или невыполнения заданного условия. Еще говорят, что организуется условный переход, это значит, что от проверяемого условия зависит, перейдем мы на ту или иную команду программы.
Оператор ветвления используется при составлении программ, реализации алгоритмов достаточно часто, т.к. часто реализуемые алгоритмы не линейны. Примером нелинейности могут служить следующие ситуации:
· В зависимости от типа пользователя зашедшего в систему необходимо отобразить то или иное диалоговое окно.
· В зависимости от того, есть ли свободное место на диске для записи информации или его нет, необходимо выполнить те или иные действия.
· В зависимости от того факта, подключен сетевой принтер или не подключен, необходимо отправить документ на печать или вначале подключить принтер и только затем выполнять печать текста.
If shrExt = “doc” or strExt = “docx” Then
If chrC>= “A” And chrC<= “z” Then
If intMonth >= 1 And intMonth <=12 Then
AndAlso – усде первая часть ложь, то вторая вычисляться не будет
OrElse – если первая часть истина, то вторая не вычисляется
Составление логических выражений.
Использование логических операций.
Приоритет операций.
1. инверсия
2. конъюнкция
3. дизъюнкция
4. импликация
5. эквивалентность
Оператор выбора.
*Select
*Switch
Применяется, когда тестируемое выражение может принимать значение из множества доп.значений относительно невысокой мощности
Select case text_expr
Case exlist1
Statements1
[Case exlist2
Statements2]
[Case exlist3
Statements3]
End Select
Операторы цикла.
Используется при повторном выполнении одинаковых действий.
Тело цикла – команды, выполняемы повторно
Итерация – одно выполнение цикла
С предусловием и постусловием количество итераций неизвестно.
Do While условие
Тело
Loop
Do until условие
Тело
Loop
Do
Тело
Loop While условие
Do
Тело
Loop Until условие
Составление логических выражений.
Подпрограммы, процедуры и функции.
Подпрограмма – законченный фрагмент кода, который реализует определенный алгоритм
Свойства:
Обработчик событий (вызывается автоматически системой)
Аргументы: фактические и формальные.
Аргумент – переменная, применяемая для передачи данных в/из подпрограммы (-му). Выделяют:
Формальные – описаны или объявлены в подпрограмме.
Фактические – описаны или объявлены в программе.
Способы передачи аргумента.
Конвертация разных типов данных при вызове подпрограммы.
Рекурсия. Необходимые условия создания рекурсивной подпрограммы. Прямая и косвенная рекурсия.
Рекурсия
Рекурсия — это такой способ организации вспомогательного алгоритма (подпрограммы), при котором эта подпрограмма (процедура или функция) в ходе выполнения ее операторов обращается сама к себе.
Для выражения рекурсивных программ удобнее пользоваться процедурами или функциями. Если некоторая процедура Р содержит явную ссылку на саму себя, то ее называют прямо рекурсивной, если же Р ссылается на другую процедуру В, содержащую ссылку на Р, то Р называют косвенно рекурсивной.
Прямая рекурсия (direct recursion) может выглядеть следующим образом:
В случае косвенной рекурсии (indirect recursion) рекурсивная процедура вызывает другую процедуру, которая, в свою очередь, вызывает первую:
Обращение к рекурсивной подпрограмме ничем не отличается от вызова любой другой подпрограммы.
При этом при каждом вызове подпрограммы, система сохраняет ряд параметров (например, локальные переменные) в системном стеке. Так как этот стек играет важную роль, иногда его называют просто стеком. Если рекурсивная функция вызовет себя слишком много раз, она может исчерпать стековое пространство и аварийно завершить работу с ошибкой «System.StackOverflowException».
