Это базовые типы данных, с помощью которых представляются данные всех остальных типов.
Для работы с целыми числами, которые могут быть не только положительными, но и отрицательными используются типы:
- однобайтовое целое со знаком (целое короткое)
- двухбайтовое целое со знаком (целое обычное)
- четырехбайтовое целое со знаком (целое длинное)
Они отличаются объемом памяти, которая отводится для хранения каждого числа. Для представления чисел, которые могут быть как положительными, так и отрицательными в программах используются разные способы. Основными из них являются:
§ дополнительный код
§ смещение
Общее количество числовых кодов, возможных для данного количества байтов (например, для однобайтового это 256) делится пополам. Первая половина используется для представления положительных чисел и нуля (прямым кодом), а другая – для представления отрицательных чисел (дополнительным кодом). Отрицательные числа представляются как дополнение до общего количества числовых кодов, например если для хранения числа используется 1 байт, то число -1 представляется числом 255, -2 – числом 254 и т.д. до 128, которое означает число -128.
К числу перед записью его в память прибавляется положительное число, которое называется смещением. Смещение выбирается таким образом, чтобы минимальному числу соответствовал ноль, например, для однобайтового представления смещение равно 128, тогда число -128 представляется в памяти компьютера нулем, -127 представляется числом 1 и т.д. до 127, которое представляется числом 255. Метод смещения упрощает вычисление и сравнение чисел.
|
|
|
Таким образом, однобайтовое целое со знаком позволяет работать с целыми числами от -128 до +127, двухбайтовое целое со знаком от -32768 до +32767 и четырехбайтовое целое со знаком от -2,1 млрд. до +2,1 млрд.
§ Вещественные типы данных.
Работая с вещественными числами, следует иметь ввиду два аспекта:
- способы визуализации чисел(изображение вещественных чисел на бумаге, их представление при вводе с клавиатуры, выводе на экран или принтер и т.п.)
- способы представления чисел в памяти ЭВМ
В информатике, при записи вещественных чисел в качестве разделителя целой и дробной части принято вместо запятой писать точку.
вид записи вещественных чисел:
· форматом с фиксированной точкой
Точка фиксирует позицию, после которой указана дробная часть. Изменение ее местоположения меняет смысл числа
· форматом с плавающей точкой, при вводе и выводе вещественных чисел большой длины
Вещественное число с плавающей точкой состоит из двух частей, разделенных специальным знаком (латинская буква E или D):
- мантисса - вещественное число с фиксированной точкой.
- порядок задается целым числом, указывающим, в какую степень надо возвести число 10, чтобы при умножении результата на мантиссу получить вещественное число в формате с фиксированной точкой.
|
|
|
При таком виде записи точка не фиксирована, ее положение определяется величиной порядка. Как мантисса, так и порядок могут иметь знак. Если мантисса по модулю меньше 1, если первая цифра после точки не равна нулю, то такую запись вещественного числа с плавающей точкой называют нормализованным.
Различают:
• вещественные числа с одинарной точностью (при записи числа в качестве разделителя мантиссы и порядка используется латинская буква E, в памяти ЭВМ занимает 4 байта)
• вещественные числа с двойной точностью (разделителем мантиссы и порядка является буква D, в памяти ЭВМ занимает 8 байтов). Такое представление обеспечивает бóльшую точность в вычислениях, чем одинарная точность.
Универсальных стандартов относительно представления вещественных чисел нет.
§ Текстовые типы данных
- строковый
Элемент текста - строка
- символьный
Элемент текста - отдельный знак
В любом случае каждый знак представляется виде определенной последовательности битов, т.е. двоичного числа.
Для числового кодирования текстовых знаков используются специальные таблицы кодирования: однобайтовыми(каждый знак = один байт, например ASCII , КОИ-8, Windows -1251, ISO.) и двухбайтовыми(кажд знак = два байта, напр. UNICODE.)
|
|
|
§ Логический тип данных
Логические величины принимают только два значения. К ним можно применять логические операции, основными из которых являются:
§ AND (конъюнкция, логическое И)
Применяется к двум величинам, напр. c = 
,
Результат операции AND равен TRUE только в том случае, если обе величины равны TRUE, в противном случае результат равен FALSE.
§ OR (дизъюнкция, логическое ИЛИ)
Применяется к двум величинам, напр. c = 
,
результат равен FALSE только в одном случае, когда обе величины равны FALSE.
§ NOT (инверсия, логическое отрицание)
Применяется к одной величине, напр. NOT 
.
изменяет значение логической величины.
Результатом выражения с логическими данными (логического выражения) является логическая величина.
В смешанных выражениях, операции выполняются в соответствии с приоритетами:
арифметические операции > операции сравнения > логические операции
Среди логических: NOT > AND > OR
Операции с одинаковым приоритетом выполняются слева направо, порядок выполнения операции может быть изменен использованием скобок.
|
|
|
§ Кодирование графической информации
В зависимости от способов формирования изображений компьютерную графику подразделяют на:
- растровую
графическое изображение = множествo точек(базовый элемент = точка), каждая из которых описывается последовательностью целых чисел (координаты, номер цвета, номер яркости и т.п.)
• Черно-белое изображение (256 градаций яркого цвета- 8 бит)
• Цветное изображение (3 основных цвета красный зеленый синий – RGB) – 24 бита– по одному байту на каждую цветовую составляющую – точку.
• Полноцветная (+голубой(C), пурпурный(M), желтый(Y), черный(K) – CMYK) – 32 бита
Для растровых изображений особую важность имеет понятие разрешения, выражающее количество точек, приходящихся на единицу длины. Следует различать:
• разрешение оригинала,
• разрешение экранного изображения,
• разрешение печатного изображения.
Методы растрирования изображений:
– с амплитудной модуляцией (АМ-метод) - изменение размера точек, каждая из которых находится в ячейке и заполняет ее с определенной плотностью.
– с частотной модуляцией (ЧМ-метод) - изменение расстояния между соседними точками одинакового размера
- векторную
базовым элементом = линия, которая описывается математически как единый объект
например,
– точка представляется координатами (x,y), т.е. двумя числами,
– прямая линия описывается линейным уравнением y = k ⋅ x + b, т.е. представляется двумя числами k и b
Объем занимаемой памяти для векторных изображений существенно меньше, чем в растровой графике
- фрактальную
основана на математических вычислениях, базовым элементом = сама математическая формула, никаких объектов в памяти компьютера не хранится и изображение строится исключительно по уравнениям.
Структуры данных
Хранение данных в организованной структуре обеспечивает приобретение нового свойства, которое называется адресом.
При создании любой структуры данных решаются две проблемы:
- как разделяются элементы данных между собой
- как разыскиваются необходимые элементы
Основные типы структуры данных:
§ линейная - список, особенность которого в том, что адрес элемента однозначно определяется его номером, т.е. каждый элемент однозначно определяется своим номером в массиве.
- последовательного доступа, используются, когда элементы могут иметь разную длину. В этом случае для разделения элементов используются специальные знаки-разделители.
- прямого доступа - вектора данных, используются, когда элементы имеют одинаковую длину. В этом случае разделители в списке не нужны.
§ табличная - упорядоченная структура, в которой адрес элемента определяется номерами строки и столбца, на пересечении которых находится ячейка, содержащая искомый элемент.
Отличие такой структуры: элементы данных определяются адресом ячейки, который состоит из нескольких параметров.
В памяти компьютера табличная структура представляется линейным способом = строки таблицы записываются последовательно друг за другом.
- последовательный доступ, требует большее количество разделителей, чем линейная
- прямой доступ, матрица, разделители не нужны.
§ иерархическая - адрес каждого элемента определяется путем доступа маршрутом, ведущим от вершины структуры к данному элементу. Подобные структуры широко применяются в различ-ных систематизациях и классификациях.
Иерархические структуры используются для представления нерегулярных данных, которые трудно представить в виде списка или таблицы. В компьютере таким способом представлена структура каталогов, структура команд.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 220; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!