4. Логический тип данных.

AND – логическое И

OR – логическое ИЛИ

NOT – логическое НЕТ

TRUE – правда, истина

FALSE – ложь

Логические величины принимают только два значения: TRUE, FALSE. К ним можно применять логические операции, основными из которых являются: AND (операция конъюнкция – логическое И); OR (операция дизъюнкция – логическое ИЛИ); NOT (операция инверсия – логическое отрицание).

Первые две операции применяются к двум логическим величинам (Например: (с= d) AND (a>b)), а операция NOT к одной величине (Например: NOT (a>b)). Результаты выражения с логическими данными является логическая величина. Результат операции AND = TRUE только в том случае, если обе величины равны TRUE. В остальных случаях результат равен FALSE.

Если применяется операция OR, то результат равен FALSE, только если обе величины равны FALSE. В остальных случаях равны TRUE.

Операция NOT изменяет значение логической величины: результат равен TRUE, если величина равна FALSE (и наоборот!).

В смешанных выражениях операция выполняется в соответствии с приоритетами. Наивысший приоритет у арифметических операций, затем выполняются операции сравнения. Самый низкий приоритет у логических операций. Среди логических первой выполняется операция NOT, затем AND и последняя OR. Операции с одинаковым приоритетом выполняются слева направо. Порядок выполнения операций может быть изменен использованием скобок.

3.3.5. Кодирование графической информации.

В зависимости от способов формирования изображений компьютерную графику принято подразделять на растровую, векторную и фрактальную.

Растровый принцип заключается в представлении графических изображений в виде множества точек, каждая из которых представляет последовательность целых чисел (линейные координаты, цвет, яркость).

В векторной графике базовым элементом является не точка, а линия, которая описывается математически, как единый объект.

Фрактальная графика основана на математических вычислениях, но базовым элементом является сама математическая формула. Никаких объектов в памяти компьютера не хранится, и изображения строятся исключительно по уравнениям.

Программные системы, ориентированные на растровую графику предназначены на работу с готовыми изображениями (фотошоп). Системы векторной графики предназначены для создания графических объектов (CorelDrow), а системы фрактальной графики позволяют создавать объемные изображения, которые можно поворачивать и рассматривать под разными ракурсами (3D-Max).

3.4. Структуры данных. Файловые структуры.

Существуют три основных типа структур данных:

• линейная;

• табличная;

• иерархическая.

При создании любой структуры данных решается два вопроса:

1. Как разделяются элементы данных между собой?

2. Как разыскиваются необходимые элементы?

Любой информационный объект (например, отдельный документ), хранящийся во внешней памяти и имеющий название называется файлом (именованная последовательность байтов).

Информация о файлах (название, размеры, время создания, место размещения во внешней памяти) хранится в каталогах.

Каталог – это таблица, в каждой строке которой содержится информация о каком-либо файле или другом каталоге. При записи файлов сведения о них автоматически записываются в те каталоги, которые указал пользователь. Каждый файл или каталог имеет название, состоящее из двух частей, разделенных точкой. Левая – имя, правая – расширение. Расширение вместе с точкой может отсутствовать. В названии не рекомендуется использовать специальные знаки (. , - и т.п.). Рекомендуется для удобства работы со списками файлы именовать с указанием расширений, а каталоги без расширений.

Линейные структуры.

Линейные структуры – это хорошо знакомы нам списки. Список – это простейшая структура данных, отличающаяся тем, что каждый элемент данных однозначно определяется своим номером в массиве. Проставляя номера на отдельных страницах рассыпанной книги, мы создаём структуру списка. Обычный журнал посещаемости занятий, например, имеет структуру списка, поскольку все студенты группы зарегистрированы в нем под своими уникальными номерами. Мы называем номера уникальными потому, что в одной группе не могут быть зарегистрированы два студента с одним и тем же номером.

В журнале посещаемости, например, каждый элемент списка заносится с новой строки, т.. разделителем является конец строки. Тогда нужный элемент можно разыскать по номеру строки.

Разделителем может быть и какой-нибудь специальный символ. Нам хорошо известны разделители между словами – пробелы. Разделителем предложения является точка. Можно использовать символ «*» (в рассмотренном классном журнале). Тогда список выглядел бы так:

Аистов Александр Алексеевич*Бобров Борис Борисович*…*Сорокин Сергей Семенович.

В этом случае для розыска элемента с номером n надо просмотреть список, начиная с самого начала, и пересчитать встретившиеся разделители. Когда будет отсчитано n – разделителей, начнется нужный элемент. Он закончится, когда будет встречен следующий разделитель.

Ещё проще можно действовать, если все элементы списка имеют равную длину. В этом случае разделители в списке вообще не нужны. Для розыска элемента с номером n надо просмотреть список с самого начала и отсчитать a(n-1) символ, где a – длина этого элемента. Со следующего символа начнётся нужный элемент. Его длина тоже равна a, поэтому конец определить не трудно.

Векторы данных – списки, состоящие из элементов равной длины.

Линейные структуры данных – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента однозначно определяется его номером.

Табличные структуры.

Например: таблица умножения.

Табличные структуры отличаются от списочных тем, что элементы данных определяются адресом ячейки, которая состоит не из одного параметра, как в списках, а из нескольких.

Для таблицы умножения, например, адрес ячейки определяется номерами строки и столбца. Нужная ячейка находится на их пересечении, а элемент выбирается из ячейки.

При хранении табличных данных количество разделителей должно быть больше, чем для данных, имеющих структуру списка.

Если нужно сохранить таблицу в виде длинной символьной строки, используют один символ – разделитель между элементами, принадлежащими одной строке и др. разделитель для определения строк, например так:

Меркурий*0,39*0,056**0#Венера*Марс*1,51*0,1*2#...

Для розыска элемента, имеющего адрес ячейки (m, n), надо просмотреть набор данных с самого начала и пересчитать внешние разделители. Когда будет отсчитан m – разделитель, надо пересчитать внутренние разделители. После того как будет найден n-1 разделитель, начнется нужный элемент. Он закончится, когда будет встречен любой очередной разделитель.

Планета	Расстояние до Солнца	Относительная масса	Количество спутников
Меркурий	0,39	0,056	0
Венера	0,67	0,88	0
Земля	1,0	1,0	1

Ещё проще, если все элементы таблицы имеют равную длину. Такие таблицы называют матрицами. В данном случае разделители не нужны, поскольку все элементы имеют равную длину и количество их известно. Для розыска элемента с адресом (m, n) в матрице, имеющей М строк и N столбцов, надо просмотреть её с самого начала и отсчитать a|N (m-1) + (n-1)| символ, где a – длина одного элемента. Со следующего символа начнется нужный элемент. Его длина тоже равна a, поэтому его конец определить нетрудно.

Табличные структуры данных (матрицы) – это упорядоченные структуры, в которых адрес элемента определяется номером строки и номером столбца, на пересечении которого находится ячейка, содержащая искомый элемент.

Иерархические структуры.

Нерегулярные данные, которые трудно представить в виде списка или таблицы, часто представляют в виде иерархических структур. Иерархическую структуру имеет система готовых адресов.

В иерархической структуре адрес каждого элемента определяется путем доступа (маршрутом), ведущим от вершины структуры к данному элементу.

Например:

Путь доступа к команде, запускающей программу Калькулятор.

Пуск – Программы – Стандартные – Калькулятор

(24.10.2012 г.)

При форматировании каждого диска (логического и физического) на нем автоматически создаётся каталог, который называют корневым. Его название состоит из двух знаков: имя диска и двоеточие.

C:, D:… В корневом каталоге можно создать другие каталоги, которые называются подкаталогами или каталогами первого уровня иерархии. Он могут содержать каталоги второго уровня и т.д. Таким образом, формируется иерархическая (древовидная) файловая структура данных на диске.

Если требуется использовать какой-либо файл, необходимо указать в каком каталоге он находится. Это делается с помощью указания пути (маршрута) к файлу по дереву каталогов.

Маршрут (путь) – это список названий каталогов по мере их вложенности (от внешнего к внутреннему), разделенных знаком обратный слеш (с: \). При указаний файла (каталога) перед его названием указывается маршрут, а затем через обратный слеш название файла (каталога).

Пример:

С:\Windows\regedit.exe

Эта запись означает, что файл находится в корневом каталоге диска С. Такая полная запись называется полной спецификацией (в данном случае файла). Название файла называется краткой спецификацией.

Корневой каталог занимает определенное место фиксированного размера на диске. Создаваемые пользователем каталоги следующих уровней иерархии и файлы размещенные при записи на свободные места памяти диска.

200 = 0;

400 = 0;

300 = 0.

Как каталоги, так и файлы могут быть записаны частями в разные места диска. В процессе записи файл автоматически разбивается на такие части и каждая из них записывается в то место, которое оказалось свободно в данный момент. Эти части называются кластерами. Размер кластера зависит от формата диска. В результате таких действий вся область дисковой памяти как бы делится на такие кластеры, и они используются для записи файлов. Считывание файлов также происходит частями размером в один кластер: файл собирается из отдельных частей, записанных в разные места дисковой памяти. Файловая система может быть основана на разных принципах хранения информации о размещении кластеров файла, записанных на носители информации.

Наиболее часто используются системы:

- на основе таблицы размещения файлов FAT (File Allocation Table);

- на основе главной таблицы файлов MFT (Master File Table) – NTFS.

Одним из важных преимуществ NTFS является обеспечивающая ею разграничение прав доступа пользователей к файлам и каталогам.

Чаще всего используется файловая система на основе FAT. FAT формируется на диске автоматически при его форматировании. Клетки этой таблицы пронумерованы, начиная с нуля и соответствует частям памяти диска в один кластер. В каждой клетке может содержаться ноль (указывает, что соответствующий кластер свободен), номер следующего кластера данного файла или специальный код, означающий окончание цепочки кластера данного файла. Для представления чисел, находящихся в FAT, используется типы данных – целое без знака. В зависимости от количества битов, используемых для представления каждого числа, различают 16-битовый (16 – разрядный) FAT, 32 – битовый (32 – разрядный) FAT. В качестве специального кода, означающего окончание цепочки кластеров файла, используется максимальное число, которое может быть представлено в клетке FAT.

Например:

Для 16 – разрядного FAT таким числом является 65535.

Программы, которые обеспечивают просмотр и корректировку FAT, показывают этот код на экране в виде «EOF» (end of File).

В каталоге содержится информация о файле и, в частности, порядковый номер кластера, с которого начинается файл. Эта информация вместе с информацией, содержащейся в FAT, и используется для поиска и считывания файлов.