11. Роль и место темы «Данные. Типы данных» в разделе «Программирование» школьного курса информатики.

Линия: Алгоритмизация и программирование.

Должны знать: 1) алгоритмическое программирование; 2) основные типы данных; 3) процедуры и функции.

Знание типа переменной существенно для понимания алгоритма. Время выполнения той или иной команды существенным образом зависит от типа участвующих переменных. Каждая из переменных программы предназначена для хранения некоторых значений, а каждый тип данных требует для своего хранения определенное количество элементов памяти. Чтобы распределить память для хранения значений переменных, компилятору необходимо знать диапазоны их значений.

Данные - это общее понятие для всего того, что обрабатывается программой. В языке программирования данные разбиваются на несколько классов, которые не пересекаются. Каждый класс содержит некоторое множество объектов.

Отличительные особенности понятия типа: 1) Тип определяет класс значений, которые могут принимать объекты и выражения. 2) Каждый объект принадлежит одному и только одному типу. 3) Тип любого объекта или выражения можно определить из контекста. 4) Каждой операции соответствует некоторый фиксированный тип ее операндов и точно такой же фиксированный тип результата. 5) Знание типа позволяет обнаружить в программе бессмысленные конструкции и решать вопрос о методе представления данных. 6) Для каждого типа свойства значений и элементарных операций над значениями задаются с помощью аксиом. 7) Используемые типы - это типы, хорошо знакомые математикам: прямые произведения, размеченные объединения, множества, функции, последовательности и рекурсивные структуры.

Тип данных - множество величин, объединенных определенной совокупностью допустимых операций.

Основные элементы реализации типа данных: 1) способ представления объектов данных этого типа в памяти компьютера в процессе выполнения программы; 2) способ представления операций, определенных для этого типа данных, через конкретные алгоритмы и процедуры, которые используются для манипуляций с выбранной формой представления объектов данных в памяти.

Типы данных разделены на две важные группы: простые (элементарные) и структурированные (структурные) типы данных. Переменная простого типа может хранить (в каждый отдельный момент времени) единственное значение.

Структурированный тип данных - это тип данных, который строится, исходя из конечного набора базовых типов с помощью операций - конструкторов типов. Важнейшие конструкторы типов - это записи (структуры) и массивы.

Базовые типы - это множества целых чисел, логических значений, конечных приближений вещественных чисел, а также, возможно, литерных значений (букв, знаков).

Различают:

- простые типы данных: целые, действительные числа и др.;

- составные типы данных: массивы, файлы и др.

12. Методика изложения темы «Разветвляющиеся алгоритмы» раздела «Программирование» в школьном курсе.

Решение практических задач предусматривает различные пути вычисления решения. Причем выбор того или иного пути определяется либо условием задачи, либо результатами, полученными в процессе решения. Каждое из возможных направлений вычисления называется ветвью; в зависимости от выполнения некоторого условия вычисленный процесс может идти по одной или другой ветви. Каждая ветвь может быть любой степени сложности, а может вообще не содержать предписаний, т.е. быть вырожденной. Алгоритм такого вида называется разветвляющимся алгоритмом, а базовая структура называется ветвлением. Количество ветвей в общем случае может быть больше 2-ух. Т.о., для ветвления характерно однократное выполнение последовательности является результатами проверки некоторого условия. Полная структура ветвления состоит из логического блока В и 2-ух функциональных блоков S1 и S2. Условие должно быть таким, что на него можно ответить “да” или “нет”. Если условие В выполнено, то выполняется блок S1, а если не выполнено, то блок S2. Неполная структура ветвления состоит из логического блока В и функционального блока S1, выполняемого при соблюдении условия В.