4. Электронные таблицы

4.1. Краткая история развития

Несмотря на то что выполнение всевозможных расчетов — это изначальное назначение компьютеров, в течение довольно долгого времени в практике работы многих пользователей персональных ЭВМ текущие простые расчеты практически не выполнялись.

Причиной этого была необходимость для проведения расчета создавать программу, что требовало владения навыками программирования.

Ситуация кардинально изменилась в 1979 году, когда студентами Гарвардского университета Дэном Бриклином и Бобом Франкстоном была разработана программа VisiCalc (“Визуальный калькулятор”) для персональных компьютеров Apple II. Программа была разработана для быстрого выполнения типовых бухгалтерских расчетов, которые до того выполнялись в книге, методом заполнения соответствующих граф.

Окно программы работы с электронными таблицами OpenOffice.org Calc с основными рабочими элементами

Программа VisiCalc позволяла создавать и заполнять таблицы размером до 20 строк и 5 столбцов. Ключевым свойством предложенного решения была возможность указывать для некоторых ячеек данные, а для некоторых — схему выполнения вычислений. Позже доступное пространство ячеек было расширено.

В результате появилась возможность быстро и эффективно решать большое количество типовых расчетных задач, изменяя исходные данные.

Следующим шагом в развитии идеи электронных таблиц было появление в 1982 году продукта Lotus 1-2-3. Его отличительной чертой была интеграция в систему средств визуализации данных — т.е. построения всевозможных диаграмм, а также доступ к данным, полученным с помощью запросов к базам данных.

Еще одним ключевым шагом в развитии современных электронных таблиц была возможность работы с несколькими связанными таблицами одновременно. В некоторых продуктах набор связанных таблиц рассматривался в виде книги, в некоторых — трехмерного куба.

Последняя отличительная возможность современных таблиц — наличие языка макропрограммирования, т.е. описания действий над данными, что позволило создавать на основе электронных таблиц специализированные приложения. Программные продукты, предназначенные для создания и обработки электронных таблиц, называются табличными процессорами.

 Структура электронной таблицы

Во всех современных табличных процессорах используется общая идеология представления данных и выполнения расчетов. В ее основе лежит понятие таблицы — заранее поделенного на строки и столбцы пространства. На пересечении каждой строки и столбца образуются ячейки — графы таблицы, в которые могут быть записаны данные или выполняемые над ними преобразования.

Каждый столбец и каждая строка имеют название или номер. В традиционных решениях строки получали номера, а столбцы — буквенные обозначения. В современных электронных таблицах столбцы также нумеруются. Это связано с тем, что возможное количество столбцов в современных реализациях электронных таблиц велико.

Один файл, с которым работает система обработки электронных таблиц, может включать в себя несколько отдельных таблиц. Каждая таблица в рамках файла называется листом, а их набор — книгой или блокнотом. Каждый лист имеет имя, которое может задаваться пользователем, исходя из содержимого листа.

Каждая ячейка на листе имеет координаты, задающие ее положение в таблице; они указываются как названия (номера) строки и столбца, на пересечении которых находится ячейка. В некоторых процессорах способ записи координат может меняться в зависимости от настроек. Традиционно столбцы обозначаются буквами (A, B, C и т.д.; после 26-го столбца начинаются двухбуквенные сочетания AA, AB), а строки — числами. Ячейка B2, таким образом, оказывается в столбце B, в строке № 2. В новых версиях Microsoft Excel ячейка может быть обозначена номером строки и столбца (R2C2) — это позволяет работать с таблицами, в которых больше 255 столбцов.

Информация в ячейках электронной таблицы

В каждой ячейке могут находиться либо данные (введенные пользователем), либо формулы — выражения, задающие те или иные преобразования данных. Тип данных в ячейке и способ их отображения (т.е. форматирование результатов) определяются автоматически, на основе анализа введенных данных, но могут быть и переопределены пользователем.

Для получения данных из других ячеек на них можно сослаться (поставить ссылку) при записи формул, указав координаты ячейки. Координаты могут быть записаны двумя способами: как относительные (координаты, которые зависят от положения формулы и при ее переносе или копировании изменятся на вектор смещения) и как абсолютные (не зависящие от положения формулы). По умолчанию ссылки вводятся как относительные (A1 или R[1]C[1]), при необходимости сделать абсолютную ссылку используют дополнительное обозначение ($A$1 или R1C1). Ссылка может включать в себя и название листа, на котором расположена таблица. Например, в табличном процессоре Microsoft Excel: Объекты!B99 — ячейка B99 на листе Объекты.

Применение относительных ссылок позволяет тиражировать формулы (при копировании формулы относительные координаты автоматически изменяются), копировать блоки созданной структуры и таким способом быстро создавать большие таблицы.

В обычном режиме работы, при наличии формулы в ячейке отображается результат ее вычисления. Этот результат автоматически пересчитывается при изменении исходных данных, т.е. при изменении значений связанных ячеек.

В современных системах (Microsoft Excel, OpenOffice.Org Calc, QuattroPro) пространство таблицы заранее размечено на ячейки, пользователь вводит в ячейки данные и формулы выполнения вычислений. Операции вставки столбца и строки не изменяют фактически доступное пространство.

Содержимое ячеек может быть оформлено с помощью стандартных средств оформления текстов: изменения рисунка шрифта, его размеров, начертания и выравнивания относительно ячейки, направления написания. Помимо этого, пользователю доступны средства оформления самой таблицы: объединения ячеек, различные способы прорисовки границ между ячейками при печати.

Применение электронных таблиц позволяет пользователям, не имеющим специальной подготовки в области программирования, определять процедуру расчета, выполнять различные преобразования данных и представлять результаты в текстовой, числовой и графической форме. Этот тип приложений — один из наиболее востребованных в повседневной практике.

Примеры программных продуктов

Microsoft Excel, OpenOffice.org Calc