Массивы. Двумерные массивы

Введение

Развитие современного общества предполагает широкое использование компьютерных и информационных технологий, на основе которых создаются разнообразные информационные системы. Обычно получаемая в них информация анализируется человеком, который будет играть определяющую роль. Такие информационные системы являются автоматизированными, так как в их функционировании принимает у

частие человек.

Компьютерные программы получают результаты, обрабатывая данные. Легкость, с которой выполняется этот процесс, зависит от того, насколько точно типы данных соответствуют реальной задаче. Следовательно, очень важно, чтобы в языке была предусмотрена поддержка соответствующего разнообразия типов и структур данных.

Современные концепции типов данных развиваются на протяжении последних 40 лет. В ранних языках программирования все структуры данных, соответствующие конкретным задачам, моделировались небольшим количеством основных структур данных, поддерживаемых этими языками. Например, в версиях языка FORTRAN, разработанных до языка FORTRAN 90, связные списки и двоичные деревья обычно моделировались с помощью массивов.

Первый шаг в сторону от модели, использованной в языке FORTRAN I, был сделан разработчиками структур данных в языке COBOL, позволившими программистам устанавливать точность десятичных чисел и предложившими использовать структурные типы данных для представления записей, содержащих информацию.

Концепции разработки типов данных, появившиеся в конце 1970-х годов в результате естественного обобщения идеи типов, определяемых пользователем, были воплощены в языке Ada 83. Методология, лежащая в основе определяемых пользователем типов данных, состоит в том, что программисту следует позволить создавать отдельный тип для каждого отдельного класса переменных, определяемых предметной областью задачи. Более того, язык должен обеспечивать уникальность типов, являющихся, фактически, абстракциями переменных из предметной области задачи. Это довольно мощная концепция, оказывающая значительное влияние на общий процесс разработки программного обеспечения.

Двумя самыми распространенными структурными (нескалярными) типами данных являются массивы и записи. Они, а также несколько других типов данных, задаются операторами типов, или конструкторами, используемыми для создания переменных данного типа. В качестве примера операторов типа можно назвать существующие в языке С круглые и квадратные скобки, а также звездочки, используемые для задания массивов, функций и указателей.

В данной работе мы попытаемся проанализировать, какие типы массивов существуют, какие операции предусмотрены с переменными данного типа и как они задаются в различных языках программирования.

Актуальность темы заключается в том, что ни один язык программирования не обходится без описанной структуры данных.

Различные языки программирования, как будет описано ниже, предлагают различные варианты использования массивов.

История создания языка Pascal

Pascal разрабатывался с 1968 по 1970 г. Николаусом Виртом. Цель заключалась в том, чтобы создать язык, лишенный многочисленных недостатков ALGOL. Pascal был назван в честь французского математика Блеза Паскаля, который еще в 1642 г. изобрел цифровой калькулятор. С конца 70-х до конца 80-х гг. этот язык доминировал среди языков, используемых на начальном этапе обучения программированию; позже его заменили С и C++, а затем Java.

ALGOL 60 был первой попыткой создания языка на основе формального описания, однако его реализация оказалась сложной. В частности, оказалось достаточно трудно реализовать передачу параметров по имени, хотя это довольно элегантный механизм. В языке ALGOL 60 не были определены операторы ввода-вывода, поскольку в то время считалось, что они зависят от реализации, да и собственную статическую память также трудно было реализовать. Помимо того, в 60-х гг. были разработаны новые практические решения, например типы данных и структурное программирование. Языки типа FORTRAN были популярны благодаря своей эффективности при выполнении программ, несмотря на отсутствие элегантности.

В 1965 г., во время работы в Стенфордском университете (Stanford University), Вирт разработал новую, расширенную версию ALGOL 60 для компьютеров серии IBM 360, в которую вошло определение указателей и структур данных. Этот язык, известный как ALGOLW, использовался в нескольких университетах, но его реализация ограничивалась только компьютерами IBM 360. Для выполнения программ на этом языке требовался значительный по размерам пакет программ поддержки обработки строк, вещественных чисел двойной точности и других сложных типов данных. Таким образом, ALGOL W в качестве системного языка программирования оказался малоэффективным.

В 1968 г. Вирт вернулся в Швейцарию и начал работу над преемником ALGOL W - языком, который мог бы компилироваться за один проход. Для создания исходного компилятора был использован алгоритм рекурсивного спуска. Этот компилятор выполнялся на компьютере Control Data. Также был разработан широко известный теперь интерпретатор Р-кода. Компилятор языка Pascal сначала транслировал исходную программу в программу на языке гипотетической машины со стековой архитектурой. Благодаря такой своей организации Pascal легко переносился на компьютеры других систем. Компилятор Pascal был написан на одноименном языке. Все, что требовалось для перехода в другую систему, - это переписать соответствующим образом интерпретатор Р-кода.Появившийся в 1970 г. Pascal начал завоевывать признание.В 1983 г. был разработан американский стандарт языка (IEEE 770/ ANSI X3.97), а вскоре был разработан стандарт ISO (ISO 7185).

Краткий обзор языка

Структура программ на языке Pascal напоминает программы на С. Тем не менее в Pascal предусмотрена возможность описания внутренних локальных процедур и создания вложенной иерархии имен. Программа на Pascal представляет собой единый программный блок, в котором содержатся определения используемых подпрограмм.

В Pascal имеется достаточно широкий набор простых и структурированных типов данных: целые и вещественные числа, символьные данные, перечисления, логические (булевы) значения, массивы, записи, последовательные файлы и ограниченный тип множеств. Оператор type позволяет программисту определять новые типы данных, хотя не обеспечивает группирование и инкапсуляцию определения нового типа данных с набором подпрограмм, обеспечивающих выполнение основных операций над объектами данных этого нового типа. Кроме того, указатель и операция создания новых объектов данных любого типа позволяют программисту конструировать новые объекты связанных данных непосредственно во время выполнения программы.

Подпрограммы принимают форму функций (если они возвращают одно какое-либо значение) или процедур (если их действие сводится к модификации переданных параметров или глобальных переменных). Операторы управления последовательностью действий базируются на конструкциях структурного программирования: составных операторах, условных операторах и операторах выбора (case), а также трех видах операторов цикла. В Pascal имеется также оператор goto, который редко используется и без которого практически всегда можно обойтись. Вызов подпрограмм и возвращение значений осуществляется с помощью обычной рекурсивной структуры вызова-возврата.

 Скачать реферат