Какие основные типы данных используются в компьютерном программировании

Обновлено: 21.11.2024

Все программы состоят из двух элементов: данных и операций над этими данными. Поскольку по своей сути компьютеры — это простые устройства, они могут представлять только очень простые фрагменты информации. Вся сложная информация должна быть построена из этих основных типов данных. Типы данных можно грубо описать как: числа, логические значения, символы, массивы и структуры. Некоторые языки, такие как ActionScript, заменяют символы «строками». Объектно-ориентированные языки, такие как C++ и Java, заменяют "структуры" на "объекты".

Все программы связаны с хранением данных и управлением ими.

К счастью (. ), компьютер знает только несколько типов данных. К ним относятся числа, истинные/ложные значения, символы (a,b,c,1,2,3 и т. д.), списки данных и сложные «структуры» данных, которые создают новые типы данных путем объединения других данных. типы.

Вот краткий обзор доступных типов данных:

С, Матлаб

Числа (например, 7, 3.14).

Булевы значения (true или false)

Символы ('a', 'b', . 'z', '1', '2', . '9', '!', '^' и т. д.)

Массивы (список данных (все одного типа!)

Структуры (набор именованных данных, относящихся к одному объекту)

ActionScript

Числа (например, 7, 3.14)

Булевы значения (true или false)

Строки (список символов ("привет", "джим"))

Массивы (список данных)

Объекты (набор именованных данных, относящихся к одному объекту (также содержит функции для этих данных))

Все компьютерные программы, от сканеров мозга до видеоигр и музыкальных проигрывателей, используют одни и те же базовые типы данных для представления всей возможной информации.

Следует отметить, что компьютерные программы часто аппроксимируют информацию, то есть представляют информацию неточно или, может быть, лучше сказать неточно. Примером этого является значение числа Пи. Для большинства из нас число пи составляет примерно 3,1415, и это значение вполне подходит. Для инженеров пи равно 3,14159265358979323846. Для математиков и ученых число пи может быть равно 3,1415926535897932384626433832795029. Таким образом, можно сказать, что компьютер имеет дело с абстракциями и приближениями.

Ниже приведены еще несколько примеров и спецификаций для различных типов данных.

Целые или целые числа
(например, 0,1,2,3,123123, 12)

Дополнительная концепция: целые числа без знака.

Вещественные числа, называемые удвоениями или числами с плавающей запятой. Это числа, представленные десятичной точкой. (например, 1,1, 5,0, 3,1419, -1234234,01, 0,0000001)

Булевы значения (true или false)

Булевы значения были названы в честь известного математика Джорджа Буля

Булевы значения хороши для определения статуса чего-либо. Я учусь vs. Я НЕ учусь.

Многие математические операции дают логические ответы, такие как "не равно" (например, "5 ~= 10"), "меньше чем" (например, 5·10)

Предупреждение. Два логических значения — это истина и ложь (не строки "истина" и "ложь", а ключевые слова "истина" и "ложь"). Кроме того, хотя некоторые языки позволяют использовать 1 и 0 для значений "истина" и "ложь", каждый раз вы пишете программу и вам нужно присвоить значение true или false, вы должны использовать ключевые слова true и false, а не сокращение 1,0.

Символы ('a', 'b', . 'z', '1', '2', . '9', '!', '^' и т. д.)

Примечание: "1" НЕ 1. Символ НЕ является числовым значением!

Персонажи обычно используются не сами по себе, а в сочетании со многими другими персонажами (например, книгой!). См. ниже массивы символов!

Массивы (списки данных (ОДНОГО ТИПА!))

Всякий раз, когда вы говорите о массиве, вы должны говорить "массив _ЧТО_" (где ЧТО – это ТИП ДАННЫХ).

Несколько примеров массивов:

Примечание 1. Я буду использовать термин "строка" для обозначения массива символов!

Примечание 2. Массивы являются основным типом данных в Matlab.

Хотя я буду стараться различать переменные, содержащие одно значение, и массивы (которые почти всегда содержат несколько значений) в Matlab, вы можете обращаться со всеми переменными так, как если бы они были массивами (массив, содержащий одно значение, эквивалентен в обычную переменную, содержащую число, и наоборот), таким образом:

Дополнительную информацию о массивах можно найти в главе, посвященной массивам.

Структуры позволяют создавать более сложные типы данных, чем базовые. По сути, они позволяют вам «создавать» более крупные и интересные наборы данных, называя части информации.

Ниже мы создаем "структуру учащихся", содержащую целую часть (возраст), строковую часть (имя) и логическую часть (тот факт, что обучение было оплачено или нет).

Для получения дополнительной информации о структурах, пожалуйста, прочитайте главу, посвященную этой теме.

Тип данных — это классификация данных, которая сообщает компилятору или интерпретатору, как программист намерен использовать данные. Большинство языков программирования поддерживают различные типы данных, включая целые, действительные, символьные или строковые, а также логические значения. [1]

Обсуждение

Наше взаимодействие (ввод и вывод) с программой рассматривается во многих языках как поток байтов. Эти байты представляют данные, которые можно интерпретировать как представляющие значения, которые мы понимаем. Кроме того, внутри программы мы обрабатываем эти данные различными способами, например, складываем их или сортируем. Эти данные поступают в различных формах. Примеры включают:

ваше имя — строка символов
ваш возраст — обычно целое число
количество денег в вашем кармане — обычно это значение, измеряемое в долларах и центах (что-то с дробной частью)

Большая часть понимания того, как проектировать и кодировать программы, сосредоточена на понимании типов данных, которыми мы хотим манипулировать, и того, как манипулировать этими данными.

К общим типам данных относятся:

Тип данных	Представляет	Примеры
целое число	целые числа	-5 , 0 , 123
с плавающей запятой (действительные)	дробные числа	-87.5 , 0.0 , 3.14159
string	Последовательность символов	"Hello world!"< /td>
логическое значение	логическое значение true или false	true , false
ничего	нет данных	null

Обычные типы данных обычно существуют в большинстве языков программирования и действуют или ведут себя одинаково от языка к языку. Могут существовать дополнительные сложные и/или составные типы данных, которые зависят от языка.

Псевдокод

Главная функция . Эта программа демонстрирует переменные, литеральные константы и типы данных. Объявить Integer i Объявить Real r Объявить String s Объявить Boolean b Присвоить i = 1234567890 Присвоить r = 1.23456789012345 Присвоить s = "string" Присвоить b = true Вывод "Integer i = " & i Вывод "Real r = " & r Вывод "String s = " & s Output "Boolean b https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/26/Flowgorithm_Data_Types.svg/484px-Flowgorithm_Data_Types.svg.jpg" alt="File:Flowgorithm Data Types.svg " />

Ключевые термины

Boolean Тип данных, представляющий логическое значение true или false. тип данных Определяет набор значений и набор операций, которые можно применять к этим значениям. Плавающая точка Тип данных, представляющий числа с дробными частями. integer Тип данных, представляющий целые числа. строка Тип данных, представляющий последовательность символов.

Ссылки

Лицензия

Книга «Основы программирования» Кеннета Лероя Басби и Дэйва Брауншвейга распространяется под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License, если не указано иное.

48 модулей, охватывающих ВСЕ темы компьютерных наук, необходимые для уровня KS3.

Выпускной экзамен по информатике

45 модулей, охватывающих ВСЕ темы информатики, необходимые для уровня GCSE.

Информатика уровня A

66 модулей, охватывающих ВСЕ темы компьютерных наук, необходимые для A-Level.

Представление данных GCSE (14–16 лет)

Редактируемая презентация урока PowerPoint
Редактируемые раздаточные материалы
Глоссарий, охватывающий основные термины модуля.
Тематические карты памяти для визуализации ключевых понятий
Распечатанные карточки, которые помогут учащимся активно вспоминать и уверенно повторять.
Викторина с прилагаемым ключом к ответу для проверки знаний и понимания модуля.

Типы данных, структуры данных и алгоритмы A-Level (16-18 лет)

Редактируемая презентация урока PowerPoint
Редактируемые раздаточные материалы
Глоссарий, охватывающий основные термины модуля.
Тематические карты памяти для визуализации ключевых понятий
Распечатанные карточки, которые помогут учащимся активно вспоминать и уверенно повторять.
Викторина с прилагаемым ключом к ответу для проверки знаний и понимания модуля.

Программирование типов данных

В программировании тип данных — это классификация, указывающая, какие операции можно применять к ним, не вызывая ошибки.

Тип данных определяет, какие операции можно безопасно выполнять для разработки, транспонирования и применения переменной к другому вычислению. Когда в языке программирования требуется, чтобы переменная использовалась только в соответствии с ее типом данных, этот язык называется строго типизированным. Это уменьшает количество ошибок, потому что разумно просить компьютер умножить число с плавающей запятой на целое число (3,4 х 3), но неразумно просить компьютер умножить число с плавающей запятой на строку (3,4 х Сэм).Когда язык программирования позволяет переменной принимать другой тип данных, этот язык называется слабо типизированным.

Строго типизированные и слабо типизированные языки программирования — это распространенное заблуждение. Существует концепция безопасности типов, согласно которой язык программирования ограничивает или ограничивает ошибки типов.

Распространенные типы данных

Целое число — целое число, которое может иметь положительное, отрицательное или нулевое значение. Оно не может быть дробью и не может включать десятичные разряды. Он обычно используется в программировании, особенно для увеличения значений. Сложение, вычитание и умножение двух целых чисел дает целое число. Однако деление двух целых чисел может привести либо к целому, либо к десятичному числу. Полученное десятичное число можно округлить или урезать, чтобы получить целое число.
Символ — любая цифра, буква, пробел или символ, который можно ввести на компьютере. Каждый символ занимает один байт.
String — используется для представления текста. Он состоит из набора символов, которые могут включать пробелы и цифры. Строки заключаются в кавычки, чтобы идентифицировать данные как строки, а не как имена переменных или числа.
Число с плавающей запятой — число, содержащее десятичные дроби. Числа, содержащие дроби, также считаются числами с плавающей запятой.
Массив — разновидность списка, содержащего группу элементов, которые могут иметь тот же тип данных, что и целое число или строка. Он используется для организации данных для упрощения сортировки и поиска связанных наборов значений.
Varchar — как следует из названия, varchar — это переменный символ из-за того, что память имеет переменную длину. Каждый символ занимает один байт плюс 2 дополнительных байта для информации о длине.

Примечание. Используйте символ для записей данных фиксированной длины, например номеров телефонов, но используйте Varchar для записей данных переменной длины, например адресов.

Узнайте о распространенных типах данных — логических значениях, целых числах, строках и т. д. — и их важности в контексте сбора данных.

Тип данных – это атрибут, связанный с фрагментом данных, который указывает компьютерной системе, как интерпретировать его значение. Понимание типов данных гарантирует, что данные собираются в предпочтительном формате, а значение каждого свойства соответствует ожидаемому.

Имейте в виду, что типы данных не следует путать с двумя типами данных, которые вместе называются данными клиентов, — данными объекта и данными событий.

Для правильного определения свойств событий и свойств объектов требуется хорошее понимание типов данных. Четко определенный план отслеживания должен содержать тип данных каждого ресурса, чтобы обеспечить точность данных и предотвратить их потерю.

Прежде чем перейти к важности типов данных, давайте рассмотрим некоторые распространенные типы данных.

Распространенные типы данных

Целое (целое)

Это наиболее распространенный числовой тип данных, используемый для хранения чисел без дробной части (-707, 0, 707).

С плавающей запятой (с плавающей запятой)

Это также числовой тип данных, используемый для хранения чисел, которые могут иметь дробную составляющую, как денежные значения (707,07, 0,7, 707,00).

Обратите внимание, что число часто используется в качестве типа данных, который включает в себя как типы int, так и типы с плавающей запятой.

Персонаж (char)

Он используется для хранения одной буквы, цифры, знака препинания, символа или пробела.

Строка (строка или текст)

Это последовательность символов и наиболее часто используемый тип данных для хранения текста. Кроме того, строка может также содержать цифры и символы, однако она всегда обрабатывается как текст.

Номер телефона обычно хранится в виде строки (+1-999-666-3333), но может также храниться как целое число (9996663333).

Булевское значение (bool)

Он представляет значения true и false. При работе с логическим типом данных полезно помнить, что иногда логическое значение также представляется как 0 (ложь) и 1 (истина).

Перечисленный тип (enum)

Он содержит небольшой набор предопределенных уникальных значений (также известных как элементы или перечислители), которые можно сравнивать и назначать переменной перечисляемого типа данных.

Значения перечисляемого типа могут быть текстовыми или числовыми. На самом деле логический тип данных — это предопределенное перечисление значений true и false.

Например, если перечислителями являются рок и джаз, переменной жанра перечисляемого типа может быть присвоено одно из двух значений, но не оба одновременно.

Если вас попросят указать свои предпочтения в музыкальном приложении и выбрать один из двух жанров в раскрывающемся меню, переменная жанра сохранит либо рок, либо джаз.

В перечисляемом типе значения могут храниться и извлекаться в виде числовых индексов (0, 1, 2) или строк.

Массив

Массив, также известный как список, представляет собой тип данных, в котором хранится ряд элементов в определенном порядке, обычно все одного типа.

Поскольку в массиве хранится несколько элементов или значений, структура данных, хранящихся в массиве, называется структурой данных массива.

Каждый элемент массива можно получить с помощью целочисленного индекса (0, 1, 2,…), а общее количество элементов в массиве представляет собой длину массива.

Например, переменная жанра массива может хранить один или несколько элементов рок, джаз и блюз. Индексы трех значений равны 0 (рок), 1 (джаз) и 2 (блюз), а длина массива равна 3 (поскольку он содержит три элемента).

Продолжая пример с музыкальным приложением, если вас попросят выбрать один или несколько из трех жанров, и вам понравятся все три (приветствую вас), переменная жанра сохранит все три элемента (рок, джаз , блюз).

Не требует пояснений; обычно хранит дату в формате ГГГГ-ММ-ДД (синтаксис ISO 8601).

Сохраняет время в формате чч:мм:сс. Помимо времени суток, его также можно использовать для хранения прошедшего времени или временного интервала между двумя событиями, который может превышать 24 часа. Например, время, прошедшее с момента события, может составлять более 72 часов (72:00:59).

Дата/время

Сохраняет значение, содержащее одновременно дату и время в формате ГГГГ-ММ-ДД чч:мм:сс.

Отметка времени

Обычно представленная во времени Unix, отметка времени представляет собой количество секунд, прошедших с полуночи (00:00:00 UTC) 1 января 1970 года.

Обычно он используется компьютерными системами для регистрации точной даты и времени события с точностью до количества секунд в формате, на который не влияют часовые пояса. Поэтому, в отличие от даты и времени, отметка времени остается неизменной независимо от вашего географического положения.

Если подумать, у каждого из нас есть временная метка — введите здесь дату и время своего рождения, чтобы увидеть собственные.

Пример и резюме

Различные языки программирования предлагают различные другие типы данных для различных целей, однако мы рассмотрели наиболее часто используемые типы данных, которые вам необходимо знать, чтобы научиться управлять данными.

Хорошо подумать о типах данных, когда вы сталкиваетесь с какой-либо формой или опросом.

Глядя на стандартную регистрационную форму, следует помнить, что каждое поле принимает значения определенного типа данных.

Текстовое поле сохраняет ввод в виде строки, а числовое поле обычно принимает целое число.

Имена и адреса электронной почты всегда имеют строковый тип, а числа могут храниться как числовой тип или как строка, поскольку строка представляет собой набор символов, включая цифры.

В полях с одним или несколькими параметрами, где нужно выбирать из предопределенных параметров, в игру вступают перечисляемые типы данных и массивы.

При принятии решения о том, какие события отслеживать и какие свойства собирать (как событий, так и объектов), указание типа данных каждого свойства в плане отслеживания делает процесс инструментирования намного более эффективным и оставляет мало места для ошибок.

Это особенно полезно для инженеров, которым поручено внедрение. Убедившись, что каждое свойство отправляется с правильным типом данных, можно избежать несогласованности данных.

Опросы

Как профессионал, работающий с данными, вы, скорее всего, будете собирать данные о своих клиентах с помощью опросов на протяжении всего их пути — от регистрации до оттока.

Вопросы, которые вы задаете в опросе, могут быть открытыми (текстовые или числовые) или содержать предопределенные варианты выбора, такие как раскрывающийся список (перечисление), флажки (массив), переключатели (логическое значение) или даже ползунок. (зависит).

Для хранения данных опросов (в базе данных или сторонней системе) необходимо указать имя свойства (название_отрасли, роль_работы, причина_отмены, удовлетворено_и т. д.) и его тип данных (строка, число, логическое значение). и т. д.) для каждого поля вашего опроса. Имя свойства сохраняет введенное значение, а тип данных подтверждает, что значение соответствует ожидаемому.

Это приводит к согласованности данных и упрощает их анализ и активацию. Следует помнить, что открытые вопросы усложняют анализ, поскольку вы не можете агрегировать ответы, если не преобразуете данные, анализируя каждый ответ и извлекая текст, соответствующий правилу.

С предопределенными вариантами анализ выполняется просто и не влияет на него, даже если вы измените варианты на более позднем этапе (см. типы данных enum и array).

Применение типов данных на практике

Применение ваших знаний о типах данных не ограничивается сбором или инструментированием данных; другие действия, такие как управление данными, интеграция данных и разработка внутренних приложений (с использованием инструментов без кода или с минимальным кодом), также должны стать намного проще, когда вы понимаете различные типы данных.

Узнайте, как вы можете использовать данные, создавая современный стек данных для роста и используя данные для удержания клиентов. Или просмотрите свои типы данных в Amplitude.

Читайте также: