Типы данных, абстрактные типы и структуры данных

В языках программирования тип данных переменной обозначает множество значений, которые может принимать эта переменная. Типы данных включают натуральные и целые числа, вещественные (действительные) числа (в виде приближенных десятичных дробей), литеры, строки и др.

В некоторых языках программирования тип каждой константы или переменной определяется компилятором по записи присваиваемого значения. Например, наличие десятичной точки может служить признаком вещественного числа. В других языках требуется, чтобы программист явно задавал тип каждой переменной, что дает следующее преимущество. Хотя при выполнении программы значение переменной может многократно меняться, ее тип не должен изменяться. В этом случае компилятор способен проверить операции, выполняемые над переменной, и их согласованность с заданным типом переменной. Подобная проверка может быть проведена для анализа всего текста программы.

В зависимости от назначения языка программирования защита типов, осуществляемая на этапе компиляции, может быть более или менее жесткой. Так, например, язык Pascal, изначально созданный как инструмент для иллюстрирования структур данных и алгоритмов, сохраняет весьма строгую защиту типов. Pascal-компилятор в большинстве случаев расценивает смешение в одном выражении данных разных типов или применение к типу данных несвойственных ему операций как фатальную ошибку. Напротив, язык C, предназначенный, прежде всего, для системного программирования, является языком со слабой защитой типов и в случае смешения типов данных C-компиляторы выдают предупреждения. Отсутствие жесткой защиты типов дает системному программисту дополнительные возможности, но при этом человек сам отвечает за правильность своих действий.

Абстрактный тип данных (АТД) – это математическая модель и набор операторов, определенных в рамках данной модели.

Первоначальная разработка алгоритма возможна в терминах АТД. Однако в дальнейшем для реализации алгоритма на конкретном языке программирования необходимо найти способ представления АТД в терминах типов данных и операторов выбранного языка.

Для представления АТД используются структуры данных в виде набора переменных различных типов данных, объединенных определенным образом.

Используемые в алгоритмах структуры данных могут быть чрезвычайно сложными. Поэтому удачный выбор представления данных может влиять на производительность программы сильнее, чем детали алгоритма.

Базовым строительным блоком структуры данных является ячейка, которая предназначена для хранения значения определенного базового или составного типа данных.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: