编程基础/实践：数据和运算符

章节摘要

• 常量和变量：在程序中，常量是指在程序执行期间不能更改的值。通过添加标识符，它可以成为一个“命名”常量。“常量”和“命名常量”通常可以互换使用。例如：const float PI = 3.1415927 在程序中，无论用户输入什么，PI 始终为该值。另一方面，您有变量，变量是在程序执行期间可以更改的值。例如：yard = mile * 1760 在这个程序中，“yard” 的输出将根据用户为“mile”输入的内容而改变，这使得它成为一个变量。
• 标识符名称：当声明或定义项目时，它由一个名称标识。可以命名的项目的一些示例包括常量、变量、类型定义和函数。这些名称有助于识别项目的用途。
• 数据类型：数据类型是数据的分类，它告诉编译器或解释器程序员打算如何使用数据。有五种类型
  • 整数数据类型 - 没有小数部分的整数
  • 浮点数据 - 实数的公式化表示（科学记数法）
  • 字符串数据类型 - 字符串，可以是字面常量或变量
  • 布尔数据类型 - 具有两个可能值之一（真或假）
  • 空数据类型 - 一些编程语言的特性，它允许设置特殊值来指示缺失或未初始化的值，而不是使用值 0
• 运算顺序：控制在一个项中执行过程（加法、乘法等）顺序的数学规则。
• 赋值：赋值运算符，通常是等号 (=)，设置或更改可修改数据对象的价值，通常是变量。赋值运算符左侧的操作数 (Lvalue) 是可修改对象，右侧的操作数 (Rvalue) 通常是分配给可修改对象的价值。对于新手程序员来说，赋值运算符 (=) 通常与关系运算符 (==) 混淆，关系运算符用于比较或作为测试表达式。

算术运算符： 算术运算代表基本算术的函数。基本算术运算包括加法、减法、乘法和除法。所有运算也遵循运算顺序。

整数除法和模运算： 整数除法和模运算是指被除数除以除数并转换为商。模数是整数运算的余数。这是因为，在程序中，整数值始终以整单位处理。

一元运算： 一元运算是一种只有一个操作数的运算。操作数的最常见值是负数和正数，也称为一元正数和一元负数。一元负数是可以改变符号并翻转符号的值，而一元正数不能改变任何值，并且被认为是毫无价值的。

Lvalue 和 Rvalue： Lvalue 和 Rvalue 是赋值运算符的左侧和右侧，其中 Lvalue 被认为是可以修改的表达式，而右侧是一个可以改变的临时表达式值。

数据类型转换： 数据类型转换是指更改数据类型的值，也称为“类型转换”。类型转换有两种类型：隐式和显式。隐式是指更改只是暗示的，而显式是指使用运算符或函数进行更改。当较小的域更改为较大的域时，值可能具有提升，或者降级，其中较大的域更改为较小的域。

输入-过程-输出模型： IPO（输入-过程-输出）模型是一种广泛用于描述系统分析和软件工程中多个程序结构的方法。该模型旨在检测输入和输出以及将输入转换为输出所需的特定处理任务。这些程序。

复习题

判断正误

1. 数据类型定义了一组值以及可以应用于这些值的运算集。
2. 保留字或关键字可以用作标识符名称。
3. 优先级概念表示某些运算符（如乘法和除法）在其他运算符（如加法和减法）之前执行。
4. 需要两个操作数的运算符将根据需要提升其中一个操作数，以使两个操作数都具有相同的数据类型。
5. 圆括号会改变运算符的优先级。
6. 整数数据类型以尾数和指数形式存储。
7. 在大多数编程语言中，字符串用单引号标识。
8. 操作数是接收运算符操作的值。
9. 算术赋值是编写某些表达式的简便方法。
10. 整数除法在计算机编程中很少使用。
11. 空数据类型与值 0（零）相同。
12. 布尔数据类型有两个或多个可能值。一种可能性可以是空数据类型。
13. 常量可以更改其值。
14. 帕斯卡命名法使用全小写字母，下划线分隔单词。

答案

1. 正确
2. 错误
3. 正确
4. 正确
5. 错误 – 圆括号会改变表达式中的求值顺序。
6. 错误
7. 错误 - 字符串也可以用双引号标识。
8. 正确
9. 正确
10. 错误
11. 错误
12. 错误 - 布尔是二进制变量，只有两个可能的值，例如真/假。
13. 错误
14. 错误

变量
在以下每个示例中，确定适当的标识符名称和数据类型

1. 您正在为社区中的壁画项目购买油漆，因此您必须计算需要多少加仑油漆。
2. 您想在银行开设一个储蓄账户，但您不确定哪家银行最适合您。您决定比较每家银行的利率，看看哪里可以获得最多的钱。
3. 您当地的超市正在促销，您想知道在购买商品时节省了多少钱。
4. 您正在进行民意调查，看看学校里最受欢迎的冰淇淋口味是什么。
5. 一个公寓楼决定开设一个游泳池，想知道他们需要挖出多少立方英尺的空间。

简答

1. 一家专门为富豪服务的男装店想要为其客户创建一个记录服装尺寸的数据库。他们需要记录鞋子、袜子、裤子、正装衬衫和休闲衬衫的信息。解释您将如何使用您对分配值和数据类型的新知识来创建一个记录这些信息的程序。列出您将采取的步骤以及为什么要采取这些步骤。提示：您可能需要超过 5 个数据项。
2. 当声明相同数据类型的多个标识符名称用于变量或常量时，可以使用序列运算符。这是一种好的编程习惯还是不好的编程习惯，为什么？
3. 解释如何正确显示包含两种不同类型数据的內容。例如，您将如何显示“John is” +（带有 John 年龄的整数变量）“ years old”？
4. 您正在创建一个将英寸转换为厘米的程序。使用输入-过程-输出模型，列出执行操作所需的步骤。
5. 使用这 6 个术语的正确运算顺序是什么：加法、减法、乘法、除法、括号和指数？

活动

使用伪代码、流程图工具或您选择的编程语言完成以下活动。为每个变量使用适当的数据类型，并包括用于输入、处理和输出的单独语句。创建测试数据以验证每个程序的准确性。在程序顶部添加注释，并包含对任何使用资源的引用。

1. 创建一个程序，提示用户输入小时数和每小时工资，然后计算并显示他们的每周、每月和每年总工资（小时数 * 工资）。
2. 创建一个程序，询问用户他们几岁，然后计算并显示他们的大致年龄（以月、天、小时和秒为单位）。例如，一个 1 岁的人是 12 个月大，365 天大，等等。
3. 查看 MathsIsFun：美国标准长度。创建一个程序，询问用户英里数，然后计算并显示以码、英尺和英寸为单位的距离，或者询问用户英里数，然后计算并显示以公里、米和厘米为单位的距离。
4. 查看 MathsIsFun：平面图形的面积。创建一个程序，询问用户不同形状的尺寸，然后计算并显示形状的面积。不要包含形状选择。这将在以后进行。现在，只需按顺序包含多个形状计算。
5. 创建一个程序，计算房间的面积以确定所需的铺地板材料数量。房间是矩形的，尺寸以英尺为单位，并带有小数。输出需要以平方码为单位。一码等于 3 线性英尺（9 平方英尺）。
6. 编写一个程序，帮助用户确定油漆一间房间所需的油漆量以及油漆的成本。询问用户房间的长度、宽度和高度、一加仑油漆的价格以及一加仑油漆可以覆盖的平方英尺数。计算四面墙的总面积为 2 * 长度 * 高度 + 2 * 宽度 * 高度 计算油漆的加仑数为： 总面积 / 每加仑的平方英尺数 注意：必须向上取整到下一个完整加仑。为了向上取整，添加 0.9999 然后将结果值转换为整数。计算油漆的总成本为： 加仑数 * 每加仑的价格。
7. 查看 维基百科：狗的衰老。创建一个程序来提示用户输入他们狗的名字和它的人类年龄。根据流行的传言，一个人年等于七个狗年，计算并显示他们狗的狗年年龄。确保在输出中包含狗的名字，例如
       斯派克的狗年年龄为 14 岁。

参考

• cnx.org: Programming Fundamentals – A Modular Structured Approach using C++
• 维基教科书：计算机编程

参见

• http://flowgorithm.org/

1. http://flowgorithm.org/documentation/operators.htm
2. http://flowgorithm.org/documentation/declare.htm
3. http://flowgorithm.org/documentation/output.htm
4. http://flowgorithm.org/documentation/types.htm
5. http://flowgorithm.org/documentation/input.htm

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