این درس به شما کمک می کند تا دو نوع مهم از انواع داده ها را در برنامه نویسی کامپیوتری درک کنید: انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی. انواع داده ها مانند جعبه های مختلف هستند. برخی کوچک و ساده هستند و برخی بزرگتر هستند و با کنار هم قرار دادن جعبه های کوچک ساخته می شوند. با وجود اینکه ما در حال یادگیری ایده های کامپیوتری هستیم، می توانید آنها را مانند چیزهایی که هر روز استفاده می کنید در نظر بگیرید. این درس توضیح می‌دهد که آنها چیستند، چگونه تفاوت دارند، و مثال‌های آسانی را نشان می‌دهد که می‌توانید با آنها ارتباط برقرار کنید.
در رایانه ها، یک نوع داده به رایانه می گوید که چه نوع اطلاعاتی ذخیره شده است. به رایانه می گوید که آیا اطلاعات یک عدد، یک حرف یا حتی چیز دیگری است. تصور کنید جعبه های مختلفی در خانه دارید. یک جعبه می تواند مداد را در خود جای دهد، جعبه دیگری می تواند اسباب بازی ها را در خود جای دهد و جعبه دیگری می تواند مداد رنگی را در خود جای دهد. هر جعبه برای نگهداری یک نوع چیز ساخته شده است. به همین ترتیب، انواع داده، انواع مشابه اطلاعات را با هم نگه می دارند.
انواع داده به رایانه کمک می کند تا بداند چگونه با اطلاعات کار کند. آنها به رایانه می گویند که چقدر فضای لازم برای ذخیره داده ها لازم است. آنها همچنین به رایانه کمک می کنند تا بفهمد اگر نیاز به جمع کردن اعداد یا مرتب کردن حروف دارید، چه کاری باید انجام دهد. این برای ساخت برنامه هایی که به خوبی و ایمن کار می کنند بسیار مهم است.
انواع داده های اولیه ساده ترین انواع داده ها هستند. آنها در زبان کامپیوتر ساخته شده اند. آنها را نمی توان به قطعات کوچکتر تقسیم کرد. آنها را به عنوان بلوک های سازنده داده ها در نظر بگیرید. هر نوع داده اولیه دارای یک مقدار واحد است.
عدد صحیح: عدد صحیح یک عدد کامل است. نقطه اعشار ندارد. به عنوان مثال، وقتی تعداد سیب‌های موجود در جعبه ناهار را می‌شمارید، یک عدد صحیح است. اگر 4 سیب دارید، عدد 4 یک عدد صحیح است.
مثال: تصور کنید می گویید "من 4 اسباب بازی دارم." در اینجا، 4 یک عدد کامل است، بنابراین یک عدد صحیح است.
ممیز شناور (Float): شناور عددی است با اعشار. می تواند اعداد کامل و بخش هایی از اعداد را نشان دهد. به عنوان مثال، اگر یک تکه ریسمان را اندازه بگیرید و طول آن 3.5 اینچ باشد، عدد 3.5 یک شناور است.
مثال: اگر از کسی شنیدید که می گوید: "بطری 1.25 لیتر آب دارد"، عدد 1.25 یک شناور است زیرا دارای اعشار است.
کاراکتر: کاراکتر یک حرف، عدد یا نماد است. این یک قطعه کوچک از متن را نگه می دارد. به عنوان مثال، حرف A یا عدد 7 که فقط یک رقم است، کاراکتر هستند.
مثال: تصور کنید یک برچسب با حرف B روی آن دارید. آن برچسب یک شخصیت را نشان می دهد.
بولی: یک بولی دارای یک مقدار حقیقت ساده است. می تواند درست یا نادرست باشد. این مانند پاسخ دادن به یک سوال بله یا خیر است. به عنوان مثال، "آیا بیرون باران می آید؟" ممکن است پاسخ درست یا نادرست باشد.
مثال: وقتی تصمیم می‌گیرید که می‌خواهید بیرون بازی کنید، ممکن است بگویید «بله» (درست) یا «نه» (نادرست). در یک کامپیوتر، این کار توسط بولین ها انجام می شود.
انواع داده های اولیه بسیار مهم هستند زیرا آنها مواد اولیه برای ساخت داده های پیچیده تر هستند. آنها همیشه آماده استفاده هستند و در رایانه بسیار سریع کار می کنند.
انواع داده های غیر ابتدایی در زبان ساخته نمی شوند. آنها با ترکیب انواع داده های اولیه ساخته می شوند. آنها را به عنوان مجموعه یا جعبه ای در نظر بگیرید که جعبه های کوچک زیادی را در خود جای می دهد. آنها به ما کمک می کنند ارزش های بسیاری را با هم گروه بندی کنیم.
یکی از انواع داده های غیر ابتدایی رایج آرایه است. یک آرایه مانند ردیفی از قفسه ها است که در آن هر قفل مقداری را در خود جای می دهد. به عنوان مثال، اگر لیستی از پنج رنگ مورد علاقه خود دارید، می توانید همه آنها را در یک آرایه ذخیره کنید.
مثال: تصور کنید جعبه ای دارید که یک توپ قرمز، یک توپ آبی و یک توپ سبز در آن قرار دارد. جعبه مانند یک آرایه است زیرا چندین توپ (مقدار) را در کنار هم نگه می دارد.
نمونه دیگری از نوع داده غیر ابتدایی یک لیست است. یک لیست شبیه به یک آرایه است. مقادیر زیادی را در یک مکان نگه می دارد و می توانید موارد را از یک لیست اضافه یا حذف کنید. آن را مانند کیف مدرسه خود در نظر بگیرید که در آن یک جعبه مداد، یک کتاب و یک جعبه ناهار در کنار هم دارید.
مثال: فهرستی از میوه ها را در نظر بگیرید که شامل «سیب»، «موز» و «گیلاس» است. این لیست برای دسترسی آسان، نام میوه ها را در یک مجموعه گروه بندی می کند.
رشته همچنین در بسیاری از زبان های برنامه نویسی به عنوان یک نوع داده غیر ابتدایی در نظر گرفته می شود. رشته مجموعه ای از کاراکترها است که در کنار هم قرار گرفته اند. حتی اگر یک حرف یک کاراکتر است (یک نوع ابتدایی)، یک کلمه یا جمله کامل یک رشته است زیرا گروهی از کاراکترها است.
مثال: کلمه «سلام» یک رشته است. از شخصیت های H، e، l، l و o تشکیل شده است.
سایر انواع داده های غیر ابتدایی می توانند شامل اشیا، رکوردها و مجموعه ها باشند. آنها توسط برنامه نویسان برای حل مشکلات بزرگتر ساخته شده اند. آنها به سازماندهی داده ها به گونه ای کمک می کنند که برای برنامه منطقی باشد.
اکنون که دیدیم هر نوع چیست، می‌توانیم تفاوت آنها را با یکدیگر بررسی کنیم. در اینجا چند راه ساده برای درک تفاوت ها وجود دارد:
به انواع اولیه مانند مداد رنگی در یک جعبه فکر کنید. هر مداد رنگی یک رنگ است. از طرف دیگر، انواع غیر ابتدایی مانند یک مجموعه نقاشی هستند که حاوی مداد رنگی، کاغذ و نشانگرهای زیادی است. هر دو مفید هستند، اما اهداف متفاوتی دارند.
بیایید ببینیم این ایده ها با مثال های ساده چگونه کار می کنند. ما به سه مثال نگاه خواهیم کرد که نشان می دهد چگونه انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی را می توان در ایده های برنامه نویسی روزمره استفاده کرد.
مثال 1: استفاده از یک عدد صحیح (نوع داده اولیه)
تصور کنید می خواهید سن خود را در یک برنامه کامپیوتری ذخیره کنید. سن یک عدد کامل است، بنابراین می توانید از یک عدد صحیح استفاده کنید. در بسیاری از زبان های برنامه نویسی، ممکن است بنویسید:
بین سن = 10;
این به رایانه می گوید که عدد 10 را در متغیری به نام age ذخیره کند. سپس کامپیوتر می داند که سن یک عدد ساده است. این نمونه خوبی از یک نوع داده اولیه است.
توضیح گام به گام:
مرحله 1: متغیری به نام age ایجاد می کنیم.
مرحله 2: عدد 10 را به آن اختصاص می دهیم.
مرحله 3: رایانه اکنون می داند که سن یک عدد بدون هیچ جزء یا حرف است. در صورت نیاز از این عدد صحیح برای انجام محاسبات استفاده می کند.
مثال 2: استفاده از Boolean (نوع داده اولیه)
تصور کنید در حال تصمیم گیری هستید که آیا می خواهید امروز زمان میان وعده داشته باشید. پاسخ فقط می تواند بله یا خیر باشد. در زبان کامپیوتر، ما از یک بولی برای ذخیره این انتخاب استفاده می کنیم. ممکن است چیزی شبیه این را ببینید:
bool snackTime = true;
این به رایانه می گوید که پاسخ "آیا وقت میان وعده دارم؟" درست است (یا بله). این یک نوع داده بسیار ساده است که یکی از دو مقدار درست یا نادرست را دارد.
توضیح گام به گام:
مرحله 1: متغیری به نام snackTime ایجاد می کنیم.
مرحله 2: مقدار true را به آن اختصاص می دهیم.
مرحله 3: رایانه اکنون می داند که گزینه زمان میان وعده روشن یا صحیح است.
مثال 3: استفاده از آرایه (نوع داده غیر ابتدایی)
فرض کنید می خواهید سه رنگ مورد علاقه خود را به خاطر بسپارید. به جای ایجاد سه متغیر مجزا، می توانید آنها را در یک آرایه ذخیره کنید. یک آرایه به شما امکان می دهد چندین مورد را در کنار هم نگه دارید. در برخی از زبان های برنامه نویسی، ممکن است بنویسید:
رنگهای رشته[] = {"قرمز"، "آبی"، "سبز"};
در اینجا، رنگ های آرایه دارای سه مقدار هستند. هر یک از این مقادیر یک رشته (گروهی از کاراکترها) است. این آرایه یک نوع داده غیر ابتدایی است زیرا چندین مقدار اولیه (کاراکترهایی که نام هر رنگ را تشکیل می دهند) را با هم گروه بندی می کند.
توضیح گام به گام:
مرحله 1: آرایه ای به نام رنگ ها را اعلام می کنیم که رشته ها را نگه می دارد.
مرحله 2: ما سه نام رنگ را در داخل آرایه قرار می دهیم: "قرمز"، "آبی" و "سبز".
مرحله 3: اکنون رایانه می تواند از آرایه رنگ ها استفاده کند تا همه رنگ های مورد علاقه را به عنوان یک قطعه اطلاعات به خاطر بسپارد، حتی اگر آنها از کاراکترهای زیادی تشکیل شده باشند.
رایانه ها از انواع داده ها برای مدیریت اطلاعات به شیوه ای بسیار سازمان یافته استفاده می کنند. وقتی به یک کامپیوتر عددی می دهید، دقیقاً می داند که چگونه آن را جمع یا ضرب کند. وقتی به یک کامپیوتر رشته ای می دهید، می داند که یک قطعه متن است، مانند نام شما.
کامپیوتر باید تفاوت بین یک عدد واحد و یک گروه از اعداد را بداند. برای مثال، اگر از رایانه بخواهید 2 و 3 را اضافه کند، محاسبه می کند:
\(\textrm{2 + 3 = 5}\)
این عملیات ساده از انواع داده های اولیه استفاده می کند. کامپیوتر با این بلوک های ساده داده بسیار سریع کار می کند. از سوی دیگر، زمانی که کامپیوتر از نوع داده ای غیر ابتدایی مانند آرایه استفاده می کند، ممکن است برای انجام کار خود نیاز به بررسی اعداد یا حروف زیادی داشته باشد. برای مثال، اگر آرایه‌ای دارید که سن همه همکلاسی‌هایتان را در خود جای می‌دهد، رایانه می‌تواند فهرست را برای یافتن جوان‌ترین یا بزرگ‌ترین سن بررسی کند.
درک صحیح نوع داده برای استفاده در برنامه نویسی بسیار مهم است. اگر انواع را با هم مخلوط کنید، ممکن است کامپیوتر گیج شود. این شبیه تلاش برای قرار دادن یک بلوک مربع در یک سوراخ گرد است. وقتی از نوع داده صحیح استفاده می کنید، همه چیز بهتر و سریعتر کار می کند.
بیایید از چند مثال ساده واقعی برای مقایسه انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی استفاده کنیم.
ابتدایی (اقلام ساده):
تصور کنید یک ماشین اسباب بازی تک دارید. این ماشین ساده است. این یک شی است و شما دقیقاً می دانید که چیست. در دنیای انواع داده، این ماشین اسباب بازی مانند یک عدد صحیح یا یک بولی است. این یک تکه است و فقط یک کار را انجام می دهد.
غیر ابتدایی (مجموعه اقلام):
حالا تصور کنید یک جعبه اسباب بازی کامل پر از ماشین های مختلف دارید. برخی قرمز، برخی آبی و برخی سبز هستند. این جعبه اسباب بازی مانند یک آرایه یا یک لیست است. این جعبه تعداد زیادی ماشین اسباب بازی کوچک را در خود جای می دهد. اگرچه هر خودرو ساده است، اما کنار هم قرار دادن آنها گزینه های بیشتری در اختیار شما قرار می دهد. شما به راحتی می توانید ماشین مورد نظر خود را پیدا کنید یا با همه ماشین ها بازی کنید.
این مثال‌ها نشان می‌دهند که گاهی اوقات شما فقط به یک داده ساده نیاز دارید و در مواقع دیگر به مجموعه‌ای از قطعات مشابه نیاز دارید. هر دو نوع بسیار مفید هستند. انواع داده های اولیه بخش های سریع و آسان هستند. انواع داده های غیر ابتدایی گروه هایی هستند که به سازماندهی و مدیریت اطلاعات بیشتر کمک می کنند.
استفاده از انواع داده های مختلف کمک می کند تا برنامه ها واضح تر و آسان تر ساخته شوند. وقتی در مورد نوع داده تصمیم می گیرید، دقیقاً به رایانه می گویید که چگونه اطلاعات شما را مدیریت کند. این کار از بروز خطا جلوگیری می کند و مطمئن می شود که رایانه از مقدار مناسبی از حافظه استفاده می کند.
به عنوان مثال، اگر می خواهید با اعداد ریاضی انجام دهید، از انواع اولیه مانند اعداد صحیح یا شناور استفاده می کنید. اما اگر می خواهید جمله ای را روی صفحه نمایش دهید، از یک رشته استفاده می کنید. اگر می خواهید لیستی از نام ها را به خاطر بسپارید، از یک آرایه یا لیست استفاده می کنید. این به رایانه کمک می کند تا بداند چه انتظاری دارد.
انتخاب نوع داده مناسب مانند انتخاب ابزار مناسب زمانی است که در حال ساخت چیزی هستید. اگر در حال ساختن یک خانه پرنده کوچک هستید، یک چکش ساده این کار را انجام می دهد. اما اگر در حال ساختن یک خانه بزرگ هستید، ممکن است به ابزارهای مختلفی نیاز داشته باشید. در برنامه نویسی، انواع داده های اولیه مانند ابزارهای ساده هستند و انواع داده های غیر ابتدایی مانند جعبه ابزاری هستند که دارای ابزارهای مختلف هستند.
حتی اگر این ایده ها از برنامه های کامپیوتری سرچشمه می گیرند، مفاهیم به زندگی روزمره متصل می شوند. وقتی اسباب بازی های خود را مرتب می کنید، ممکن است اسباب بازی های مشابه را در یک جعبه قرار دهید. وقتی داستانی می نویسید، از حروف و کلماتی استفاده می کنید که با هم ترکیب می شوند تا جمله بسازند. هر حرف را می توان به عنوان یک عنصر ابتدایی دید، در حالی که جمله یک گروه بندی غیر ابتدایی از بسیاری از حروف است.
در یک کلاس، معلم شما ممکن است از شما بخواهد که بر اساس ارتفاع در یک ردیف قرار بگیرید. قد هر دانش آموز مانند یک عدد ابتدایی است. اما وقتی معلم دانش‌آموزان را به ترتیب مرتب می‌کند، فهرستی را جمع‌آوری می‌کند که یک نوع داده غیر ابتدایی است. این فهرست به او کمک می کند تا ببیند چه کسی قد بلندتر و چه کسی کوتاه ترین است.
در بسیاری از بازی‌های رایانه‌ای، بازی امتیاز بازیکن (یک عدد صحیح)، نام بازیکن (یک رشته) و وضعیت بازی (یک بولی که نشان می‌دهد بازی تمام شده است) را نگه می‌دارد. اینها همه نمونه هایی از استفاده از انواع داده های صحیح برای کار مناسب هستند. انواع اولیه به اجرای سریع بازی کمک می کنند، در حالی که انواع غیر ابتدایی به سازماندهی گروهی از اطلاعات کمک می کنند.
اجازه دهید آنچه را که در این درس آموخته ایم مرور کنیم:
با درک انواع داده های ابتدایی و غیر ابتدایی، می آموزید که چگونه کامپیوترها درباره اطلاعات فکر می کنند و آن را ذخیره می کنند. هر نوع کار خاص خود را دارد. انواع داده های اولیه سریع و ساده هستند، در حالی که انواع غیر ابتدایی زمانی مفید هستند که شما نیاز به سازماندهی مجموعه های بزرگتری از داده ها دارید.
در اینجا خلاصه ای از نکات کلیدی که باید از این درس به خاطر بسپارید آورده شده است:
کامپیوتر از این ایده ها برای ذخیره و مدیریت اطلاعات استفاده می کند. هر نوع یک نقش دارد، درست مانند هر ابزار در جعبه ابزار به شما کمک می کند چیزی بسازید. با یادگیری تفاوت بین انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی، اولین قدم را برای درک نحوه کار رایانه ها و نحوه ارائه دستورالعمل های واضح به آنها برمی دارید.
وقتی بیشتر در مورد کامپیوتر و برنامه نویسی کاوش می کنید، می بینید که این نوع داده ها در بسیاری از برنامه ها استفاده می شوند. آنها به ایجاد ویدیو، بازی و حتی برنامه در تلفن شما کمک می کنند. هر بار که از کامپیوتر استفاده می‌کنید، این ایده‌ها در پشت صحنه کار می‌کنند تا مطمئن شوید که همه چیز به خوبی اجرا می‌شود.
این درس به شما نشان داده است که حتی ایده های ساده نیز تأثیر زیادی بر نحوه عملکرد سیستم های پیچیده دارند. انواع داده های اولیه بلوک های ساختمانی ساده هستند. انواع داده های غیر ابتدایی آن بلوک ها را کنار هم قرار می دهند تا ساختارهای شگفت انگیزی ایجاد کنند. هر دو برای ساخت برنامه های کامپیوتری که می توانند مشکلات را حل کنند و نتایج زیبایی را روی صفحه نمایش شما نشان دهند ضروری هستند.
به یاد داشته باشید، درست همانطور که اسباب بازی مناسب را برای بازی انتخاب می کنید، برنامه نویسان نیز نوع داده مناسب را برای هر شغل انتخاب می کنند. وقتی یک عدد صحیح یا یک بولی می بینید، آنها را به عنوان آیتم های روزمره در نظر بگیرید که به راحتی قابل درک هستند. هنگامی که یک آرایه یا یک لیست را می بینید، به یاد داشته باشید که مانند جعبه ای است که بسیاری از موارد را در کنار هم نگه می دارد.
با دانستن این مفاهیم کلیدی، زبان کامپیوتر را یاد می گیرید. این دانش می‌تواند به شما در درک موضوعات پیشرفته‌تر در آینده کمک کند. هر بار که یک بازی ساده یا یک پروژه کوچک را برنامه‌ریزی می‌کنید، به این فکر کنید که چگونه از این نوع داده‌ها استفاده می‌کنید تا دستورالعمل‌های خود را شفاف کنید و کار رایانه را آسان کنید.
به کاوش ادامه دهید، به پرسیدن سوال ادامه دهید و به یاد داشته باشید که هر ایده بزرگ با مراحل ساده شروع می شود. انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی اولین بلوک های سازنده در سفر شما با برنامه نویسی کامپیوتری هستند.
اکنون که با انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی آشنا شدید، می توانید ببینید که هر نوع چقدر اهمیت دارد. خواه اعداد را بشمارید، کلمات بنویسید یا موارد را با هم گروه بندی کنید، نوع داده مناسب را می دانید. این یک مهارت قدرتمند برای هر کسی است که می خواهد در مورد کامپیوتر و نحوه کار آنها بیشتر بیاموزد.
به کشف و لذت بردن از این مفاهیم ادامه دهید. آنها به شما در درک ایده های پیچیده تر در حین رشد کمک می کنند. برای رجوع به این درس ها از مثال های ساده در زندگی روزمره خود استفاده کنید. درست مانند سازماندهی اسباب بازی ها یا کتاب های خود، در حال یادگیری سازماندهی اطلاعات در رایانه هستید.
از شما برای خواندن این درس در مورد انواع داده های اولیه و غیر ابتدایی سپاسگزاریم. این نکات را هنگام یادگیری بیشتر در مورد برنامه نویسی کامپیوتر و لذت بردن از ایجاد پروژه های خود به خاطر بسپارید.
