مقدمة الباب الثاني

بسم الله الرحمن الرحيم

الوحدة الثانية

بنائيات البيانات

Data Structures

مدخل :

نظام معالجة البيانات المحوسب : هو استخدام الحاسوب في تخزين البيانات ثم استرجاعها بعد عمل المعالجات المطلوبة عليها .

البيانات data : سجل الرموز و الحقائق المتجردة الخام.

معالجة البيانات data processing : ما يتم من عمل على هذه البيانات.

         أمثلة لمعالجة البيانات : البحث عن معلومة معينة ، أو تصنيفها تصنيفاً معيناً، أو تحليلها وفق نموذج رياضي معين، أو رسمها رسماًَ بيانياَ معيناً، أو تأمينها و إخفائها وفق شفرة سرية معينة، و غير ذلك من المعلجات.

المعلومة Information : هي المعرفة الناتجة عن معالجة البيانات.

            

                              المخطط يبين أدخال البيانات إلى الحاسوب و معالجتها و إخراج المعلومات.

ملحوظة :

                           حتى نتمكن من فعل ذلك بكفاءة عالية و في أقل وقت ممكن و في أقل سعة تخزينية ممكنة لابد أن نتعرف علماً مهماً من علوم الحاسوب يسمى بنائيات البيانات (Data Structures).

بنائيات البيانات Data Structures : هي الخوارزميات (Algorithms) التي تمكن من تنظيم و تخزين البيانات ( المعالجة ) بالصورة المطلوبة في أسرع وقت ممكن و في أقل سعة تخزينية ممكنة.

الخوارزمية (Algorithms) : هي الخطوات المنطقية لحل مسألة معينة.

ملحوظة :

مثلاً: خوارزمية تقوم بضرب الأعداد : ( 1 ، 5 ، 3 ) فيكون عملها كالآتي:

1.أدخل الأعداد 1، 5 ، 3 .

2.أحسب المضروب = 1×5×3.

3.أطبع المضروب.

4.توقف.

ذاكرة الحاسوب :

          تتكون ذاكرة الحاسوب من عدد كبير من مواقع تخزين البيانات و هذه المواقع متساوية أي كل مو قع من هذه المواقع يحتوي على   عدد ثابت من الثنائيات ( البتات  Bits ) يسمى كلمة (word).

     الكلمة (Word) : هي موقع تخزين بذاكرة الحاسوب يتكون من عدد ثابت من الثنائيات ( البتات bits ) و هذا العدد يختلف من حاسوب إلى آخر حسب حجم و قوة الحاسوب، فهناك حاسوب طول كلمته : 8 أو 16 أو 32 أو 64 أو 128 ثنائية، و الكلمة الواحدة يمكن أن تقسم إلى ثمانيات ( بايتات bytes ) ، و كل ثمانية ( بايت ) تمثل رمزاً .

 ملحوظة :

          الكلمة = 8 ثنائيات ( بتات ) = ثمانية واحدة ( بايت )

       

فمن الشكل السابق نجد أن هذه الكلمة طولها = 2 بايت (ثمانية ) = 16 بت ( ثنائية )

الثمانية ( البايت byte ) : هي كل 8 ثنائيات ( بتات ) و دائماً ما نصف يه طول الكلمة ، و كل 8 ثنائيات ( ا بايت ) تكون رمزاً.

ملحوظة :

اي حرف أو رقم أو رمز يحتاج إلى ثمانية ثنائيات ليتم تمثيله داخل الحاسوب.

الثنائية ( البت bit ) : هي أصغر وحدة للبيانات في الحاسوب و هي إما 0 أو 1 .

انواع البيانات

تتفق لغات البرمجة على أربعة انواع من البيانات سمها و صفها ؟

1.      الأعداد الرقمية (Integer  ) : و هي الأعداد الصحيحة مثل : 1 ، -5 ، 12 ، ....

2.      الأعداد الحقيقية (Real  ) : هي التي بها خانة عشرية مثل : 0.5 ، 0.09 ، 8.35 ، ...

3.      البيانات الحرفية ( Character ) : هي كل مفاتيح الطباعة من حروف و أرقام و علامات ( مخزنة كانها حروف و ليست أعداد ).

4.      البيانات المنطقية ( Boolean or Logical  ) : هي التي تأخذ فقط قيمتي خطأ و صواب.

ملحوظـــــــة :

    لما كانت ذاكرة الحواسيب لا تستقبل و لا تتعامل مع البيانات ألا في صورة ثنائية كان لابد من مراعاة الأنواع الأربعة من البيانات عند الترميز.

عرف الترميز ؟

   هو تحويل البيانات من الصورة العادية إلى الصورة الرقمية الثنائية .

كيف يتم الترميز ؟

   عن طريق جدول الترميز .

ما هي مهمة جدول الترميز ؟

   تحديد نوع البيانات في كل عنوان من عناوين الزاكرة إذا كان به بيانات .

أ.م / أحمد عبدالرحمن أحمد

شعبة علوم الحاسوب