数据、变量与表达式 · 9618 Paper 2 入门

1. 数据为什么要放进“变量”

程序运行时，需要暂时记住用户输入的数字、名字、成绩等信息。内存里存放这些信息的位置，就是 variable（变量）。

可以把变量想成一个贴了名字的盒子：

Score = 17

盒子的名字：Score
盒子里的内容：17

程序以后只要写 Score，就是在使用这个盒子里面的 17。盒子里的内容可以改变，所以叫“变量”。

Data 数据

程序处理的值，例如 42、"Li"、TRUE。

Identifier 标识符

程序员给变量起的名字，例如 Score、StudentName。

Variable 变量

由标识符命名、可以保存一个值的存储位置。

给变量起名字时，要让名字说明用途。StudentCount 比 X1 更容易理解。

2. 类型：盒子能装什么

不同数据需要用不同方式处理。类型告诉程序：这个变量可以保存什么，以及能对它做什么运算。

类型	保存什么	例子
`INTEGER`	整数	`0`、`-7`、`1024`
`REAL`	带小数的数	`3.14`、`-0.5`
`CHAR`	一个字符	`'A'`、`'7'`
`STRING`	零个或多个字符	`""`、`"Li"`
`BOOLEAN`	两个逻辑状态之一	`TRUE`、`FALSE`
`DATE`	日期	`27/10/2023`

选择类型时看数据的含义，而不是只看它像不像数字。

正确的判断

学生人数是 INTEGER；平均分是 REAL；名字是 STRING；名字的首字母是 CHAR；是否及格是 BOOLEAN；出生日期是 DATE。

容易出错的例子

电话号码虽然全是数字，但通常使用 STRING，因为它不参与算术，并且需要保留开头的 0。

3. 声明变量：先告诉程序“我要用这个盒子”

Pseudocode 使用 DECLARE 说明一个标识符的类型。声明就是给盒子贴标签。

DECLARE Age : INTEGER
DECLARE Price : REAL
DECLARE Initial : CHAR
DECLARE Name : STRING
DECLARE Finished : BOOLEAN
DECLARE DateOfBirth : DATE

同类型的变量可以写在一起：

DECLARE Length, Width : INTEGER

常量 Constant

如果某个值始终不变，可以声明为常量。常量的值在程序运行中不改变。

CONSTANT MaxStudents = 30
CONSTANT PI = 3.14159

实际拼写按考试当前版本的 Pseudocode Guide 和题目 insert 为准。

4. 初始化与赋值

Initialisation 是给变量一个起始值；assignment 是把右边表达式的值存入左边的变量。

Count <- 0
Total <- 0.0
Finished <- FALSE
Score <- 17
NextScore <- Score + 1

箭头 <- 表示“把右边算出来，存进左边”。它不是等号。

最常见的错误

Age = 18 不是赋值。在 9618 pseudocode 中，= 是比较：它在判断 Age 是否等于 18，结果是 TRUE 或 FALSE。

5. 运算符

算术运算符

运算符	含义	结果类型
`+`	加	数值
`-`	减	数值
`*`	乘	数值
`/`	除	REAL
`DIV`	整数除法	INTEGER
`MOD`	余数	INTEGER

10 / 4     // 2.5
10 DIV 4   // 2
10 MOD 4   // 2

比较运算符

=     <>     >     <     >=     <=

比较运算符的结果是 BOOLEAN。例如 Price > 10 得到 TRUE 或 FALSE。

逻辑运算符

AND     OR     NOT

逻辑运算符的操作数和结果都应该是 BOOLEAN。

字符串运算符

& 用来连接 CHAR 或 STRING。

Initial & ". " & Surname
"A" & "B"      // 结果是 "AB"

6. 运算符优先级

一个表达式里有多个运算符时，按下面的顺序计算。最高优先级的先算，同级一般从左到右。

优先级	运算符
最高	`*`、`/`、`DIV`、`MOD`
次高	`+`、`-`、`&`
比较	`=`、`<>`、`>`、`<`、`>=`、`<=`
NOT	`NOT`
AND	`AND`
OR	`OR`
最低	`<-` 赋值

3 + 4 * 2       // 先算 4 * 2，结果是 11
(3 + 4) * 2     // 括号先算，结果是 14

7. 表达式与类型检查

表达式是把值、变量、函数和运算符组合起来，求出单一结果。

Price * Quantity
LENGTH(Name) - 1
Marks >= 40
FirstName & " " & LastName

读表达式时，先判断每一部分的结果类型。

Price * Quantity 是数值。
Marks >= 40 是 BOOLEAN。
FirstName & LastName 是 STRING。

类型不匹配就是错误

"Hello" + 3 试图把 STRING 和数值相加。应该使用 &，或者先把 3 转成 STRING。

8. 常用的内置函数

考试卷通常会提供函数表。学生需要会读函数名、参数和返回类型，而不是死记每个拼写。

函数	作用
`LENGTH()`	返回字符串的长度
`MID()` / `SUBSTRING()`	取出字符串的一部分
`INT()`	取实数的整数部分
`ROUND()`	四舍五入
`STR_TO_NUM()`	把数字字符串转成数值
`NUM_TO_STR()`	把数值转成字符串

STR_TO_NUM("37") + 5      // 先把 "37" 变成 37，再加 5，得到 42
"37" + 5                   // 错误：不能把字符串和数值直接相加

9. 输入与输出

INPUT 从用户读取一个值，并保存到变量；OUTPUT 显示结果。

INPUT Name
INPUT Age
OUTPUT "Name: ", Name
OUTPUT "Average mark = ", Average

如果需要把多个部分组合成一个字符串，用 &：

OUTPUT "Welcome " & Name & "."

10. 完整例子：总分与平均分

问题：输入两个整数成绩，输出总分和平均分。

DECLARE Mark1, Mark2, Total : INTEGER
DECLARE Average : REAL

INPUT Mark1
INPUT Mark2
Total <- Mark1 + Mark2
Average <- Total / 2
OUTPUT "Total = ", Total
OUTPUT "Average = ", Average

这里 Total 是 INTEGER，Average 是 REAL，因为除法可能产生小数。

11. 完整例子：姓名与及格状态

DECLARE FirstName, LastName, FullName : STRING
DECLARE Mark : INTEGER
DECLARE Passed : BOOLEAN

INPUT FirstName
INPUT LastName
INPUT Mark
FullName <- FirstName & " " & LastName
Passed <- Mark >= 40
OUTPUT FullName
OUTPUT Passed

Mark >= 40 是 BOOLEAN 表达式，所以可以赋给 BOOLEAN 变量 Passed。

12. 自测

先自己写答案，再点开解释核对。

做 40 道选择题练习

题目 1

为下面的信息选择最合适的数据类型：学生人数、平均分、名字首字母、全名、是否登录、出生日期。

查看答案

INTEGER、REAL、CHAR、STRING、BOOLEAN、DATE。

题目 2

计算：8 + 2 * 3、(8 + 2) * 3、17 MOD 5、17 DIV 5。

查看答案

14、30、2、3。

题目 3

下面的语句有什么问题？
Score = 10
Message <- "Result" + 4
Finished <- Age AND 30

查看答案

第一句是比较，应写 Score <- 10。第二句把字符串和数值相加，应使用 & 或类型转换。第三句中 30 不是 BOOLEAN，不能用于 AND。

题目 4

写 pseudocode：输入两个 INTEGER，输出它们的和。请包含声明、输入、计算和输出。

查看答案

DECLARE Num1, Num2, Total : INTEGER
INPUT Num1
INPUT Num2
Total <- Num1 + Num2
OUTPUT Total

13. 本课检查表

我能解释数据、标识符和变量的区别。
我能为常见数据选择正确类型。
我会写 DECLARE 和 CONSTANT。
我分得清赋值 <- 和比较 =。
我会读运算符优先级，知道 DIV 和 MOD。
我能判断表达式结果类型，并发现类型不匹配。
我会使用 INPUT 和 OUTPUT，以及字符串连接。

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