KS3 計算機/資料抽象

計算機系統被構建來解決問題。前一章描述了將問題分解為子問題作為解決問題的必要步驟。這個過程會產生更小的子問題。每個子問題都必須被分解和定義為演算法。由此引出了以下問題：如何描述每個問題，以便計算機能夠理解它？

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One - imperative or procedural - approach of thinking like a computer scientist, or algorithmically, is to define a problem in terms of its data requirements. Consider the definition of a data processing system:

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根據以上定義，可以從資料的角度來解決計算問題：識別輸入資料和輸出資料，並開發處理輸入資料的過程，以便產生輸出資料。

資料抽象練習

在前一章中，您已將問題分解為子問題。現在，您需要識別每個子問題所需的 資料。

例子

• 在空中交通管制系統中，一個子問題是防止飛機飛入彼此的航線。此子問題所需的 資料將包括：每架飛機的當前位置、移動方向和每架飛機的速度。
• 在計算機遊戲系統中，一個子問題是在玩家完成目標時增加分數。此子問題所需的 資料將包括：一個標誌完成目標的訊號和當前分數。

練習 1

穿衣問題的資料需求是什麼？一個數據需求是衣櫃的內容... 還有哪些呢？

練習 2

烹飪晚餐問題的資料需求是什麼？一個數據需求是冰箱的內容... 還有哪些呢？

練習 3

一個簡單的銀行系統的資料需求是什麼？該系統允許使用者開戶、銷戶，並跟蹤賬戶的支出和存款。一個數據需求是賬戶持有人的姓名... 還有哪些呢？

練習 4

考慮您最喜歡的遊戲。該系統的資料需求是什麼？

練習 5

您能想到您想建立的應用程式嗎？描述應用程式，並識別至少 5 個子元件。製作結構圖。（您可能已經完成了這些任務。）現在，識別資料需求。

資料抽象總結

計算思維要求識別資料來解決給定的問題。資料以計算方式描述了問題。可以透過識別處理輸入資料以實現目標結果的過程來找到給定問題的解決方案，這些結果將以輸出資料的方式呈現。

資料需求進一步研究

系統中資料的使用可以表示為資料流圖。研究這種技術，併為以上每個問題製作一個這樣的圖。瞭解面向物件程式設計 (OOP)，並對其方法進行總結。為以上每個問題製作一個 OOP 設計。