К типам данных относятся числовые константы, обычные и системные переменные, массивы (векторы и матрицы) и данные файлового типа.
Константами называют поименованные объекты, хранящие некоторые значения, которые не могут быть изменены.
Переменныеявляются поименованными объектами, имеющими некоторое значение, которое может изменяться по ходу выполнения программы. Тип переменной определяется ее значением; переменные могут быть числовыми, строковыми, символьными и т. д. Имена констант, переменных и иных объектов называют идентификаторами. Идентификаторы в MathCAD представляют собой набор латинских или греческих букв и цифр.
В MathCAD содержится небольшая группа особых объектов, которые нельзя отнести ни к классу констант, ни к классу переменных, значения которых определены сразу после запуска программы. Их правильнее считать системными переменными, имеющими предопределенные системой начальные значения (см. Приложение А). Изменение значений системных переменных производят во вкладке Встроенные переменные диалогового окна Math Options команды Математика Опции.
Обычные переменные отличаются от системных тем, что они должны быть предварительно определеныпользователем, т. е. им необходимо хотя бы однажды присвоить значение.
В качестве оператора присваиванияиспользуется знак :=, тогда как знак = отведен для вывода значения константы или переменной.
Если переменной присваивается начальное значение с помощью оператора :=, вызывается нажатием клавиши :(двоеточие) на клавиатуре, такое присваивание называется локальным. До этого присваивания переменная не определена и ее нельзя использовать. Однако с помощью знака (клавиша ~на клавиатуре) можно обеспечить глобальноеприсваивание (см. Пример 1 Рисунка 1).
Рисунок 1.
MathCAD прочитывает весь документ дважды слева направо и сверху вниз.
При первом проходе выполняются все действия, предписанные локальным оператором присваивания ( ), а при втором - производятся действия, предписанные локальным оператором присваивания (:=), и отображаются все необходимые результаты вычислений (=).
Существуют также жирный знак равенства = (комбинация клавиш Ctrl +=), который используется, например, как оператор приближенного равенства при решении систем уравнений, и символьный знак равенства ® (комбинация клавиш Ctrl + .).
Дискретные аргументы - особый класс переменных, который в пакете MathCAD зачастую заменяет управляющие структуры, называемые циклами (однако полноценной такая замена не является). Эти переменные имеют ряд фиксированных значений, либо целочисленных (1 способ), либо в виде чисел с определенным шагом, меняющихся от начального значения до конечного (2 способ).
1. Name := Nbegin .. Nend,
где Name - имя переменной, Nbegin - ее начальное значение, Nend - конечное значение, .. - символ, указывающий на изменение переменной в заданных пределах (вводится клавишей ;). Если Nbegin < Nend, то шаг переменной будет равен +1, иначе -1.
2. Name := Nbegin, (Nbegin + Step) .. Nend
Здесь Step - заданный шаг изменения переменной (он должен быть положительным, если Nbegin < Nend, или отрицательным в обратном случае).
Дискретные аргументы значительно расширяют возможности MathCAD, позволяя выполнять многократные вычисления или циклы с повторяющимися вычислениями, формировать векторы и матрицы (Пример 3 Рисунка 1).
Ввод символа ".." осуществляется с помощью клавиши ";" (точка с запятой). Например, x:1.5;40.56 выглядит как x:=1.5..40.56. Теперь переменная x будет меняться от 1.5 с шагом 1 до тех пор, пока не превысит значение 40.56.
Пример MathCAD-документа:
x0 := -1.4 h := 0.5 xk := 5.5
x := x0,x0+h .. xk
f(x) := sin(x)
Замечание: последнее присваивание выполняется столько раз, каково значение выражения: целая часть
Массив- имеющая уникальное имя совокупность конечного числа числовых или символьных элементов, упорядоченных некоторым образом и имеющих определенные адреса. В пакете MathCAD используются массивы двух наиболее распространенных типов:
· одномерные (векторы);
· двумерные (матрицы).
Порядковый номер элемента, который является его адресом, называется индексом. Индексы могут иметь только целочисленные значения. Они могут начинаться с нуля или единицы, в соответствии со значением системной переменной ORIGIN (см. Приложение А).
Векторы и матрицы можно задавать различными способами:
· с помощью команды Вставка Матрица, или комбинации клавиш Ctrl + M, или щелчком на кнопке панели Матрица, заполнив массив пустых полей для не слишком больших массивов;
· с использованием дискретного аргумента, когда имеется некоторая явная зависимость для вычисления элементов через их индексы (Пример 3 Рисунка 1).
(клавиша ~на клавиатуре) можно обеспечить глобальноеприсваивание (см. Пример 1 Рисунка 1).
панели Матрица, заполнив массив пустых полей для не слишком больших массивов;