6、数据处理：集合的运用

数据处理：集合的运用

1. 数据与集合概述

在编程中，数据和计算常常相互配合以实现各种功能。单纯的数据若不经过计算，或者计算没有数据作为支撑，通常都没有太大的价值。我们可以通过重复操作来创建大量数据，而接下来的问题就是如何处理这些数据。这时，集合就发挥了重要作用，它能将我们创建的数据组织起来，使其更具实用性。

计算机数据是有类型的，每个数据元素都有开发者为其指定的类型。从早期开始，编程语言就利用类型将数字存储的二进制位转换为各种类型的数字。例如，最简单的转换是将计算机字中的所有二进制位根据其开/关状态转换为二进制数，这个二进制数的范围取决于计算机字的二进制位数。随着计算机和计算机科学的发展，这种简单的转换已不能满足需求。于是，人们采取了一些改进措施，比如预留二进制数高位的一位作为负号，这样就可以存储正负整数；还可以将一个计算机字中的二进制位看作两个独立的整数，用于表示浮点数，其中一个整数表示有效数字（尾数），另一个表示指数。这些转换都是通过软件实现的，而实际的存储单元仍然只是一排二进制位。

2. 数据的基本形式

• 标量数据 ：最简单的数据形式是标量或变量，它是一个单一的数据元素，类似于简单的代数项，如 x = 15 。虽然标量数据常被描述为单个内存位置的内容，但实际上数据大多存储在由二进制位组成的计算机字中。硬件在存储和检索这些计算机字的内容时效率很高。当计算机字为 64 位时，理论上可以存储 64 个独立的布尔值。通过硬件和软件，我们可以将计算机字作为单个值（通常是数字）来访问，也可以按组访问其中的二进制位，这些组通常对应字母。
• 集合