Python程序设计(1)-----程序设计前瞻

孤街醉人 提交于 2020-01-12 19:51:14

计算机程序
计算机是根据指令操作数据的设备。
计算机具体 功能性 和 可编程性
功能性
对数据的操作,表现为数据计算、输入输出处理和结果存储等

可编程性
根据一系列指令自动地、可预测地完成操作者的意图。

如果一个设备只有功能,不可编程,那它不是计算机。

计算机的发展
计算机的发展参照摩尔定律,表现为指数方式

  • 计算机硬件所依赖的集成电路规模参照摩尔定律发展
  • 计算机运行速度因此也接近几何级数快速增长
  • 计算机所能高效支撑的各类运算功能不断丰富发展

程序设计

  • 程序设计,亦称编程,深度应用计算机的主要手段
  • 程序设计已经称为当今社会需求量最大的职业技能之一
  • 程序设计语言 是一种用于交互(交流)的人造语言
  • 程序设计语言,亦称编程语言,程序设计的具体表现方式
  • 编程语言相比自然语言更简单、更严谨、更精确
  • 编程语言主要用于人类和计算机之间的交互

编译和解释
编程语言的执行方式

  • 源代码 采用某种编程语言编写的计算机程序,人类可读。例如:result = 2 + 3
  • 目标代码 计算机可直接执行,人类不可读(专家除外)例如:11010010 00111011

编译 将源代码一次性转换成目标代码的过程
在这里插入图片描述
编译流程

解释 将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程
在这里插入图片描述
解释流程
编译:一次性翻译,之后不再需要源代码(类似英文翻译)
解释:每次程序运行时随翻译随执行(类似实时的同声传译)

静态语言和脚步语言
根据执行方式的不同,编程语言分为两类
静态语言 使用编译执行的编程语言 例:C C++ java
脚步语言 使用解释执行的编程语言 Python、JavaScript 、PHP

执行方式不同,优势各有不同

  • 静态语言 编译器一次性生成目标代码,优化更充分 程序运行速度更快
  • 脚步语言 执行程序时需要源代码,维护更灵活 跨多个操作系统平台

程序的基本编写方法
IPO(Input Process Output )
Input 输入,程序的输入
Process 处理,程序的主要逻辑
Output 输出,程序的输出
输入
文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等
输入是一个程序的开始

输出
控制台输出、图像输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量输出等
输出是程序展示运算结果的方式

处理
处理是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程
处理方法统称为算法,它是程序最重要的部分
算法是一个程序的灵魂

一个待解决的问题中,可以用程序辅助完成的部分

  1. 计算机只能解决问题中的计算部分
  2. 一个问题可能有多种角度理解,产生不同的计算部分
  3. 问题的计算部分一般都有输入、处理和输出过程

编程解决问题的步骤(6个步骤)

  1. 分析问题:分析问题的计算部分,想清楚
  2. 划分边界:划分问题的功能边界,规划IPO
  3. 设计算法:设计问题的求解算法,关注算法
  4. 编写程序:编写问题的计算程序,编程序
  5. 调试测试:调试程序使正确运行,运行测试
  6. 升级维护:适应问题的升级维护,更新完善

求解计算问题的精简步骤
确定IPO:明确计算部分及功能边界
编写程序:将计算求解的设计编程现实
调试程序:确保程序按照正确逻辑能够正确运行

计算机编程训练思维

  • 编程体现了一种抽象交互关系、自动化执行的思维模式
  • 计算思维:区别逻辑思维和实证思维的第三种思维模式
  • 能够促进人类思考,增进观察力和深化对交互关系的理解

编程能够增进认识

  • 编程不单纯是求解计算问题
  • 不仅要思考解决方法,还要思考用户体验、执行效率等
  • 能够帮助程序员加深用户行为以及社会和文化认识

带来乐趣
编程能够提供展示自身思想和能力的舞台
让世界增加新的颜色、让字节变得更酷、提升心里满足
在信息空间里思考创新、将创新变为现实

能够提高效率
能够更好地利用计算机解决问题
显著提高工作、生活和学习效率
为理想的实现提供一种借助计算机的高效手段

学习编程的误区
Q:编程很难学吗?A:掌握方法就很容易!
首先,掌握编程语言的语法,熟悉基本概念和逻辑
其次,结合计算问题思考程序结构,会使用编程套路
最后,参照案例多练习多实践,学会举一反三

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