Python 程序设计概念

太过爱你忘了你带给我的痛 2023-01-01 10:56 170阅读 0赞

## 程序设计基本方法 ##

#### 基本概念 ####

计算机是根据指令操作数据的设备，它具备功能性和可编程性。

*  功能性：对数据的操作，表现为数据计算、输入输出处理和结构存储等。
 *  可编程性：根据一系列指令自动地、可预测地、准确地完成操作者的意图。

#### 计算机发展遵照摩尔定律 ####

摩尔定律是计算机发展史上最重要的预测法则，由Inter公司创始人之一戈登-摩尔在1965年提出，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指数快速增长，计算机所能高效支撑的各类运算功能不断丰富发展，如单位面积集成电路上可容纳晶体管的数量大约每两年翻一番，如CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格等都遵循摩尔定律。  
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计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式，当今世界，唯一长达50年有效且按照指数发展的技术领域，计算机深刻改变人类社会，甚至可能改变人类本身，可预见未来三十年，摩尔定律还将持续有效。

### 计算机与程序设计 ###

#### 程序设计 ####

*  程序设计是计算机可编程性的体现
 *  程序设计，亦称编程，深度应用计算机的主要手段
 *  程序设计已经成为当今社会需求量最大的职业技能之一，很多岗位都将被计算机程序接管，程序设计是生存技能

#### 程序设计语言 ####

*  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，程序设计的具体实现方式
 *  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

编程语言种类有超过600种，但生命力强劲的不多，绝大部分都不再被使用，C语言诞生于1972年，它是第一个被广泛使用的编程语言，Python语言诞生于1990年，它是最流行最好用的编程语言之一。

### 编译和解释 ###

#### 编译 ####

编译就是将源代码转换成目标代码的过程，执行编译过程的程序叫做编译器。

*  编译：一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）  
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#### 解释 ####

解释就是将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程，执行解释过程的程序叫做解释器。  
![在这里插入图片描述][20210102125603427.png]

*  解释：每次程序运行时随翻译执行（类似同声传译）

编程语言的执行方式有源代码和目标代码的区分。

*  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：计算机可直接运行，人类不可读（专家除外），例如：11010010 00111011

#### 静态语言和脚本语言 ####

根据执行方式不同，编程语言分为静态语言和脚本语言，

*  静态语言：使用编译执行的编程语言，如C/C++语言、Java语言，编译器一次性生成目标代码，优化更充分，因此程序运行速度更快
 *  脚本语言：使用解释执行的编程语言，如Python语言、JavaScript语言、PHP语言，执行程序时需要源代码，维护更灵活，可以跨多个操作系统平台。

### 程序的基本编写方法 ###

#### IPO方法 ####

IPO是程序的基本编写方法及理解

*  \-I(Input)输入，程序的输入，比如：文件输入、网络输入、控制台的输入、交互界面输入、内部参数输入等，输入是一个程序的开始；
 *  \-P(Process)处理，程序的主要逻辑，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；
 *  \-O(Output)输出，程序的输出，比如：控制台输出、图形输出、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；

所以我们要理解输入、输出，理解如何从输入 到 输出的过程；

#### 问题的计算部分 ####

计算部分是一个待解决问题中，可以用程序辅助完成的部分，

*  计算机只能解决计算问题，即问题的计算部分，
 *  一个问题可能有多种角度理解，产生不同的计算部分，
 *  问题的计算部分一般都有输入、处理和输出过程，

#### 编程问题的解决步骤 ####

*  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

### 为什么学习编程 ###

### 计算机编程 ###

#### 编程能够训练思维 ####

*  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

#### 编程能够带来乐趣 ####

*  编程能够提供展示自身思维和能力的舞台
 *  让世界增加新的颜色，让自己变得更酷，提升心理满足
 *  在信息空间里思考创新，将创新变为现实

#### 编程能够提高效率 ####

*  能够更好的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

#### 编程带来就业机会 ####

*  程序员是信息时代最重要的工作岗位之一，国内外缺口都很大
 *  计算机已经渗透于各个行业，就业前景非常广阔

### 如何学习编程 ###

线上线下相结合，手机电脑相结合，长短时间相结合

*  线上线下：线上看视频/做练习，线下都教材/看资料
 *  手机电脑：视频/作业用手机，编程实践用电脑
 *  长短时间：视频/作业用零碎实践，编程用1小时长时间
 *  首先，掌握编程语言的语法，熟悉基本概念和逻辑
 *  其次，结合计算思考程序结构，会使用编程套路，
 *  最后，参照案例多练习实践，学会举一反三。
 *  实践、认识、再实践、再认识…这就是辩证唯物论的全部认识论，这就是辩证唯物论的知行统一观-----毛泽东《实践论》，编程就是实践、实践、实践。

> 记录学习《python语言程序设计》的笔记

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