《Python程序设计》——第1章 计算与问题求解简介 1.1 计算与Python简介

本节书摘来自华章计算机《Python程序设计》一书中的第1章，第1.1节，作者：[美]戴维 I.施奈德（David I. Schneider）著，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看

第1章 计算与问题求解简介

1.1　计算与Python简介

本书介绍如何使用计算机进行问题求解。虽然编程语言用Python，但是原理适用于大部分现代编程语言。许多示例和习题展示了在真实世界中是如何使用计算机的。下面是你可能提出的计算机和编程方面一些的问题。
问：我们如何与计算机沟通？
答：使用编程语言与计算机沟通。最低级别的是机器语言（machine language），其能被微处理器直接理解，但是很难为人所理解。Python是高级语言（high-level language）。它由人能理解的指令组成，如print（输出）、if（如果）、input（输入）等。其他著名的高级语言如Java、C++、Visual Basic等。
问：如何让计算机执行复杂的任务？
答：任务可分解为一系列指令，称作程序（program），其能以编程语言表示。程序的大小从两三条指令到几百万条指令不等。执行指令的过程称作运行（running）程序。
问：为什么使用Python作为编程语言？
答：许多人认为Python是教初学者编程最好的语言，我们表示赞同。Python也被主要软件公司所使用。Python功能强大、易写易读、容易下载和安装，它能在Windows、Mac和Linux等操作系统上运行。
问：Python的名字是怎么来的？
答：它的名字来源于英国喜剧剧团Monty Python。Python的创始人Guido van Rossum（荷兰人）是该剧团的粉丝。
问：本书使用编辑器IDLE来生成程序。IDLE是如何得名的？
答：IDLE表示集成开发环境（Integrated DeveLopment Environment）。（一些人认为该名字是为了向Monty Python剧团的创始成员Eric Idle致敬。）IDLE编辑器有许多特性（如对代码着色、格式化辅助等）以帮助程序员。
问：Python被认为是一种解释型语言。那么什么是解释型语言？
答：解释型语言使用一个叫作解释器（interpreter）的程序，一次将高级语言的一条语句翻译为机器语言，然后运行这段程序。解释器会发现几种类型的错误，一旦遇到一个错误，将终止程序的运行。
问：术语“程序员”和“用户”是什么意思？
答：程序员（也称为开发者）是指在计算机上编写程序来解决问题的人。在分析问题并制定解决方案之后，程序员编写和测试相应的程序，这段程序用来指导计算机如何实现该方案。程序可能被程序员或者其他人运行多次。用户是任何运行该程序的人。在使用本书的过程中，你既是一个程序员，也是一个用户。
问：术语“代码”是什么意思？
答：程序员写的Python指令称为代码。编写程序的过程通常称作编码（coding）。
问：所有的程序都具有某些共性吗？
答：大部分程序做三件事：接受数据、操作数据和产生结果。这些操作称为输入（input）、处理（processing）和输出（output）。输入数据可能存放于程序中、位于磁盘上或者由用户提供，以响应程序运行时计算机的需求。输入数据的处理发生在计算机内部，可能花费几毫秒到几小时。输出数据显示在屏幕上、打印到打印机上或者记录在磁盘上。以一个计算营业税的程序作为一个简单的例子，输入数据是物品的售价，处理指将售价和营业税率进行相乘，输出数据是相乘的结果，即所需缴纳的营业税。
问：术语“硬件”和“软件”是什么含义？
答：硬件指计算机的物理部件，包括全部的外围设备、中央处理器（CPU）、磁盘驱动器以及全部的机电设备。软件指的是程序。
问：问题是如何使用程序加以解决的？
答：问题求解的过程是：通过仔细地阅读问题以确定给定的数据和所需的输出是什么，然后设计一步一步处理给定数据的过程，最后产生所需的输出。
问：包括Python在内的许多编程语言使用基于零的计数系统。什么是基于零的计数系统？
答：在基于零的计数系统中，从0开始，而不是从1开始计数。例如，在单词“code”中，“c”应该是第0个字母，“o”是第1个字母，以此类推。
问：学习Python有什么先决条件？
答：你应该熟悉在计算机上文件夹（也称作目录）和文件是如何管理的。文件位于存储设备上，如硬盘、U盘、CD和DVD等。传统上，个人计算机的主要存储设备是硬盘和软盘。因此，磁盘（disk）这个词经常用于表示任何存储设备。
问：本书中一个开发好的程序示例是什么？
答：图1-1展示了第3章中一个程序的可能输出结果。当其首次执行时，显示语句“Enter a first name:”。在用户键入一个名字并且按下回车（〈Enter〉或者〈return〉）键后，全部具有该名字的居民都会显示出来。

问：程序员是如何生成上述程序的？
答：对于该程序，程序员编写了大概10行代码，以搜索一个名为USpres.txt的文件，并提取所需的姓名。
问：按键显示的约定是什么？
答：组合键〈key1+key2〉的含义是“按住〈key1〉，然后按下〈key2〉”。组合键〈Ctrl+C〉将所选的内容放入剪贴板。组合键〈key1/key2〉的含义是“按下并松开〈key1〉，然后按下〈key2〉”。组合键〈Alt/F〉打开菜单栏上的“文件”菜单。
问：如何获取本书中的程序示例？
答：阅读前言部分，获取如何从Pearson网站上下载示例程序的信息。
问：新的程序存储在哪里？
答：在编写第一个程序之前，应该创建一个专用的文件夹存储程序。