第15周课后总结

程序设计语言简介
程序设计语言是一组用来定义计算机程序的语法规则，是一种被标准化的交流技巧。
程序设计语言有语言的三个元素，即语法、语义和语用。
词法规则是指单词符号的形成规则。

程序语言的分类及编程模式
1.机器语言：机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的机器指令的集合。
机器指令包括指令的操作码和指令的操作数。
2.汇编语言：用于代替机器语言。汇编语言本质上也是直接对硬件操作，由于采用了助记符，相比机器语言更加方便书写与阅读。在高级语言中，将多条汇编程序语句合并成更简洁的编程语句,同时自动完成一些如堆栈、寄存器分配管理等工作，更加方便程序员开发程序。
3.高级语言：是面向用户的语言。
高级语言又主要是相对于汇编语言而言的，它是较接近自然语言和数学公式的编程，基本脱离了机器的硬件系统，用人们更易理解的方式编写程序。编写的程序称之为源程序。
（高级编程语言作为一种通用的编程语言，它的语言结构和计算机本身的硬件以及指令系统无关，它的可阅读性更强，能够方便的表达程序的功能，更好的描述使用的算法。同时，它更 容易被初学者所掌握，很容易学习。而且容易学习掌握。但是高级编程语言因为是一种编译语言，所以他的运行速度比汇编程序要低，同时因为高级语言比较冗长，所以代码的执行速度也要慢一些。cover from baidu）
4.编程模式
过程式编程模式
面向对象编程模式
函数编程模式
说明式编程模式

高级编程语言介绍
BASIC语言：
一种直译式程序设计语言,即为初学者设计的语言。
语言简单、易学。
在微电脑上可充分发挥作用，成为微电脑的主要语言之一。

PASCAL语言：
语言语法严谨，层次分明，程序易写，可读性强。
是第一个结构化编程语言。
被广泛用于各种软件。
C语言：
一门面向过程的、抽象化的通用程序设计语言。
广泛用于底层开发。
拥有极高的效率，并且能够不需要任何运行环境支持。
拥有跨平台的特性。
C++语言：
是对C语言的继承与扩充。
能够进行如C语言一样过程化程序设计的同时,C++还能进行基于对象的程序设计。
拥有极高的效率，并且能够极好地适应规模不同的问题。
Java语言：
纯面向对象。
功能强大并且简单易用。
具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。
用于编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。
Ada语言：
能够改善软件系统的 清晰性、 可靠性、 有效性和 可维护性。
是一种通用程序设计语言，并且其表现能力很强。
是第四代计算机语言的成功代表。
Logo语言：
是一种过程性语言。
结构简单、却有丰富的表达方式，体现了现代计算机科学许多最新概念。

并行程序设计
为了提高计算机的运行速度和系统的处理能力，在总体设计和逻辑设计中广泛采用并行操作技术，使各部件并行工作。要求操作系统具有并发性及资源共享，因此采用了并行程序设计。
采用了并行程序设计技术后，可使分时和多道程序更全面地利用计算机资源，使系统效率提高，开销减小。
并行程序设计语言：
用于并行程序设计的语言。
可分为显式并行语言和具有并行编译功能的串行语言。
并行程序设计语言的编译过程：
源程序->词法、语法分析->程序优化->并行代码生成->超标量处理器、多处理器、多计算机。
OpenMP：
是用于共享内存并行系统的多处理器程序设计的一套指导性编译处理方案。
支持包括C、C++和Fortran，被Sun Compiler，GNU Compiler和Intel Compiler等编译器支持。

数据
数据的定义：数据就是用文字，数字，图像，图形，声音等方式对人，事件，事物等进行的描述。在计算机科学中，数据是指所有能输入计算机并能被计算机程序处理的符号的总称。
数据和信息的区别：通常来说，输入计算机的字母、数字、等符号作为数据。如果字母、数字等符号具有一定含义且能帮助人们完成某个动作或是做出决策，那么就称它们为信息。需要说明的是，数据是供计算机处理的，信息是供用户使用的。
计算机常用的编码方式：
1.ASCⅡ；
2.扩展ASCⅡ；
3.Unicode；
4.UTF-8；
5.GB-2312；
6.音频编码；
7.图像编码。

数据结构

数据结构定义：一般认为每一个数据结构是由数据元素一句某种逻辑联系组织起来的。数据结构在逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。数据结构的主要研究对象是数据表示、数据逻辑结构与数据存储方式，以及对数据的操作方法。
数据的逻辑结构：
1.集合
2.线性结构；
3.树形结构；
4.图状结构；
数据的物理结构：
1.循序结构；
2.链式结构；
3.索引结构；
常见的数据结构：
1.线性表；
2.栈；
3.队列；
4.树；
5.图；

算法
算法的定义：算法是指由基本的运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。
在计算机领域。
算法具有以下特征：
1.输入；
2.输出；
3.有穷性；
4.确定性；
5.可行性；

数据库

为了更好地利用和管理数据，出现了数据库技术。数据库技术具有一致性、完整性、冗余少、易扩充，以及与程序相分离等特点，是目前信息领域中的一个重要组成部分。
数据库的定义及特点：
（定义：数据库是一个组织内被应用程序使用的逻辑相一致的相关数据集合。）
特点：1.数据结构化；
2.数据共享性高，冗余度低，易扩充；
3.数据独立性高；
4.数据由数据库管理系统统一管理和控制。
数据库的体系结构：
数据模式是数据库系统中数据结构的一种表现形式，它具有不同层次与结构方式。
1.三级模式
概念模式也成为模式或者逻辑模式，是对数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
概念模式实际上是数据库数据在逻辑级上的视图。
外模式也称用户模式，它是对数据库用户能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是于某一应用有关的数据的逻辑表示。
外模式通常是概念模式的子集。
内模式也称存储模式，一个数据库只有一个内模式。它是对数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
2.二级映射
为了能够在内部实现数据库的三级模式的联系和转换，数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映射。
(1)外模式/概念模式映射；
(2)概念模式/内模式映射。
数据库模型：层次模型、网状模型、关系模型。
关系的操作及结构化查询语言：在关系数据库中，可以定义一些操作来通过已知的关系创建新的关系。
数据库管理系统：数据库管理系统是定义、创建、维护数据库的一种工具。
主流数据库：当前数据库市场上主流的数据库包括Olacle、SQL Server、My SQL、Sybase、DB2。
数据中心:数据中心的产生是出于业务发展的管理和需要。
数据中心的定义:数据中心是在一个物理空间内实现数据集中处理、存储、传输、交换、管理的一整套复杂的设施。
数据中心的形成:数据中心从功能上可以分为核心计算机机房和其他支持空间。

高性能化
高性能计算机简介:
(高性能计算定义:高性能计算就是研究如何将一个只有借助于非常巨大的计算能力才能解决的问题分成若干小的部分，分配给多个计算机进行处理，并把这些计算结果综合起来得到最终的结果。)
高性能计算机应用:
计算密集型应用；
数据密集型应用；
通信密集型应用。
高性能计算机的发展展望:
多核异构是大势所趋，且编程模式是关键；
降低高性能计算系统功耗，追求绿色计算;
个人高性能计算机发展；
集群系统的应用面扩大，形成产业规模市场；
网格不仅影响各种应用，也对计算技术产生巨大影响。
体系结构的创新和体系软件的发展是高性能计算机逐步面向应用的关键
未来高性能计算机:
量子计算机；
光子计算机；
DNA计算机；
纳米计算机。

网络化

网络化定义:网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机及各类电子终端谁被互连起来，按照一定的网络协议互相通信，以达到所有用户都可以共享软件、硬件和数据资源的目的。
网络化发展现状:
1.电子不停车收费系统；
2.电子银行；
3.证券及期货交易；
4.校园网；
5.远程教育。

智能化

智能化定义：要求计算机能够像人一样思考、判断、处理信息，甚至能够做出正确的决策并加以执行。