python二级备考 day1 计算机与程序设计

程序设计基本方法

-计算机与程序设计
-编译和解释
-程序的基本编写方法
-计算机编程

1. 计算机与程序设计

  1. 计算机根据指令 操作数据设备
  2. 特性
    i. 功能性对数据的操作,表现为输入输出处理、数据计算、结果存储
    ii. 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

2. 计算机的发展

参照 摩尔定律指数级 发展

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

计算机的性能和功能是交替交织发展的

摩尔定律 (最重要的预测法则 不是定律)
  • Intel 创始人之一 戈登-摩尔 1965
  • 单位面积集成电路上可容纳晶体管数量约2年翻一番
  • CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格都遵循摩尔定律

1971-2015: 44年 集成电路晶体管数量
理论: 2的22次方, 400万倍
实际: 435万倍

计算机是 唯1长达50年有效且按指数发展 的技术领域
-> 深刻改变人类社会、人类本身
-> 预见未来30年,摩尔定律仍然有效

3. 程序设计(编程)

是计算机可编程性的体现

  • 深度应用计算机的主要手段
  • 职业技能、生存技能

4. 程序设计语言(编程语言)

用于与计算机交互(交流)的人造语言

  • 程序设计(编程)的具体实现方式
  • 相比于自然语言,更简单、更严谨、更精确 (没有二义性)
  • 编程语言种类很多(600种),但生命力强劲的不多
    C语言,1972,第1种被广泛使用的编程语言
    python,1990

5. 编译 <-> 解释 (按执行方式划分)

  1. 源代码 : 采用某种编程语言编写的计算机程序,人类可读 (result = 2+ 3)
  2. 目标代码计算机可直接执行, 人类不可读 (专家除外) (1010100001111)
  3. 编译 : 将源代码 一次性 转换为目标代码的过程
  • 编译器(compiler): 执行编译过程的程序, 一次性翻译,之后不需要源代码
  1. 解释 :将源代码 逐行转换 为目标代码 同时 逐条执行 的过程
  • 解释器(interpreter) : 执行解释过程的程序, 随翻译,随执行
    我们有2种不同执行源代码的方式 编译和解释

6. 静态语言<-> 脚本语言 (根据执行方式的不同,编程语言可分2类)

  1. 静态语言编译执行 C/C++ JAVA
  2. 脚本语言解释执行 PYTHON,JS,PHP
  3. 执行方式不同,优势 各有不同
  • 静态语言 : 一次性, 优化更充分, 运行速度快
  • 脚本语言 : 需源代码, 维护灵活, 跨多操作系统平台

7. 程序的基本编写方法

IPO
I : INPUT 输入
P : PROCESS 程序的主要逻辑
O :OUTPUT 输出

输入(是一个程序的开始): 文件、网络、控制台、交互界面、内部参数
输出(程序展示运算结果的方式):控制台、文件、图形、网络、操作系统内部变量
处理:

  • 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,是程序最重要的部分
  • 算法是1个程序的灵魂

8. 问题的计算部分

1个待解决问题种,可以用程序辅助完成的部分

  • 计算机只能解决计算问题(问题的计算部分)
  • 1个问题可有多种角度理解,产生不同的计算部分
  • 计算部分一般有输入、处理、输出过程

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