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 的 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

4. 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