python语言程序设计与实践教程（Python语言程序设计之程序设计基本方法）

计算机的概念：计算机是根据指令操作数据的设备，我来为大家讲解一下关于python语言程序设计与实践教程?跟着小编一起来看一看吧!

python语言程序设计与实践教程

• 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

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计算机与程序设计

计算机的概念：计算机是根据指令操作数据的设备。

计算机具有功能性和可编程性。

功能性，指对数据的操作，表现为数据计算、输入输出处理和结果存储等。

可编程性，指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。

计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式。

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级数快速增长，计算机高效支撑的各类运算功能不断丰富发展。

摩尔定律 Moore’s Law——计算机发展历史上最重要的预测法则

Intel公司创始人之一戈登·摩尔在1965年提出单位面积集成电路上可容纳晶体管的数量约每两年翻一番，CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格等都遵循摩尔定律。计算机是当今世界，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，可预见的未来30年，摩尔定律还将持续有效。

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，是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，程序设计将是生存技能。

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，是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，编程语言相比自然语言更简单、更严谨、更精确。

编程语言种类很多，但生命力强劲的却不多。编程语言有超过600种，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。

编译和解释

编程语言的执行方式

计算机执行源程序的两种方式：编译和解释。

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：计算机可直接执行，人类不可读 (专家除外)。

例如：11010010 00111011

编译

将源代码一次性转换成目标代码的过程。

执行编译过程的程序叫作编译器（compiler）。

解释

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（interpreter）。

编译和解释

编译：一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）。

解释：每次程序运行时随翻译随执行（类似实时的同声传译）。

静态语言和脚本语言

根据执行方式不同，编程语言分为两类。

静态语言：使用编译执行的编程语言，如C/C 语言、Java语言。

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。

执行方式不同，优势也各有不同。

静态语言：编译器一次性生成目标代码，优化更充分，程序运行速度更快。

脚本语言：执行程序时需要源代码，维护更灵活，源代码在维护灵活、跨多个操作系统平台。

程序的基本编写方法

IPO

程序的基本编写方法。

I：Input 输入，程序的输入。

P：Process 处理，是程序的主要逻辑。

O：Output 输出，程序的输出。

理解IPO

输入，程序的输入 文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等，输入是一个程序的开始。

输出，程序的输出，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。

处理，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。

问题的计算部分

一个待解决的问题中，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。

编程解决问题的步骤

6个步骤 (1-6)

分析问题：分析问题的计算部分，想清楚。

划分边界：划分问题的功能边界，规划IPO。

设计算法：设计问题的求解算法，关注算法。

编写程序：编写问题的计算机程序，编程序。

调试测试：调试程序是正确运行的，运行调试。

升级维护：适应问题的升级维护，更新完善。

求解计算问题的精简步骤

3个精简步骤

确定IPO：明确计算部分及功能边界。

编写程序：将计算求解的设计变成现实。

调试程序：确保程序按照正确逻辑能够正确运行。

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、执行效率等方面。能够帮助程序员加深对用户行为以及社会和文化的认识。

编程能够带来乐趣

编程能够提供展示自身思想和能力的舞台。让世界增加新的颜色、让自己变得更酷、提升心理满足感。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

能够更好地利用计算机解决问题。显著提高工作、生活和学习效率。为个人理想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。国内外对程序员岗位的缺口都在百万以上规模。计算机已经渗透于各个行业， 就业前景非常广阔。

学习编程的误区

Q：编程很难学吗？ A：掌握方法就很容易！

首先，掌握编程语言的语法，熟悉基本概念和逻辑。其次，结合计算问题思考程序结构，会使用编程套路。最后，参照案例多练习多实践，学会举一反三次。

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