Python笔记（1）程序设计的基本方法

编译与解释

编程语言的执行方式

• 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(compiler)：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做编译器

解释(interpreter)：将源代码逐条转换为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

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：

使用编译执行的编程语言叫做静态语言：C/C++语言、Java语言

​ 优点：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

使用解释执行的编程语言叫做脚本语言：Python语言、JavaScript语言、PHP语言

​ 优点：执行程序时需要源代码，维护更灵活；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

指令	解释
-I	Input 输入，程序的输入
-P	Process 处理，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

• 是一个待解决问题中，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

编程解决问题的六个步骤

1. 分析问题:分析问题的计算部分，想清楚
2. 划分边界:划分问题的功能边界，规划IPO
3. 设计算法:设计问题的求解算法，关注算法
4. 编写程序:编写问题的计算程序，编程序
5. 调试测试:调试程序使正确运行，运行调试
6. 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

1. 确定IPO:明确计算部分及功能边界
2. 编写程序:将计算求解的设计变成现实
3. 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。

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
• 能够帮助程序员加深用户行为以及社会和文化认识

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
• 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
• 为理想的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

学习编程的方法

• 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