编程基础

计算机基础

• 程序(program识别并执行的指令
• 计算机是执行程序的机器
• 现代计算机
  • 艾伦·麦席森·图灵奠定了现在计算机的逻辑工作方式的基础
  • 冯·诺依曼提出计算机应该有五大部件组成：输入/输出设备、运算器、控制器、输出设备。这是现代计算机基本框架。

语言基础

• 计算机语言：与计算机之间交互的语言
• 机器语言：一定位数的二进制代码成为机器指令，指令集合则称为机器语言 – 汇编语言：就是用一些便于记忆和识别的符号带起机器指令，通过汇编程序转换为机器指令后再交给机器执行。
• 低级语言：指面向机器的语言，不同的机器不能执行，例如汇编语言和机器语言
• 高级语言：指更接近自然语言和数学语言的计算机语言，高级语言首先要写好源代码，再通过编译程序转换为机器指令来执行，最早的高级语言是1954年IBM公司发表的fortran语言。
• 高级语言更适合人类使用和理解，而低级语言更适合机器理解，高级语言要最终让机器执行，一是通过编译器编译成为机器可以执行的指令，而是通过解释器转换成字节码(Bytecode)在虚拟机上运行。
• 高级语言的分类
  • 非结构化语言 有编号或标签、goto，子程序可以有多个入口出口 有分支循环
  • 结构化语言 任何基本机构只允许一个出口和一个入海口 有顺序、分支、循环，废弃了goto
  • 面向对象语言 更加接近人类认识世界的方式，将事物抽象为对象将对象间的关系抽象类和继承 封装、集成、多态
  • 函数式语言 将编程范式在数学中的应用，应用带程序中
• Python的语言类型 Python是强类型动态语言

  - 静态编译语言
      一旦声明变量类型，变类型不可改变，编译时需要检查
  - 动态编译语言
      不用生变量类型，随时可以改变变量类型，很难推断变量类型
  - 强类型语言
      不同类型之间操作，必须提前强制转化为同一类型
  - 弱类型语言
      不同类型之间可以操作，自动隐式转换

程序

• 程序
  • 算法+数据结构=程序
  • 数据是程序的核心
  • 数据结构是计算机中数据的类型和组织方式
  • 算法是数据的处理方式
• 难点
  • 找不到数据的规律
  • 找不到合适的处理方法
  • 无法将规律转换为数据结构，将方法转换为算法
  • 无法将思路转换成程序结构
  • 没有排错(debug)能力

Python解释器

• 官方的Cpython C语言写的解释器
• Ipyhton 升级的、有交互的Cpython
• Pypy pyhton编写的解释器，拥有JIT(just in time)技术，动态编写python代码
• jython 将python代码转换成Java字节码，运行在java虚拟机上
• Ironpython 运行在.net平台的解释器，将pyhton代码转换为.net字节码

Python基础语法

• 注释 — #标注的文本
• 数字
  • 整数：不区分long和int，只有long；
    • 进制数 0xz（十六进制） 0b10（二进制） 0o10（八进制）
    • 布尔值(Bool),共两个值true和false
  • 浮点数：由一个整数或定点数（即尾数）乘以某个基数（计算机中通常是2）的整数次幂得到，例如：1.34 0.12 -3.1 1.46e9=1.36*10^9
  • 复数：在python’中表示为a+bj，就是特定的表示，a和b是数字。
• 字符串
  • 引用的字符序列
  • 单双三引号应用的字符序列可以跨行可以在其中使用任意引号
  • 在字符串前面家上r或R则表示字符串不做特殊处理
• 转义序列
  • \n 换行
  • \t tab键
  • \ 转义斜杠
  • ‘(“) 转义引号
  • \r 转义R，原先使用R则表示使用真实字符
• 缩进 Python采用缩进来表示层次关系，默认为缩进四个空格
• 续行 在行末是用符号\ 如果使用括号则认为括号内的才是一个整体
• 标识符

1. 只能表示一个值
2. 只能使用字母、下划线和数字
3. 只能用字母和下划线开头
4. 不能是python关键字
5. 区分大小写
6. 不能随便使用下划线开头的表示符，不能使用有歧义的单词，不允许使用中文

• 常量 赋值后不能改变值的标识符，python无法定义常量
• 字面常量 一个单独的量，如：12 “abc”
• 变量 赋值后只可以改变的表示符

运算符

• 算术运算符

+ 加
- 减
* 乘
/ 自然除，结果是浮点数
// 整除结果是整数
** 2**3 表示2的三次方
%  取模，返回除法的余数

• 位运算符

• 比较运算符

• 赋值运算符

• 逻辑运算符

```
 简单来说
And:与运算。只有同为真时才为真，近似于乘法。
Or:或运算。只有同为假时才为假，近似于加法。
Xor:异或运算。相同为假，不同为真。
```

• 成员运算符

• 身份运算符

• 运算符优先级

注意：算数运算符–>位运算符–>身份运算符–>成员运算符–>逻辑运算符

• 表达式 是数字、符号、括号、变量等的组合
  • 算数表达式
  • 逻辑表达式
  • 赋值表达式
• 程序控制
  • 顺序 按照顺序一步一步执行
  • 分支 按条件判断，当满足什么条件式做相对应的操作
  • 循环 条件满足就反复执行，不满足就结束执行
• 单分支结构
  • if if condition(条件)： 代码块（当满足上述条件执行什么操作） 例如:

  if n>1:
              print(n)

  • 真值表

- if语句
if...else...

```
if condition1:  
    代码块（满足上面的条件要执行的操作）代码块）
else:
    代码块（不满足else之前的条件要执行的操作）
```

• 分支嵌套
  • if…elif…else语句 例如：

score = 80 
if score<0: 
   print('wrong') 
else: 
   if score==0: 
     print('egg') 
   elif score <= 100: 
     print('right') 
   else: 
     print('too big')

• 循环语句while和for
  • while语句

  while condition 
      block
  当条件满足即condition为True，进入循环体执行block
  例子：
      flag=10
  while flag：
      print(flag)
      flag-=1

  • for语句

  for element in iteratable:
      block
  当可迭代（或者称为循环）对象中有元素可以迭代进入循环体，执行block
  for i in range(10):
      print(i)

  • 循环continue语句:中断当前循环的当次执行，继续下一次循环

  for i in range(10)
      if i%5==0:
          continue
      print(i)

  • 循环break语句:中断当前循环

  for i in range(10)
      print(i)
      if i%5==4:
          break

  • 循环else子句:当for或者while循环正常循环结束就执行else子句，如果是break打断循环则不执行

  while condition：
      block
  else：
      block
  或者
  for element in iteratable：
      block
  else：
      block