Python语言程序设计之程序设计基本方法
发布时间:2025-05-23 17:47:37 发布人:远客网络
一、Python语言程序设计之程序设计基本方法
1、计算机的概念:计算机是根据指令操作数据的设备。
2、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。
3、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。
4、计算机的发展参照摩尔定律,表现为指数方式。
5、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。
6、摩尔定律 Moore’s Law——计算机发展历史上最重要的预测法则
7、 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。
8、程序设计是计算机可编程性的体现。
9、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。
10、程序设计语言是一种用于交互(交流)的人造语言。
11、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。
12、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。
13、计算机执行源程序的两种方式:编译和解释。
14、源代码:采用某种编程语言编写的计算机程序,人类可读。
15、目标代码:计算机可直接执行,人类不可读(专家除外)。
16、将源代码一次性转换成目标代码的过程。
17、执行编译过程的程序叫作编译器(compiler)。
18、将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程
19、执行解释过程的程序叫做解释器(interpreter)。
20、编译:一次性翻译,之后不再需要源代码(类似英文翻译)。
21、解释:每次程序运行时随翻译随执行(类似实时的同声传译)。
22、根据执行方式不同,编程语言分为两类。
23、静态语言:使用编译执行的编程语言,如C/C++语言、Java语言。
24、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。
25、执行方式不同,优势也各有不同。
26、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。
27、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。
28、 P:Process处理,是程序的主要逻辑。
29、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。
30、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。
31、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。
32、一个待解决的问题中,可以用程序辅助完成的部分。
33、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。
34、分析问题:分析问题的计算部分,想清楚。
35、划分边界:划分问题的功能边界,规划IPO。
36、编写程序:编写问题的计算机程序,编程序。
37、调试测试:调试程序是正确运行的,运行调试。
38、升级维护:适应问题的升级维护,更新完善。
39、确定IPO:明确计算部分及功能边界。
40、编写程序:将计算求解的设计变成现实。
41、调试程序:确保程序按照正确逻辑能够正确运行。
42、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。
43、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。
44、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。
45、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。
46、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。
47、 Q:编程很难学吗? A:掌握方法就很容易!
48、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。
二、python程序都能做什么
1、从入门级选手到专业级选手都在做的——爬虫
2、用 Python写爬虫的教程网上一抓一大把,据我所知很多初学 Python的人都是使用它编写爬虫程序。小到抓取一个小黄图网站,大到一个互联网公司的商业应用。通过 Python入门爬虫比较简单易学,不需要在一开始掌握太多太基础太底层的知识就可以很快上手,而且很快可以做出成果,非常适合小白一开始想做出点看得见的东西的成就感。
3、除了入门,爬虫也被广泛应用到一些需要数据的公司、平台和组织,通过抓取互联网上的公开数据,来实现一些商业价值是非常常见的做法。当然这些选手的爬虫就要厉害的多了,需要处理包括路由、存储、分布式计算等很多问题,与小白的抓黄图小程序,复杂度差了很多倍。
4、除了爬虫,Python也广泛应用到了 Web端程序,比如你现在正在使用的知乎,主站后台就是基于 Python的 tornado框架,豆瓣的后台也是基于 Python。除了 tornado(Tornado Web Server),Python常用的 Web框架还有 Flask(Welcome| Flask(A Python Microframework)),Django(The Web framework for perfectionists with deadlines)等等。通过上述框架,你可以很方便实现一个 Web程序,比如我认识的一些朋友,就通过 Python自己编写了自己的博客程序,包括之前的 zhihu.photo,我就是通过 Flask实现的后台(出于版权等原因,我已经停掉了这个网站)。除了上述框架,你也可以尝试自己实现一个 Web框架。
5、Python也有很多 UI库,你可以很方便地完成一个 GUI程序(话说我最开始接触编程的时候,就觉得写 GUI好炫酷,不过搞了好久才在 VC6搞出一个小程序,后来又辗转 Delphi、Java等,最后接触到 Python的时候,我对 GUI已经不感兴趣了)。Python实现 GUI的实例也不少,包括大名鼎鼎的 Dropbox,就是 Python实现的服务器端和客户端程序。
6、人工智能是现在非常火的一个方向,AI热潮让Python语言的未来充满了无限的潜力。现在释放出来的几个非常有影响力的AI框架,大多是Python的实现,为什么呢?因为Python足够动态、具有足够性能,这是AI技术所需要的技术特点。比如基于Python的深度学习库、深度学习方向、机器学习方向、自然语言处理方向的一些网站基本都是通过Python来实现的。
7、机器学习,尤其是现在火爆的深度学习,其工具框架大都提供了Python接口。Python在科学计算领域一直有着较好的声誉,其简洁清晰的语法以及丰富的计算工具,深受此领域开发者喜爱。
8、早在深度学习以及Tensorflow等框架流行之前,Python中即有scikit-learn,能够很方便地完成几乎所有机器学习模型,从经典数据集下载到构建模型只需要简单的几行代码。配合Pandas、matplotlib等工具,能很简单地进行调整。
9、而Tensorflow、PyTorch、MXNet、Keras等深度学习框架更是极大地拓展了机器学习的可能。使用Keras编写一个手写数字识别的深度学习网络仅仅需要寥寥数十行代码,即可借助底层实现,方便地调用包括GPU在内的大量资源完成工作。
10、值得一提的是,无论什么框架,Python只是作为前端描述用的语言,实际计算则是通过底层的C/C++实现。由于Python能很方便地引入和使用C/C++项目和库,从而实现功能和性能上的扩展,这样的大规模计算中,让开发者更关注逻辑于数据本身,而从内存分配等繁杂工作中解放出来,是Python被广泛应用到机器学习领域的重要原因。
11、Python的开发效率很高,性能要求较高的模块可以用 C改写,Python调用。同时,Python可以更高层次的抽象问题,所以在科学计算领域也非常热门。包括 scipy、numpy等用于科学计算的第三方库的出现,更是方便了又一定数学基础,但是计算机基础一般的朋友。
三、什么是Python编程语言
优点:Python是一种代表简单主义思想的语言,阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样,使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身;
Python底层是用C语言编写的,很多标准库和第三方库也都是用C写的,运行速度非常快;
Notebook使我们更容易使用Python进行数据工作,可以轻松地与同时共享Notebook,无需他们安装任何东西,大大减少组织代码,输出和注释文件的开销;
Python是一种通用语言,容易和直观,在学习上会比较容易,可以加快你写一个程序的快速,此外Python测试框架是一个内置的,可以保证你的代码是可重复使用和可靠的;
Python还是一个多用途语言,把不同背景的人结合在一起,作为一种常见的、容易理解,大部分程序员都懂,可以很容易地和统计学家沟通,你可以使用一个简单的工具就把你每一个工作伙伴整合起来。
由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上,比如说:Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS等。
很多时候不能将程序连写成一行,如import sys;for i in sys.path:print
i,而perl和awk就无此限制,可以较为方便的在shell下完成简单程序,不需要如Python一样,必须将程序写入一个.py文件;
Python语法独特,也许不应该被称为局限,但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑,即便是很有经验的Python程序员,也可能陷入陷阱;
Python对比C、C++语言运行速度要慢一些。