计算机基础及Python简介
接下來學校里開的課是Python。我剛剛看了看目錄,其實覺著挺沒意思的。但為了也培養一下自己的語言整合能力,決定寫一個Python專欄。
學校的配套教材為上海交通大學出版社的趙璐為主編的一版。在此聲明,我覺著沒意思不是因為書寫的有問題,而是差不多的內容卻還是要花一個學期的時間來學習,我覺著學校時間的安排上是存在問題的,我們本可以用這些時間學習更多更新鮮更有趣更有價值的東西。
當然,大學生的學習不能局限在大學,真正的大學沒有圍墻,我會在博客中加入一些自主學習的內容,供大家參考。
下面是正文:
計算機基礎
計算機的硬件組成
計算機硬件系統分為運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大組件。
在這五大組件中,輸入和輸出設備大家都能看見,而對于大多數人而言,運算器、控制器和存儲器的工作原理是未知的。
**運算器:**負責數據的計算和邏輯判斷。
**控制器:**負責整個計算處理的流程控制
**存儲器:**存放了需要處理的數據以及用來處理數據的各種指令。
在現代計算機中,運算器和控制器往往被組合在一起做成一個硬件設備,即中央處理器(CPU)。
經過數十年的發展更新,計算機的基本工作原理任然符合最初的設計思想:存儲程序與程序控制。
當然,計算機硬件系統的組成和工作方式遠比圖示要復雜的多,這里作簡單介紹。
計算機軟件與程序設計語言
高級程序設計語言編寫的程序必須由特定的程序翻譯為機器語言才可以執行,這個翻譯的過程通常成為編譯或者解釋。
假如有一本外文名著:
**編譯:**整本書翻譯好了,原文一經修改要全部重新翻譯。如:C、C++。
**解釋:**請了一個外交官,寫一句翻譯一句。如:Python。
主要區別在于,前者源程序編譯后即可在該平臺運行,后者是在運行期間才編譯。所以前者運行速度快,后者跨平臺性好。
編寫程序的方法
== 程序代碼只是程序設計者對于某個問題解決方案的計算機實現。問題分析和解決思路必須在編寫代碼之前確定,這也是真正重要的、有價值的環節。==
學習編程的意義
蘋果公司創始人史蒂芬·喬布斯曾經說過:“在工作中是否要編程,未必那么重要,但你可以把它當成一面鏡子,一面你思考的鏡子。我認為學習如何思考是最有價值的。這個國家的每個人都應該學習如何編寫程序,因為它教會你如何思考。正如人們學習法律未必會當上律師,但學習法律可以告訴你如何從法律的角度思考問題。同樣地,編程是一種稍微不同的思考方法。因此,我認為計算機科學是一門基礎學科。每個人應該在一生中花費一年的時間學習如何編程。“
Python語言的發展及現狀
Python的創始人是吉多·
范羅蘇姆。1989年的圣誕節期間,吉多為了打發圣誕節的無趣,決心開發一個新的腳本解釋語言作為ABC語言的繼承。之所以選中Python為該程序設計的名字,是因為他是英國喜劇團體Monty Python的粉絲。ABC語言是一種專門為非專業程序員設計的編程語言,風格優美且功能強大,但是因為一些不足而沒有取得很大成功。吉多決心避開ABC語言的不足,并吸取ABC語言及其他一些語言的優點,重新設計了一種功能全面、易學易用、可拓展的編程語言,于是Python語言誕生了。
吉多有一句名言:Life is short, you need Python.這句話作為現金Python語言的著名口號而為人熟知。之所以有這樣的口號,是因為Python的設計哲學是”優雅“、”明確“、”簡單“,且易于學習、功能強大,這使得使用者可以更清晰地進行編程,而不至于陷入細節,從而省去了很多重復工作。
Python語言的特性與應用
優點
缺點(動態類型語言的缺點)
主要領域
常見Python開發框架:Djiango、Tornado、Flask
國外的NASA、CIA、YouTuBe、Facebook,國內的豆瓣網、知乎網都是用Python開發的。
MATLAB的大部分功能都可以在Python中找到相應的拓展庫。
現在是上完了課回來補充一些老師講的內容。我們這個Python老師好好笑的。😂
二進制的發明者是萊布尼茨。
德國數學家萊布尼茲(Leibnig 1646—1716)于1679年發表了論文《論二進制級數》,提出了二進制。1701年,他又發表了關于二進制的另一篇重要論文《試論新數的科學》,為計算機理論及控制論的創立奠定了基礎。所以,在數學史上,一般認為二進制的發明者是萊布尼茲。然而在我國古代文化經典《易經》(約公元前1000—500年間)中,就已經有了二進制思想與表示方式。
易經》以陰爻(——)和陽爻(—)兩個符號按一定規則排列組成了八個爻卦。后來的《系辭》具體解釋了八卦,書中有:“易有太極,是生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦。”即由太極生成兩個一爻卦:陽(—)代表天,陰(——)代表地。兩儀就是天和地。這一陽爻(—),一陰爻(——),就是組成八卦的最基本的符號。兩儀又生四象:太陽(?),少陰(?),少陽(?),太陰(?),四象象征一年中的春、夏、秋、冬四季,四時。四象再生成八卦:坤卦(?),震卦(?),坎(?),兌卦(?),艮卦(?),離卦(?),巽卦(?),乾卦(≡)。八卦,也是八方,八節。如果用數碼0和1分別表示陰爻(——)和陽爻(—),并把八卦中的上、中、下三排爻分別用相應的數碼表示,則八個爻卦可順次視為如下的二進制數:000,001 010,011,100,101,110,111。化為十進制數,即為從0到7八個自然數。
由此可見,八卦與二進制原理是相符合的,八卦這種符號系統體現了世界是最早的二進制思想和表示方式。就連萊布尼茲本人看到了《易經》中的伏羲八卦圖后,都驚喜地稱贊易圖是“流傳于宇宙間科學中最古老的紀念物”。他承認八卦中的陰、陽二爻與二進制中H、O兩個字母的意義是一致的。
二進制的表示方式由紙帶變為電頻。
世界上第一個程序員:Ada。
出生于倫敦的阿達,在17歲時于劍橋大學第一次見到了著名的數學家、發明家兼機械工程師查爾斯·巴貝其,而這次相遇成了阿達人生的轉折點。巴貝其當時正致力于發明分析機,而阿達則致力于為這臺分析機編寫算法。在這個過程中,阿達第一次接觸到“差分機”這個概念,阿達日后的在和巴貝奇教授討論差分機的過程中,預言了通用計算機可能。
譬如她建議建議用二進制數代替原來的十進制數,表明分析機可以接受各種各樣的穿孔卡:“控制卡”、“數據卡”、“操作卡”。她還提議數字和其他符號如字母都可以“編碼”成數字數據,機器可以處理它們。甚至早于現代計算機出現200年,提出了分析機的記憶能力的想法,指出分析機應該有存儲位置或地址,并且有“注解或備忘”的可能性。
盡管由于當時技術的局限性無法滿足分析機隊精度,導致分析機最終無法實現,但是阿達在這個過程中提出的種種編程概念以及她對于計算的理解,對日后編程界產生了巨大的影響。從這一點上看,阿達當之無愧成為世界公認的第一位程序員。后來美國軍方為了紀念阿達的杰出貢獻,將歷時20余年開發的一種新型的高級編程語言命名為——Ada。
接近底層的匯編語言能夠寫出精致的程序,所以以后一定要把匯編語言好好學一下。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机基础及Python简介的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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