第一章程序设计基本方法

1.1 计算机的概念

计算机是根据指令操作数据的设备（A computer is a machine that manipulates data according to a list of instruchtions）。

拓展：摩尔定律
摩尔定律（Moore’s Law）是计算机

1.2 程序设计语言

1.程序设计语言包括三大类：
- 机器语言
- 汇编语言
- 高级语言
2.编译和解释
编译：是将源代码转换成目标代码的过程。通常，源代码是高级语言代码，目标代码是机器语言代码，执行编译的计算机程序为编译器。

解释：是将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行目标代码的过程。

1.3 python语言概述

1.31 python 语言的发展历史

• python语言诞生于1990年
• Guido van Rossum设计领导开发
• python 2.7至2010年最后一版
• python 3.0从2008年12月正式发布

1.32 编写第一个程序 hello world

print("hello world")

1.33 python 语言的特点

• 语法简洁
• 与平台无关
• 粘性扩展
• 开源理念
• 通用灵活
• 强制可读
• 支持中文
• 模式多样
• 类库丰富

1.4 安装 python 解释器

关于安装过程中的遇到的问题，我会单独开列，这里不记录了。

程序的基本编写方法

1.5.1 IPO 程序的编写方法
IPO（Input, Process, Output）方法。

Input分为：

1. 文件输入
2. 网络输入
3. 控制台输入
4. 交互界面输入
5. 随机数据输入
6. 内部参数输入

Output分为：

1. 控制台输出
2. 图形输出
3. 文件输出
4. 网络输出
5. 操作系统内部变量输出

Process
处理是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程。计算问题的处理方法统称为“算法”，算法是一个程序的灵魂。

1.5.2 理解问题的计算部分

编写程序的目的是“使用计算机解决问题”。一般来说，可以分为如下六个步骤：

1. 分析问题。分析问题的计算部分，因为计算机只能解决计算问题。
2. 划分边界。计算机只能完成确定性的计算功能。
3. 设计算法。在明确处理功能的基础上，如何实现程序功能？
4. 编写程序。选择一门编程语言，将程序结构和算法设计用编程语言来实现。
5. 调试测试。通过单元测试和集成测试评估程序运行结果的正确性。
6. 升级维护。任何一个程序都有它的历史使命，在使命结束之前，随着功能的需求，计算需求和应用需求的不断变化，程序将不断的升级维护，以适应这些变化。

1.6 版本选择

python 分为python 2.X 和 python 3.X版本， python 3.X版本是不向下兼容的，也就是说python 2.X编写的程序，不能直接在python 3.X版本下直接运行，而且，python 2.X版本也已于2010年停止版本更新，推荐初学者学习python 3.X版本。

程序练习题

1.1 字符串的拼接。接收用户输入的两个字符串，将它们组合收输出。

str1 = input("请输入一个人的名字：")
str2 = input("请输入一个国家的名字：")
print("世界这么大，{}想去{}看看，".format(str1, str2))

1.2 整数序列求和。用户输入一个正整数N，计算从1到N（包含）相加之后的结果。

n = input("请输入整数N：")
sum = 0
for i in range(int(n)):
sum += i + 1
print("1到N求和结果：", sum)

1.3 九九乘法表输出。

for i in range(1, 10):
for j in range(1, i+1):
print("{} * {} = {:2}".format(j, i, j*i), end=" ")
print("\n")

1.4 计算 1+2！+3！+…+10!的结果。

sum, tmp = 0, 1
for i in range(1, 11):
tmp *= i
sum += tmp
print("运算结果是：{}".format(sum))

没有太明白 python 中“<<”的用法与意思，代码如下：

n = 1
for i in range(5, 0, -1):
n = (n+1)<<1
print(n)

1.6 健康食谱输出。列出 5 种不同食材，输出它们可能组成的所有菜式名称。

diet = ['西红柿', '花椰菜', '黄瓜', '牛排', '虾仁']
for x in diet:
for y in diet:
if x != y:
print("{}、{}".format(x, y))

1.7 五角星的绘制

import turtle as t
t.fillcolor('red')
t.begin_fill()
for i in range(5):
t.fd(200)
t.right(144)
t.end_fill()
t.done()

1.8 绘制太阳花

import turtle as t
t.color('red', 'yellow')
t.begin_fill()
while True:
t.fd(200)
t.left(170)
if abs(t.pos()) < 1:
break
t.end_fill()
t.done()

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