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《Python程序设计》——第1章 计算与问题求解简介 1.1 计算与Python简介

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本节书摘来自华章计算机《Python程序设计》一书中的第1章,第1.1节,作者:[美]戴维 I.施奈德(David I. Schneider)著,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看

第1章 计算与问题求解简介

1.1 计算与Python简介

本书介绍如何使用计算机进行问题求解。虽然编程语言用Python,但是原理适用于大部分现代编程语言。许多示例和习题展示了在真实世界中是如何使用计算机的。下面是你可能提出的计算机和编程方面一些的问题。
问:我们如何与计算机沟通?
答:使用编程语言与计算机沟通。最低级别的是机器语言(machine language),其能被微处理器直接理解,但是很难为人所理解。Python是高级语言(high-level language)。它由人能理解的指令组成,如print(输出)、if(如果)、input(输入)等。其他著名的高级语言如Java、C++、Visual Basic等。
问:如何让计算机执行复杂的任务?
答:任务可分解为一系列指令,称作程序(program),其能以编程语言表示。程序的大小从两三条指令到几百万条指令不等。执行指令的过程称作运行(running)程序。
问:为什么使用Python作为编程语言?
答:许多人认为Python是教初学者编程最好的语言,我们表示赞同。Python也被主要软件公司所使用。Python功能强大、易写易读、容易下载和安装,它能在Windows、Mac和Linux等操作系统上运行。
问:Python的名字是怎么来的?
答:它的名字来源于英国喜剧剧团Monty Python。Python的创始人Guido van Rossum(荷兰人)是该剧团的粉丝。
问:本书使用编辑器IDLE来生成程序。IDLE是如何得名的?
答:IDLE表示集成开发环境(Integrated DeveLopment Environment)。(一些人认为该名字是为了向Monty Python剧团的创始成员Eric Idle致敬。)IDLE编辑器有许多特性(如对代码着色、格式化辅助等)以帮助程序员。
问:Python被认为是一种解释型语言。那么什么是解释型语言?
答:解释型语言使用一个叫作解释器(interpreter)的程序,一次将高级语言的一条语句翻译为机器语言,然后运行这段程序。解释器会发现几种类型的错误,一旦遇到一个错误,将终止程序的运行。
问:术语“程序员”和“用户”是什么意思?
答:程序员(也称为开发者)是指在计算机上编写程序来解决问题的人。在分析问题并制定解决方案之后,程序员编写和测试相应的程序,这段程序用来指导计算机如何实现该方案。程序可能被程序员或者其他人运行多次。用户是任何运行该程序的人。在使用本书的过程中,你既是一个程序员,也是一个用户。
问:术语“代码”是什么意思?
答:程序员写的Python指令称为代码。编写程序的过程通常称作编码(coding)。
问:所有的程序都具有某些共性吗?
答:大部分程序做三件事:接受数据、操作数据和产生结果。这些操作称为输入(input)、处理(processing)和输出(output)。输入数据可能存放于程序中、位于磁盘上或者由用户提供,以响应程序运行时计算机的需求。输入数据的处理发生在计算机内部,可能花费几毫秒到几小时。输出数据显示在屏幕上、打印到打印机上或者记录在磁盘上。以一个计算营业税的程序作为一个简单的例子,输入数据是物品的售价,处理指将售价和营业税率进行相乘,输出数据是相乘的结果,即所需缴纳的营业税。
问:术语“硬件”和“软件”是什么含义?
答:硬件指计算机的物理部件,包括全部的外围设备、中央处理器(CPU)、磁盘驱动器以及全部的机电设备。软件指的是程序。
问:问题是如何使用程序加以解决的?
答:问题求解的过程是:通过仔细地阅读问题以确定给定的数据和所需的输出是什么,然后设计一步一步处理给定数据的过程,最后产生所需的输出。
问:包括Python在内的许多编程语言使用基于零的计数系统。什么是基于零的计数系统?
答:在基于零的计数系统中,从0开始,而不是从1开始计数。例如,在单词“code”中,“c”应该是第0个字母,“o”是第1个字母,以此类推。
问:学习Python有什么先决条件?
答:你应该熟悉在计算机上文件夹(也称作目录)和文件是如何管理的。文件位于存储设备上,如硬盘、U盘、CD和DVD等。传统上,个人计算机的主要存储设备是硬盘和软盘。因此,磁盘(disk)这个词经常用于表示任何存储设备。
问:本书中一个开发好的程序示例是什么?
答:图1-1展示了第3章中一个程序的可能输出结果。当其首次执行时,显示语句“Enter a first name:”。在用户键入一个名字并且按下回车(〈Enter〉或者〈return〉)键后,全部具有该名字的居民都会显示出来。

screenshot


问:程序员是如何生成上述程序的?
答:对于该程序,程序员编写了大概10行代码,以搜索一个名为USpres.txt的文件,并提取所需的姓名。
问:按键显示的约定是什么?
答:组合键〈key1+key2〉的含义是“按住〈key1〉,然后按下〈key2〉”。组合键〈Ctrl+C〉将所选的内容放入剪贴板。组合键〈key1/key2〉的含义是“按下并松开〈key1〉,然后按下〈key2〉”。组合键〈Alt/F〉打开菜单栏上的“文件”菜单。
问:如何获取本书中的程序示例?
答:阅读前言部分,获取如何从Pearson网站上下载示例程序的信息。
问:新的程序存储在哪里?
答:在编写第一个程序之前,应该创建一个专用的文件夹存储程序。

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