揭开编程的核心奥秘2010.7.1(何勤)
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计算机科学探索计算机系统与编程的精髓计算机科学是一门研究计算机系统、编程和信息处理的学科。
它涉及计算机硬件、软件和算法等多个方面,并且在当今社会中扮演着重要的角色。
本文将探索计算机系统与编程的精髓,并介绍其在实际应用中的重要性。
一、计算机系统计算机系统由硬件和软件两个部分组成。
硬件包括计算机的主要组件,如中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器等。
而软件则包括操作系统、应用程序等。
计算机系统的核心任务是执行计算和存储数据。
1.1 中央处理器(CPU)中央处理器是计算机系统的核心部件,它执行各种计算任务。
CPU 包括运算单元和控制单元两个部分。
运算单元负责执行算术和逻辑运算,而控制单元则负责协调和控制各个部件的工作。
1.2 内存内存是计算机系统中用于存储和读写数据的关键组件。
它可以被CPU 直接访问,存储着正在运行的程序和数据。
内存可以分为随机访问内存(RAM)和只读存储器(ROM)等。
1.3 操作系统操作系统是计算机系统的核心软件,它负责管理和协调各个硬件组件的工作。
操作系统提供了用户与计算机硬件交互的界面,并且管理着计算资源的分配和调度。
二、编程的基础知识编程是计算机科学中的核心概念,它是将具体问题转化为计算机可执行的指令集的过程。
编程的核心内容包括算法、数据结构、编程语言等。
2.1 算法算法是解决问题的步骤和规则的描述,它体现了问题的解决思路和方法。
编写高效的算法可以提高计算机程序的执行效率。
2.2 数据结构数据结构是组织和存储数据的方式,它直接影响着程序的性能。
常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列等,每种数据结构都适用于不同的应用场景。
2.3 编程语言编程语言是编写计算机程序的工具。
不同的编程语言有不同的特性和适用范围。
常见的编程语言包括C、C++、Java、Python等。
掌握合适的编程语言对于解决特定的问题非常重要。
三、计算机系统与编程的精髓3.1 抽象与分层计算机科学中的抽象和分层思想是理解计算机系统与编程的关键。
编程的哲学深入思考编程背后的原理与思想编程的哲学:深入思考编程背后的原理与思想在现代数字化时代,编程已经成为一门重要的技能,程序员们不断创造着各种令人惊叹的应用和系统,推动着科技的发展。
然而,很少有人深入思考编程的哲学,也就是编程背后的原理与思想。
本文将探讨编程的哲学,帮助读者更好地理解编程并培养编程思维。
1.抽象与逻辑——编程的基石编程的核心思想是抽象与逻辑。
抽象指的是将复杂的问题简化为更易理解和处理的概念。
比如,将一个实际问题抽象成数学模型,或者将一段代码抽象成函数,都是编程中常见的抽象过程。
而逻辑则是指在解决问题时需要遵循的规则和推理方式,它使得我们能够通过一系列有序的步骤来求解问题。
2.模块化与重用——编程的效率之道在编程中,模块化与重用是非常重要的原则。
通过将大型程序划分为若干个小的模块,每个模块负责完成一个特定的功能,可以极大地提高程序的可维护性和可扩展性。
同时,模块化也鼓励程序员将常用的代码片段抽象出来,并进行封装,以便在不同的项目中重复使用,从而提高编程的效率。
3.错误处理与调试——编程的思维方式编程中充满了各种可能的错误,程序员们需要具备良好的错误处理和调试能力。
这不仅需要技术上的熟练,还需要具备一种主动追踪问题、分析问题的思维方式。
通过合理的错误处理和调试,可以提高程序的稳定性和健壮性,并加快错误修复的速度。
4.创造力与自由——编程的艺术虽然编程本质上是一门科学,但其实也包含了很多艺术的因素。
编程是一种创造性的工作,程序员们可以通过代码创造出各种令人惊叹的作品。
编程还给予了人们很大的自由度,可以以自己的方式解决问题,表达自己的思想和想象。
因此,编程既是一门技术,也是一门艺术。
在深入思考编程的哲学时,我们需要超越表面的技术层面,去理解编程的本质和思维方式。
通过抽象与逻辑来解决问题,通过模块化与重用提高效率,通过错误处理与调试提高稳定性,通过创造力与自由创造艺术作品。
这些原理与思想贯穿了整个编程的过程,也是编程者们应该深入思考和实践的。
揭秘成为编程高手奥秘世界上并没有成为高手的捷径,但一些基本原则是可以遵循的。
1、最简单的是最好的这也许是所有科学都遵循的一条准则,复杂的质能转换原理在爱因斯坦眼里不过是一个简单得不能再简单的公式:E=mc2。
简单的方法更容易被人理解,更容易实现,也更容易维护。
遇到问题时要优先考虑最简单的方案,只有简单方案不能满足要求时再考虑复杂的方案。
2、不钻牛角尖自动化工程师当你遇到障碍的时候,不妨暂时远离电脑,看看窗外的风景,听听轻音乐,和朋友聊聊天。
当我遇到难题的时候会去玩游戏,当负责游戏的那部分大脑细胞极度亢奋的时候,负责编程的那部分大脑细胞就得到了充分的休息。
当重新开始工作的时候,我会发现那些难题现在竟然可以迎刃而解。
3、对答案的渴求人类自然科学的发展史就是一个渴求得到答案的过程,即使只能知道答案的一小部分也值得我们去付出。
只要你坚定信念,一定要找到问题的答案,你才会付出精力去探索,即使最后没有得到答案,在过程中你也会学到很多东西。
4、扎实的基础数据结构、离散数学、编译原理,这些是所有计算机科学的基础,如果不掌握它们,很难写出高水平的程序。
程序人人都会写,但当你发现写到一定程度很难再提高的时候,就应该想想是不是要回过头来学学这些最基本的理论。
不要一开始就去学OOP,即使你再精通OOP,遇到一些基本算法的时候可能也会束手无策。
因此多读一些计算机基础理论方面的书籍是非常有必要的。
5、丰富的想像力不要拘泥于固定的思维方式,遇到问题的时候要多想几种解决问题的方案,试试别人从没想过的方法。
丰富的想像力是建立在丰富的知识的基础上,除计算机以外,多涉猎其他的学科,比如天文、物理、数学等等。
开阔的思维对程序员来说很重要。
6、多与别人交流三人行必有我师,也许在一次和别人不经意的谈话中,就可以迸出灵感的火花。
多上上网,看看别人对同一问题的看法,会给你很大的启发。
7、良好的编程风格注意养成良好的习惯,代码的缩进编排,变量的命名规则要始终保持一致。
编程思维知识点总结引言编程思维是指一种通过分析问题,设计解决方案,并将其转化为计算机程序的思考方式。
它涉及到逻辑推理、问题分解、模式识别、算法设计等各个方面的能力。
编程思维不仅仅是程序员的专属领域,现如今,它已经成为一种普及的能力和意识,适用于各个领域。
本文将对编程思维的相关知识点进行总结和分析。
一、逻辑思维逻辑思维是编程思维的核心能力之一。
编程语言是由计算机一步步执行的指令组成的,而逻辑思维就是指我们要通过编程语言来告诉计算机一步步要做什么。
逻辑思维包括了自上而下的分析、抽象和推理能力,在编写程序时非常重要。
这里主要包括以下三个方面的知识点:逻辑结构、流程控制和算法设计。
1. 逻辑结构逻辑结构是程序的基本组成部分,主要包括顺序结构、选择结构和循环结构。
顺序结构是指程序按照编写的顺序一步一步执行,而选择结构和循环结构则是根据条件来决定程序的执行路径。
逻辑结构的设计需要考虑程序执行的先后顺序、条件判断以及循环执行等方面。
2. 流程控制流程控制主要包括条件判断和循环执行两个部分。
在编程中,我们需要使用 if 语句来进行条件判断,使用 while、for 循环来进行循环执行。
掌握好流程控制的知识可以提高程序的执行效率,并且可以在一些复杂的情况下更加灵活地控制程序的执行。
3. 算法设计算法设计是指通过一系列的操作来解决特定问题的方法。
算法设计的好坏直接影响了程序的执行效率和结果质量。
在实际编程中,我们需要根据具体问题选择合适的算法,并对算法进行优化。
常见的算法设计包括递归算法、动态规划、分治算法等。
二、问题分解问题分解是编程思维的另一个核心能力。
它指的是通过将一个大问题分解成若干个小问题,并逐个解决这些小问题,最终得到整个问题的解决方案。
问题分解的过程需要考虑问题的复杂度、模块化设计以及函数的封装等方面。
1. 模块化设计模块化设计是指将问题分解成多个相互独立且可复用的模块。
每个模块都有明确的功能和输入输出,它们可以组合成一个完整的程序。
信息技术课tougao4@55JUL 2019 NO.13-14运用Scratch编程教学提升学生核心素养林陈沐 福建省厦门市松柏第二小学● 问题、任务并进,提升实践创新能力问题驱动是以解决问题为目的的教学活动,问题是重要的教学元素,课堂可以问题为线索,以研究问题为中心任务,形成发现问题、分析问题和解决问题的教学过程,问题来自生活,来自社会,来自学生将要学习的新知识。
任务驱动是信息技术课堂中最常见的一种课堂教学方法,它倡导以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学理念,将再现式教学转变为探究式学习,使学生处于积极的学习状态,每一位学生都能根据自己对当前问题的理解,运用共有的知识和自己特有的经验提出方案、解决问题。
在Scratch编程教学中,教师将问题与任务充分融合,以任务引出问题、问题解决任务的形式在课堂中将枯燥无味的编程脚本代码隐于无形,让学生在完成任务的过程中理解内化脚本代码,也让学生在愉悦的学习过程中培养理性思考、批判质疑的科学精神,提升自身的逻辑思维能力,同时让学生通过实践探究将所学技术运用于问题解决与任务完成,培养学生的实践创新能力。
以《S cratch编程之坦克大战》为例,在进行教学设计时,教师以实际生活中耳熟能详的日本经典游戏坦克大战为问题任务的设计原型,让学生亲身体验坦克大战游戏的精髓,引出如何实现坦克大战的大任务。
接下来师生共同对作品进行设计分解(如下图),运用前课知识,分解出三个子任务与诸多问题(学生在思考实现时提出问题),在解决问题的实践过程中完成各个子任务。
整节课所有学生都忘我地沉浸在设计坦克大战之中。
本课的学习重点“重复执行直到……”指令在学生指缝间应用开了,教师在巡视时的适时点拨与引导让重点在不知不觉间被学生理解内化。
模块化设计的难点轻松愉悦地在实践学习中突破了。
在作品的评价与展示环节,学生在积极展示自己作品的同时,将自己完成子任务过程中的各种问题跟其他学生分享,在动手、动脑、动嘴的过程中提升了自身的逻辑思维能力与实践创新能力。
揭示计算机软件背后的奥秘一、计算机软件背后的奥秘之起源计算机软件是指在计算机硬件上运行的程序和数据,并直接指导计算机完成各项任务。
计算机软件的发展可以追溯到20世纪40年代的第一台计算机ENIAC,当时的计算机程序是通过拨动开关和插拔电缆来编写的。
从那时起,计算机软件的发展经历了多个阶段和革命性的变化。
二、计算机软件背后的奥秘之编程语言计算机软件的核心是编程语言,它是计算机与人类交流的桥梁。
在计算机软件的早期发展中,机器语言和汇编语言是主要的编程方式。
这种编程方式需要直接操作底层硬件,相当复杂。
随着高级语言的出现,编程变得更加简单和易于理解。
C、C++、Python和Java等编程语言逐渐成为主流,为开发人员提供了更加高效和便捷的编程环境。
三、计算机软件背后的奥秘之编译与解释在计算机软件开发中,编译与解释是两种常见的语言处理方式。
编译器将高级语言代码一次性翻译成底层机器码,生成可执行文件,这种方式的优势在于运行速度较快。
而解释器则是逐行解释执行代码,实时将高级语言翻译成机器码并执行,这种方式的优势在于灵活性和便于调试。
编译与解释在软件开发过程中的选择,取决于开发人员的需求和目标。
四、计算机软件背后的奥秘之数据结构与算法数据结构和算法是计算机软件开发中的核心概念。
数据结构指的是数据的存储方式和组织形式,而算法则是解决问题的步骤和方法。
不同的数据结构和算法对于软件性能和效率有着重要的影响。
例如,栈和队列是常用的数据结构,用于管理和操作数据的存储和访问。
而排序和搜索算法则是解决数据处理和检索的关键步骤。
优化数据结构和算法的选择和设计,能够提高软件的运行效率和响应速度。
五、计算机软件背后的奥秘之软件工程软件工程是一种科学化和规范化的软件开发方法。
它包括需求分析、设计、编码、测试和维护等一系列环节。
软件工程的目标是提高软件的质量和可靠性,以及降低开发成本和周期。
在软件工程中,有着一套成熟的开发模型和方法,如瀑布模型、敏捷开发和DevOps等。
深入理解编程语言的核心概念编程语言是现代计算机科学领域中的核心工具,它们通过一系列的规则和语法来定义计算机程序的行为和结构。
深入理解编程语言的核心概念是每个程序员和计算机科学家必备的基础知识,它不仅能够帮助我们更好地理解和使用现有的编程语言,还能够为我们学习和掌握新的编程语言打下坚实的基础。
一、编程语言的起源和发展编程语言的起源可以追溯到20世纪40年代的图灵机和二进制机器语言,随着计算机技术的飞速发展,人们逐渐意识到机器语言的复杂性和繁琐性,于是开始研究和设计更高级的编程语言。
1950年代和1960年代出现了FORTRAN、COBOL等第一代高级编程语言,它们的出现极大地简化了编程的复杂性。
二、编程语言的分类根据不同的特性和用途,编程语言可以分为多种不同的类型,常见的分类方法包括面向过程编程语言(如C语言)、面向对象编程语言(如Java、Python)、函数式编程语言(如Lisp)等。
每种编程语言都有其独特的特点和适用场景,理解这些核心概念能够帮助我们选择和使用合适的编程语言。
三、编程语言的语法和语义编程语言的语法是描述其语言结构的规则集合,它定义了如何正确地组织和书写程序代码。
语法通常包括词法规则、语法规则和语义规则等。
编程语言的语义是语法规则所定义的具体含义和行为,它决定了程序的执行结果和效果。
四、变量和数据类型在编程中,变量是用来存储和表示数据的一种概念,它们可以是数字、文本、布尔值等。
不同的编程语言支持不同的数据类型,包括整数、浮点数、字符串、布尔值、数组、结构体等。
理解变量和数据类型的概念能够帮助我们更好地处理和操作程序中的数据。
五、控制流程和循环控制流程是编程语言中用来控制程序执行顺序的语句,比如条件语句、循环语句等。
条件语句可以根据条件的真假来选择不同的代码分支执行,而循环语句可以重复执行一段代码,直到满足退出条件。
掌握控制流程和循环的核心概念可以帮助我们编写出更加灵活和高效的程序。
优秀程序员之道:深入理解你的代码为什么有些程序员似乎有着一种神奇的能力,能够在眨眼间提取代码的意思?为了回答这个问题,我先从科学的角度来研究我们理解代码的过程。
事实证明,理解代码是有其心理过程的,我们可以利用这方面的知识成为一名更优秀的程序员。
它能有助于你理解开发过程中的各个环节,这样你就不会因为编程中的技术瓶颈而裹足不前。
本文将对有关编程理解的知识略有涉及,并从三个方面来讨论如何利用这些知识成为一名更优秀的程序员。
关于成为更优秀的程序员的方法有三种:首先,你得知道理解代码的能力取决于三个方面:知识——解决问题所需要的模块链接——模块之间的胶水假设——形成链接的工具所以很显然,提高编程能力需要更全面的方法途径。
1.获取更多的一般知识既然理解代码的能力依赖于现有知识与问题之间的匹配数量,那么由此我们可以推出,掌握的知识越多,成功的可能性越大。
作为程序员,我们很有必要花费大量的时间来获取新知识。
并且我们需要关注的,更多的是原理而不是技术。
考虑到这一点,让我们来看看我们需要囊括其中的一些知识:语言的具体知识语言的具体知识是许多开发人员关注的重点。
了解语言和框架的底细。
去了解API和语言结构,寻找陌生语言的不同之处,知道内部的工作原理。
通常有很多课程和信息有助于我们掌握这方面的知识。
这类知识的问题是,不断地会有新知识出现。
新框架、语言的新版本……并且,时间越久,这方面的知识就越不值钱。
编程概念这种类型的知识拥有更长的保质期。
学校教育中的计算机科学学位用了大量的时间来讲述这方面的内容。
在学习语言和框架的同时,也能学到概念知识。
但是从语言和框架中学习概念有一个问题,那就是有时候你会很难将基本概念从它的语法表达中剥离开来。
不同的语言对某些概念的表达也有好有坏。
所以了解几个不同的框架和语言是有好处的。
还有一种方法是先学概念,然后再去学习它是如何应用于不同的语言的。
但是这种途径的教材和信息比较难找。
编程概念包括诸如模式、算法、数据结构等等。
计算机编程入门:解密编程的奥秘1. 什么是计算机编程?计算机编程是指通过编写一系列指令,来告诉计算机执行特定任务的过程。
它包括了创建、修改和测试源代码的活动,使得计算机能够自动化执行任务。
2. 为什么要学习计算机编程?•计算机编程可以帮助解决实际问题,并提供创造力和灵活性。
•学习计算机编程可以扩展思维方式和解决问题的能力。
•计算机编程是现代社会不可或缺的技能之一。
3. 编程基础入门3.1 编程语言选择•常见的编程语言有C、Python、Java等。
•不同的语言适用于不同类型的项目和应用场景。
3.2 基本概念和术语•变量:在程序中存储数据值。
•数据类型:指定变量可以存储哪种类型的值。
•运算符:用于进行数学或逻辑运算。
•条件语句:基于特定条件来执行不同操作。
•循环结构:重复执行特定代码块。
3.3 开发工具和环境设置在编程之前,需要安装相应的开发工具和设置编程环境:•编辑器:用于编写代码。
•编译器或解释器:将代码转换为计算机可执行的形式。
•配置环境变量等设置。
4. 学习资源与实践4.1 学习资源•在线教程:有很多免费和付费的在线编程教学资源。
•书籍:计算机编程的经典教材和指南。
4.2 实践编程•初学者可以开始尝试简单的练习项目,逐渐深入挑战更大型、复杂的项目。
•参加编程社区、论坛或小组活动,与其他人分享学习经验和解决问题。
5. 进阶编程技能5.1 数据结构和算法深入了解不同类型的数据结构和算法,以增强程序效率并解决更复杂的问题。
5.2 软件开发流程熟悉软件开发生命周期、版本控制系统和测试方法等,提高开发质量。
6. 编程职业道路计算机编程是一个广阔的领域,有许多职业道路可供选择。
以下是一些常见的职业角色:•软件开发工程师:设计和实现软件应用。
•数据分析师:探索和解释数据,提供洞察力。
•网站开发人员:构建和维护网站。
•游戏开发人员:设计和编写电子游戏。
总结计算机编程是一门重要的技能,为了成为一个合格的程序员,需要不断学习并进行实践。
编程思维的四个核心:分解、抽象、模式识别和算法微软创始人盖茨说过:“应该让孩子们从小就学习编程,这与学习语言一样重要,它能培养孩子们的创新性新方法,学习解决问题的技能。
”整个社会已经逐渐迈入人工智能时代(AI时代),AI时代是一个以计算机科学为基础的时代,其核心则是编程思维。
学习计算机编程本质上是在学习一种思维方式——编程思维,它是一种思维体操。
青少年本身对计算机有着浓厚的兴趣并且有超强的记忆力,计算机编程将有助于开发其学习潜力,提高逻辑推理能力和解决问题的能力。
学习计算机编程的过程充满乐趣。
如果你有一个想法,马上就可以通过编程来实现,并且可以立即看到效果。
这种即时的反馈,会让孩子的学习兴趣变得越来越来浓厚,也越来越有信心。
这种超强的信心,是你在其他学科中难以感受到的。
一、分解思维分解思维是将一个大问题拆解成许多小的部分。
这些小部分更容易理解,让问题更加容易解决。
例如:1.怎样制作汉堡包?我们可以将汉堡包分成几个部分Ø 最上层的圆面包Ø 生菜Ø 西红柿Ø 奶酪Ø 牛肉馅饼Ø 下层的圆面包二、抽象思维抽象化是关注关键信息,忽略不必要细节的过程。
例如:1.你能猜到这些图形是什么吗?如果你猜对了,那你就知道什么是抽象化了。
你要关注它们最典型的特征。
2.你能猜出来这些动物生活在哪里吗?对了!在水里面—你能从它们的鱼鳍看出来,那是它们用来游泳的!三、模式识别模式识别是识别不同问题中的模式和趋势(共同点)的过程。
你能从以往的经验中得到规律并且举一反三将它运用到其他的问题中。
例如:顺序模式是按顺序排列项目(所有物品)分组模式是将相似的项目(物品)分成一个组四、算法算法是一步步解决问题的过程。
当你准备去学校,系好了鞋带….你却没有意识到你已经在日常生活中使用流程建设了。
例如:1.我们可以用它来计划一天的日程安排Ø 早上7.00起床Ø 9.00 上午九点去学校Ø 15.00 下午三点做运动Ø 21.00晚上九点Sleep 睡觉2.我们来一步步地涂鸦Ø 画一个圆圈Ø 加上两个耳朵…Ø 再加上头发…Ø 再画上一张脸!编程思维有哪些好处?编程思维能培养孩子五个方面的能力:策划构思能力、逻辑分析能力、模式识别能力、问题分解能力、测试纠错能力。
冯诺依曼计算机体系的基本原理:存储程序、程序控制,它的中心是存储器不是CPU存储器是开关构成的触发器集合,加载到内存的程序表现为触发器的高低电平,人们理解成0或1。
内容包括:代码(控制信号)、数据、地址。
三者没有本质区别,只是使用上的区别。
计算机可以理解成一堆状态开关,初始一个状态、输入一个状态,处理后输出一个状态。
信息交流的基础是:首先必须交流双方都可以接收到对方的信号,第二这个信号必须以双方认可的编码方式编码。
如语言、文字、颜色……二元编码:计算机的底层采用编码为0、1序列。
用两个码来代表高低电平。
或者说开关的两种状态。
这种编码容错性好,可靠性高。
两个数字的组合可以编码任何事物。
电报的原理:利用电磁感应传递信息,信息通过摩尔斯码编制信号因电信号的距离问题,人们设计了电信号的中继器即:继电器继电器的功能:延长了信息的传输距离,它是一个开关,一个由电路控制的开关,它是一个可以用低电平控制高电平的开关。
(单片机上控制220V电源就用它),计算机的主要部件(开关)现在是用半导体,已经不是它了。
逻辑与开关:开关的不同连接方式,会导致开关的状态与输出状态的因果关系。
最基本的因果关系包括与、或、非、与非、或非等等。
正因为这种因果关系的存在,所以可以用开关来实现逻辑。
另一方面,算术运算可以分解成逻辑因果关系,可以用逻辑来表述算术运算。
最终递推的结果就是可以用电路开关来进行算术运算。
(前提是对电平进行编码)电路是现实世界,而算术是抽象世界,通过逻辑将抽象世界也现实世界联系到了一起与门:或门:反向器(非门)或非门:与非门:异或门的构造:异或门实现在二进制加法的本位运算逻辑。
二进制加法机半加器:二进制加法机全加器:两个进位相加不需要半加器,因为不可能两个同时为1 所以或门就OK了。
八位二进制异步加法器:十六位加法器:算法原理:减法、乘法、除法等等运算都可以通过数学方法转化成加法运算。
减法的实现:减去一个数等于加上这个数的补码(位反加1)再减最高位,因为最高位舍去了,所以可以不管。
衔接各门主干课程详细讲解编程思想揭开编程核心奥秘提高现代科学素养编程高手修炼捷径何勤著序目前,人们要真正学会编程,几乎都要花费五年以上的时间悬梁刺股、卧薪尝胆。
真正原因何在?其实只需到真正会编程的人身上就能找到根本原因。
经过认真仔细分析,我发现:根本原因在于:每个真正会编程者,都必须具备计算机科学的大局观。
也就是说,每个真正会编程者都必须懂得和掌握:1、C语言的基本语法(主要是各种命令型语言的公共部分,其他语言目前还无法取代);2、整体把握计算机到底是如何工作的;3、整体把握操作系统是如何在硬件的密切配合下,管理调度计算机的所有软硬件资源,为多道应用程序运行提供服务的。
4、编译程序大体上是如何对源程序进行编译工作的。
5、大量的阅读和调试经典的、基本的、由易到难的各种类型的C语言程序(至少100题以上)。
消化和积累各种基本问题的编程思路,并能用逐步求精的伪代码构造常见问题的算法;以上五项是必须具备的大局观方面的基本素质。
此外,如果想成为程序员,还应当学习和掌握:汇编语言程序设计、算法与数据结构、数据库原理及数据库编程、计算机网络及网络编程、面向对象编程技术等课程知识。
由此可见,这条成才之路确实非常漫长和艰苦!尤其是第2到第5项知识的掌握,更是一个极为痛苦的心路历程上的万里长征!因为读者不仅要认真学习这些知识,而且还要做大量的提炼精华、融会贯通的艰巨功课。
这是由于各门课程之间的内容衔接这项无比艰巨的工作,通常必须由学生亲自去做,目前没有任何一本书在这方面做得比较好。
为了大大减轻这个成才过程中的痛苦,明显缩短真正学会编程的周期。
笔者花费了十余年时间广泛收集、筛选素材,并且进行了长时间地、艰苦地探索。
终于很幸运地找到了一个绝好的比喻——理想厨房系统,恰好可以把以上五大方面的知识在一个比较初级的层次上,比较完美地串联起来。
构成一幅计算机科学中(与真正学会编程有关的)最重要的、最精华的基本知识的“联络图”。
Java核心技术习题答案马志强张然李雷孝编清华大学出版社目录第一章Java语言概述 (3)第二章 Java语法基础 (4)第三章面向对象编程 (15)第四章数组 (38)第五章高级类特性 (45)第六章 GUI编程 (51)第七章集合框架 (62)第九章集合框架 (77)第十章 IO流 (81)第十一章 JDBC访问数据库 (84)第十二章线程 (85)第十三章网络编程 (90)第一章Java语言概述一、选择题1-5 ABBBB6-8 AAB二、填空题1. MyClass MyClass.class2. String数组(String[])一3. javac A.java java A三、程序设计题1、搭建Java运行环境,并写一个Java程序打印输出“开始学习Java程序设计!”。
1)首先安装JDK;2)配置环境变量path,classpath可配可不配;3)FirstJava.javapublic class HelloWorld{public static void main(String[] args){System.out.println("开始学习Java程序设计!");}}2、修改下面四个Java源文件中的错误,使其能够编译和运行。
Test1.java:TestAnother1类不能再使用public修饰,一个源文件中只能有一个类或者接口用public修饰;Test2.java:源文件中public修饰的类的名字为Testing2,和源文件名字不一致;Test3.java:Test3类的main方法的形参类型为String[];Test4.java:Test4类的main方法必须使用static关键字修饰。
第二章 Java语法基础一、选择题1-5 BCADB6-9 DCCC二、填空题1. abc ,a1, _abc, _1a, ab123#a,const,$abc,1abc,if,$#1sa,$_a,_$q12.题目出现问题:代码修改为 ch = (char) (ch+1);结果为’B’;如果直接System.out.println(ch+1);结果为98。
如何掌握编程技术的核心概念与原理编程技术是当今社会中一项非常重要的技能,掌握编程技术的核心概念与原理对于想要在这个领域有所建树的人来说至关重要。
本文将探讨如何有效地掌握编程技术的核心概念与原理。
首先,要掌握编程技术的核心概念与原理,我们需要建立一个坚实的基础。
学习编程技术就像学习一门新的语言一样,我们需要从最基础的语法开始学习。
掌握编程语言的基本语法和规则是理解更复杂的概念和原理的基础。
因此,我们应该选择一门适合自己的编程语言,并且通过大量的实践来熟悉它的语法和用法。
其次,了解计算机的工作原理对于掌握编程技术的核心概念与原理也非常重要。
计算机是由硬件和软件组成的,硬件是指计算机的物理组件,而软件则是指运行在计算机上的程序。
了解计算机的工作原理可以帮助我们更好地理解编程技术的实现原理。
例如,了解计算机的内存管理和数据存储方式可以帮助我们更好地理解变量和数据结构的概念。
此外,学习数据结构和算法也是掌握编程技术的核心概念与原理的重要一环。
数据结构是指组织和存储数据的方式,而算法则是指解决问题的步骤和方法。
掌握常用的数据结构和算法可以帮助我们更高效地解决问题,并且提高程序的性能。
例如,了解数组、链表、栈和队列等数据结构的特点和用法可以帮助我们更好地存储和操作数据。
此外,了解面向对象编程(Object-Oriented Programming,简称OOP)的概念和原则也是非常重要的。
面向对象编程是一种程序设计的思想和方法,它将程序中的数据和操作数据的方法组合成一个对象。
掌握面向对象编程的概念和原则可以帮助我们更好地设计和组织程序,提高代码的可读性和可维护性。
例如,了解类、对象、继承和多态等概念可以帮助我们更好地设计和实现程序。
最后,不断实践和积累经验是掌握编程技术的核心概念与原理的关键。
编程技术是一门实践性很强的技能,只有通过实践才能真正理解和掌握其中的概念和原理。
我们应该积极参与编程项目,解决实际问题,并且不断总结和反思自己的经验。
编程电脑的工作原理
编程是一种指示计算机执行特定任务的过程。
计算机工作的基本原理是执行一系列的指令,这些指令被编程人员编写并存储在计算机的存储器中。
计算机根据存储器中的指令来处理输入数据,并生成输出结果。
计算机的中央处理器(CPU)是计算机的核心组件,它负责执行指令。
CPU包含一组寄存器,用于存储和处理数据。
当计算机开始执行时,CPU会从存储器中读取第一条指令,并根据该指令的操作码和操作数进行相应的操作。
操作码告诉CPU应该执行哪个操作(例如,加法、减法、乘法、除法),而操作数则是参与运算的数据。
计算机还包含了其他的硬件组件,如输入设备(键盘、鼠标、触摸屏),用于接收用户的输入数据;输出设备(显示器、打印机),用于显示计算机输出的结果。
计算机还有存储器(硬盘、固态硬盘、内存等),用于存储程序和数据。
编程的过程是将任务分解为多个小的、可执行的步骤,然后用特定的编程语言将这些步骤转化为计算机能够理解和执行的指令。
编程语言提供了一组语法和语义规则,程序员可以使用这些规则来编写指令。
编程人员使用编程语言编写的程序被称为源代码。
源代码需要经过编译或解释器的处理,转换成计算机能够理解和执行的指令。
一旦编程人员编写好源代码,并将其存储在计算机的存储器中,计算机就可以开
始执行代码。
计算机会按照程序中的指令的顺序逐一执行,并将中间结果存储再寄存器或存储器中,直到程序终止。
总结来说,编程是为计算机设计和编写指令的过程,计算机通过执行这些指令来处理输入数据,生成输出结果。
计算机工作的基本原理是执行存储在存储器中的指令,这些指令由编程人员根据任务需求编写。
编程技术的核心能力如何快速解决问题编程是现代社会中一项重要的技能,具备良好的编程技术能力不仅在就业市场中具有竞争力,而且在解决实际问题中也起到至关重要的作用。
本文将讨论如何快速解决问题所需要的编程技术核心能力,并提供一些实用的技巧和方法。
一、分析问题要解决任何问题,首先需要对问题进行准确的分析。
对于编程问题而言,这一点尤为重要。
在面对一个编程难题时,首先要理解问题的要求,并明确需要达到的目标。
同时,应该分析问题可能涉及的数据结构、算法和编程语言特性,以便选择适当的解决方案。
其次,在分析问题时,可以将问题进行细分,找到问题的关键点,并尽可能精确地定义问题范围。
这有助于确保解决方案的针对性和高效性。
二、寻找解决方案在分析问题之后,接下来需要寻找合适的解决方案。
这要求具备广泛的知识储备,并熟悉常见的编程技术和工具。
以下是一些寻找解决方案的常用途径:1. 编程资源网站:网络上有许多知名的编程资源网站,如Stack Overflow、GitHub等,这些网站上有大量的编程技术问题与解答,可以通过搜索相关问题的方式找到特定的解决方案。
2. 编程社区和论坛:参与编程社区和论坛的讨论可以向其他开发者寻求帮助和建议,分享经验和技巧。
这些社区和论坛通常有专门的板块或话题用于讨论具体问题。
3. 参考文档和书籍:编程语言和技术通常都有相应的官方文档和指南,这些文档可以提供详细的说明和示例代码,帮助理解和解决问题。
4. 实践和试错:通过实际操作和试错来寻找解决方案。
尝试不同的方法和思路,观察结果并进行调整,直到找到合适的解决方案。
三、调试和测试在找到解决方案之后,还需要进行调试和测试。
调试是指通过追踪程序的执行过程,识别并修复其中的错误。
测试是指验证程序的正确性和稳定性,以确保其能够按照预期的方式工作。
调试和测试都要求具备良好的逻辑思维和分析能力。
以下是一些常用的调试和测试技巧:1. 使用调试器:许多集成开发环境(IDE)都提供了强大的调试功能,可以逐行执行程序并查看变量值、调用栈等信息,帮助定位问题。
编程技术的核心概念简介编程技术是现代社会中不可或缺的一部分,它贯穿于各个领域,从软件开发到人工智能,从网页设计到物联网。
在这个数字化时代,了解编程技术的核心概念对于每个人都是有益的。
本文将简要介绍一些编程技术的核心概念,帮助读者对编程有更深入的了解。
1. 算法和数据结构算法是解决问题的步骤和规则的有序集合。
它们是编程的基础,决定了程序的效率和正确性。
算法的设计需要考虑输入输出、时间复杂度和空间复杂度等因素。
数据结构是存储和组织数据的方式,如数组、链表、栈和队列等。
了解和掌握不同的算法和数据结构对于编程非常重要。
2. 编程语言编程语言是人与计算机进行交流的工具。
常见的编程语言包括C、Java、Python等。
每种编程语言都有自己的语法和特点,选择合适的编程语言取决于项目需求和个人偏好。
了解编程语言的基本语法和常用库函数是编程的基础。
3. 面向对象编程面向对象编程是一种编程范式,将数据和操作封装在对象中,通过对象之间的交互来完成任务。
它的核心概念包括封装、继承和多态。
面向对象编程使得代码更加模块化、可重用和易于维护,是现代编程的主流范式。
4. 数据库数据库是用于存储和管理大量数据的系统。
它采用结构化的方式组织数据,并提供了查询和修改数据的接口。
常见的数据库包括关系型数据库如MySQL和非关系型数据库如MongoDB。
了解数据库的基本概念和操作对于开发和管理数据密集型应用非常重要。
5. 网络和网络编程网络是连接计算机和设备的通信系统。
了解网络的基本概念和协议,如TCP/IP和HTTP,对于开发网络应用和进行网络安全非常重要。
网络编程是指使用编程语言进行网络通信的技术,包括Socket编程和Web开发等。
6. 并发和并行并发是指多个任务在同一时间段内执行,而并行是指多个任务同时执行。
并发和并行是提高程序性能和资源利用率的重要手段。
了解并发和并行编程的基本概念和技术,如线程和进程的管理和同步,对于开发高效的并发应用非常重要。
软件与硬件介绍并举算法与语法讲解并重带领你全方位学编程揭开编程的核心奥秘何勤著就象学会写作必须全方位进行一样,真正学会编程也必须全方位进行。
二十年编程经验、十六年教学经验十年收集素材、五年精心写作奉献给任何真正想学会编程者序目前,人们要真正学会编程,几乎都要花费五年以上的时间悬梁刺股、卧薪尝胆。
真正原因何在?这其实只需到真正会编程者身上就能找到根本原因。
经过认真仔细分析,我发现:根本原因在于:每个真正会编程者,都必须具备计算机科学的大局观和基本的编程思想。
也就是说,每个真正会编程者都必须懂得和掌握:1、C语言的基本语法(主要是各种命令型语言的公共部分,其他语言目前无法取代);2、计算机到底是如何工作的(不是支离破碎的了解、而是整体上的把握);3、操作系统是如何在硬件的密切配合下,管理调度计算机的所有软硬件资源,为多道应用程序并行运行进行调度和提供服务的(整体的把握)。
4、编译程序大体上是如何对源程序进行编译工作的。
5、大量的阅读和调试经典的、基本的、由易到难的各种类型的C程序(至少100题以上)。
消化和积累各种基本问题的编程思路,并能用逐步求精的伪代码构造常见问题的算法;以上五项是必须具备的大局观方面的基本素养。
不懂计算机和系统软件(操作系统和编译程序)的基本工作原理,就不知道高级程序的语句到底是如何起作用的,感觉学编程就像学习魔法咒语那样;而没有编程思路,则根本不可能会编程。
此外,如果想成为程序员,还应当学习和掌握:汇编语言程序设计、算法与数据结构、数据库原理及编程、计算机网络及编程、面向对象编程技术等课程知识。
由此可见,这条成才之路确实非常谩长和艰苦!尤其是第2到第5项知识的掌握,更是一个极为痛苦的心路历程上的万里长征!因为读者不仅要认真学习这些知识,而且还要做大量的提炼精华、融会贯通的艰巨功课。
这是由于各门课之间的内容衔接这项无比困难的工作,通常必须由学生亲自去做,目前没有任何一本书在这方面做得比较好。
为了明显减轻这个成才过程中的痛苦,笔者花费了十余年时间广泛收集、筛选素材,并且进行了长时间地、艰苦地探索,终于很幸运地找到了一个绝好的比喻——理想厨房系统,恰好可以把以上5大方面的知识,在一个比较初级的层次上比较完美地串联起来。
构成一幅计算机科学中与编程有关的、最重要、最精华的基本知识的“联络图”。
为初学者在比较短的时间内把握计算机科学的大局观,开辟了一条真正学会编程的相对比较轻松的捷径。
而且,这也为后续更高级编程技术课程的学习奠定了良好的知识基础。
本书虽然比较系统地讲解了C语言语法,但是,读者别指望从这本书中找到高深语法细节的讲解。
因为笔者认为:在入门阶段,忽视基本编程思想的学习积累,过早系统学习太多高深语法细节,是很多学生学不会编程的罪魁祸首!这就象让学习中文的老外先学五千汉字之后..,再来学习造句和写文章的基本技巧和思路一样。
老外将因懂得的汉字和语法太多而感到无法选泽、无从下手。
必须在一边学汉字和语法的同时..,一边学习课文、造句和写作文。
然而,本书中的绝大部分例题却是值得你认真钻研的,因为其中蕴含了大量比较经典的基本编程思想和编程技巧。
作为一本一学期的入门教科书书,本书不可能系统讲解各种编程思路(这是算法、数据结构这两门课的任务),然而,本书却教给了读者一种极为有效的举一反三的编程方法,这种方法强调从特殊到一般.....来探索问题的编程思路和编程技巧。
在循环和数组这两章的很多例题中,展现了如何利用这种方法来解各类编程题。
读者要注意,学习钻研本书一定要配套做100——200道各种类型的由易到难的编程题。
这个亲自动手编写和调试程序的实践性修炼环节,是任何编程书籍和老师都无法替代的。
读者还要特别注意:千万不要以为学好一门语言的高深语法知识,就可轻松步入编程高手的行列。
这就象一位想学会写作文的学生热衷于冷僻汉字和高深语法,而置更为重要的通过精读大量课文来学习写作思路、积累写作技巧(包括体验生活、了解历史、地理、风土人情)于不顾那么可笑!必须将编程思路的领会和积累放在编程学习中的重要位置(与基本语法的学习并重)。
方向如果偏离了,付出再大的努力也难以真正学会编程。
读者不要以为,真正学会编程只是计算机专业学生的事。
任何一位当代社会的理工类大学生,都必须具备一定的编程能力,才能够在未来的科技工作中,把计算机做为自己的得力助手和亲密伙伴,否则你就不是当代社会的合格科技人材。
目录第一章计算机的基本工作原理(初)第二章C语言的基本概念(基础篇)第三章C语言的基本概念(提高篇)第四章选择结构程序设计第五章循环结构程序设计第六章数值数组第七章函数第八章指针第九章字符串与字符数组第十章结构体与链表第十一章 C语言其它内容简介第十二章计算机与操作系统基本工作原理第十三章命令型高级语言编译过程简介附录第一章计算机的基本工作原理(初)学过计算机基础而又想马上学习编程的读者可以直接跳过本章,但最好还是看一下本章末的总结。
电子计算机从发明到现在,不过大约70年的时间。
然而计算机的发明、改进和普及,却彻底地变革了人类社会。
计算机本身也越来越变得复杂、快速、小巧、种类繁多。
好在大多数计算机从基本工作原理上来看,都是非常类似的——大多数都是冯.诺伊曼型的。
这是我们花费少量时间,就能真正理解绝大多数计算机基本工作原理的根本原因。
本节是全书的重要基础。
通过本节,为你真正揭开计算机究竟如何工作的神秘面纱。
(但是要直到12.4、12.5节,才能彻底揭开计算机硬件如何在操作系统这个系统软件的调度管理下,并行运行多道程序的内在奥秘。
)纠正你对计算机的一些错误认识和看法。
并为第2、12、13章的学习打下牢固的知识基础。
本节不需要任何的预备知识,只要你能把本节认真仔细地学习两遍,你就能够真正懂得看似极为神秘莫测、奥妙无穷,到目前为止人类有史以来最伟大、最神奇而又最为复杂的发明——计算机(又称为电脑。
这个伟大发明,汇集了几代人中很多杰出人士的聪明才智和研究成果)是如何工作的基本原理。
为达此目的,笔者付出了极大的努力,找到了一种比较好的比喻方法——理想厨房系统,由此开始我们的真正理解计算机工作原理的,激动人心的探索旅程。
我们将要探索的是:一个看起来很不起眼的,在一些场合被称为“电脑”的电器设备,是如何具有如此神奇的“魔力”和“智能”的奥秘所在。
这种神奇的“魔力”和“智能”正在迅速地、彻底地、默默无闻或者令人震惊地改变和丰富我们所生活的大千世界。
1.1理想厨房系统:理想厨房系统,.......是一个通过顺序执行菜谱中的各个加工步骤,把原材料加工成菜肴的系统。
理想厨房系统由硬件(理想厨房、自动冰箱和三条传送带)................和软件(菜谱)组成。
1) 硬件:...理想厨房系统,主要由以下三个硬件........部件(即实物部件)构成——理想厨房、自动冰箱和三条传送带。
..........●自动冰箱:负责临时保存菜谱、原材料和菜肴。
是不是很奇怪?菜谱竟然要和原材料一道,统一存放在冰箱中!●三条传送带:负责理想厨房与自动冰箱之间的通信及物品(菜谱中的加工步骤、原料和菜肴)传送。
●理想厨房:负责根据从菜谱中取到的加工步骤进行炒菜以及进行相关的控制工作。
2) 软件:...理想厨房系统中,还有一个无重量、无体积、不会损坏、可经常更换的,但又极为重要的软件..部件(即信息流部件)——菜谱。
菜谱由一个个加工步骤顺序组成。
注意:术语“理想厨房系统”与“理想厨房”是有区别的,理想厨房只是理想厨房系统中的一个组成部分。
理想厨房系统的构成简图如图1.1所示:理想厨房自动冰箱材料传送带地址传送带控制传送带图1.1理想厨房系统的构成简图(但图中没给出具体的软件)●理想厨房执行菜谱的一个加工步骤,其流程完全是周期性的。
厨房管理员首先要根据PC碟中的值(这个值表示:将要执行的加工步骤,位于冰箱的哪一格中),通过三套传送带的协调工作,到自动冰箱的指定格中去取这个加工步骤。
取到理想厨房并把它放到IR碟中后(PC碟中的值将会加上1,为取下一个加工步骤做好准备),管理员还要阅读并分析此加工步骤;然后根据此加工步骤的指示,去做以下七类工作中的一种:1.通过三套传送带,命令..自动冰箱把指定地址格子中的(炒菜过程马上要用到的)原材料传到理想厨房中来——即取物品;2.命令..厨师按照指令(即加工步骤)的要求,对原材料(做“炒”,“蒸”,“煮”等基本操作步骤中的一个炒菜动作)作一个基本加工操作——即加工原材料。
3.通过向三套传送带向自动冰箱发命令..,把某个碟子中的成品(或半成品)送回到冰箱指定的格子中存放——即存物品;4.根据某个状态碟中的具体条件(比如预定时间到了、温度到了),不按正常顺序取出并且执行下一条指令,而是根据此指令中给出的(冰箱格子的相对)地址,跳转到那一格中去取下一条指令——即进行跳转。
5.在厨房的各个碟子或炊具之间传送原料或半成品——在厨房内部进行物品传送;6.命令传菜生端菜给顾客(在本章不讨论,见第12章);7.命令配菜员为某菜配原材料(在本章不讨论,见第12章);一个加工步骤执行完后,理想厨房立即自动进行下一个完全相同的、新的取加工步骤——执行加工步骤的周期。
下面我们通过一个实例来讲述理想厨房系统的工作机制。
这是本章的重点内容。
1.2理想厨房系统的一个炒菜实例:现在,我们通过编写一道香菇炒菜心的特殊菜谱,把它放在自动冰箱中,并把经过初加工的香菇和菜心放在自动冰箱合适的位置,然后启动理想厨房进行炒菜工作。
来看看这个似乎很希奇古怪的理想厨房系统,是如何炒好这道“香菇菜心”的。
首先,把香菇放在冰箱地址为5的格子中,把菜心放在冰箱地址为6的格子中,冰箱地址为7号的格子,预留给炒好的菜使用。
菜谱的所有加工步骤(又称为指令)从冰箱地址0号格开始依次按照顺序存放,编写香菇炒菜心的菜谱如下:地址0的格子中:取地址5(中的物品)到R0碟;地址1的格子中:取地址6(中的物品)到R1碟;地址2的格子中:将R0碟和R1碟倒入炒锅中炒好倒回R0碟;地址3的格子中:送R0碟(中的物品)到地址7中;一共有4个加工步骤。
开始时理想厨房系统状态如下图1.3(注意:冰箱格子以及理想厨房碟子中存放的物品都用了斜体字)理想厨房自动冰箱碟名碟中物品地址冰箱格子中物品材料传送带地址传送带控制传送带取图1.3一.首先,厨房管理员根据PC碟子中的数字“0”,知道要到冰箱地址为0的格子中取第一条指令(即加工步骤)。
于是,厨房管理员向控制传送带上送出一个“取”信号,然后马上将PC碟中的数字“0”复制后放到地址传送带上。
这两个信号都会到达自动冰箱。
自动冰箱收到这两个信号后,将0号格的内容复印件“取地址5到R0碟”放到材料传送带上,送往理想厨房。
理想厨房收到后,将这条指令放到IR碟中。