[理学]s编程课件

计算机编程基础课程介绍欢迎来到计算机编程基础课程！编程的基本概念指令算法数据结构告诉计算机做什么的步骤，用编程语言解决问题的步骤，是编程的基础组织和存储数据的形式，如数组、链表编写等计算机硬件和软件计算机硬件指的是计算机系统中的物理组件，例如、内存、硬盘和显示CPU器这些组件负责执行计算机指令和存储数据计算机软件是指运行在硬件之上的程序和数据，例如操作系统、应用程序和游戏软件为用户提供了一种与计算机交互的方式，并控制硬件执行各种任务变量和数据类型变量数据类型数据类型转换123变量是用来存储数据的容器可以将数据类型规定了变量可以存储的数据有时需要将一种数据类型转换为另一变量看作一个有名字的盒子，用来存类型常见的数据类型包括整数、浮种数据类型，例如将字符串转换为整放各种类型的数据，如数字、文本、点数、字符串、布尔值等数布尔值等输入输出语句12输入输出从用户获取信息例如，通过键盘输入一个数字或文本将信息显示给用户例如，将计算结果或文本显示在屏幕上算术运算加法减法乘法除法将两个或多个数字相加从一个数字中减去另一个数将两个或多个数字相乘将一个数字除以另一个数字字逻辑运算布尔运算运算符应用逻辑运算基于布尔代数，使用真值•与两个操作数都为真时才为逻辑运算在计算机科学中广泛应用，例如AND:和假值进行运算真条件语句、循环语句、数据比较等True False•或至少一个操作数为真时就为OR:真•非将操作数的真值取反NOT:分支结构if-else1根据条件执行不同的代码块switch-case2根据多个条件选择执行的代码块nested3分支结构嵌套使用，实现更复杂的逻辑判断循环结构循环的定义1重复执行一段代码循环类型2循环、循环for while循环控制3循环条件、循环变量数组有序集合内存连续数组是存储相同数据类型的一组数数组元素在内存中连续排列，便于快据，可以按照索引访问每个元素速访问和遍历固定大小数组的大小在创建时确定，不能动态改变，需要预留足够空间函数代码复用代码抽象函数允许你将代码块组织成可重用的单元，提高代码可读性和可通过将复杂逻辑封装成函数，可以简化代码结构，提高代码的抽维护性象层次函数参数和返回值参数返回值参数是函数执行时所传递的值，用于提供函数执行所需的额外信返回值是函数执行完成后返回给调用者的结果，可以是任何数据类息型，例如数字、字符串或列表等模块化编程代码重用代码维护模块化编程通过创建可重复使用模块化编程将代码分解成独立的的代码块来提高效率，减少冗余部分，更容易理解和修改，减少代码错误项目协作模块化编程使团队成员可以分别开发独立的模块，提高开发效率和代码质量面向对象编程基础面向对象编程是一种编程范式，它将程序组织成对象，对象包含数据OOP属性和行为方法封装继承12将数据和操作数据的方法封装创建新的类，继承已有类的属在一个对象中，隐藏内部实现性和方法，实现代码复用细节多态3同一个方法可以根据不同的对象类型，执行不同的操作类和对象类对象12类是对象的蓝图，定义了对象对象是类的实例，拥有类定义的属性和方法的属性和方法封装3将数据和操作数据的方法封装在对象中，提高代码可维护性和安全性继承和多态继承多态继承是一种机制，允许类继承另一个类的属性和方法，创建新的子多态是指使用同一个接口来访问不同类型的对象，实现代码的灵活类性和可扩展性异常处理程序错误异常处理机制Try-Catch-Finally异常是程序执行过程中发生的错误或异常事通过使用异常处理机制，程序可以捕获异常块允许程序捕获异Try-Catch-Finally件，会导致程序崩溃并采取相应的措施，防止程序崩溃常，执行错误处理代码，并确保某些操作始终执行文件操作打开、创建和关闭文件读写文件内容复制、移动和删除文件正则表达式模式匹配文本处理灵活性和效率正则表达式提供了一种强大的方式来搜在编程语言、文本编辑器和数据库中广正则表达式使用简洁的语法表达复杂的索、匹配和替换文本中的特定模式泛应用于数据验证、文本提取和字符串搜索条件，提高文本处理的效率和准确操作性数据结构概述数据结构是计算机科学中的一个重要概念，它研究组织和存储数据的方法数据结构类型数据结构操作•线性结构插入••非线性结构•删除•查找链表数据结构节点12链表是一种线性数据结构，每每个节点包含数据和指向下一个元素称为节点个节点的指针动态分配3链表在内存中动态分配，可以根据需要扩展栈和队列栈队列栈是一种后进先出的数据结构，就像一个装满盘子的堆队列是一种先进先出的数据结构，就像排队等候的人第LIFO FIFO叠最后放进去的盘子最先被拿出来一个排队的人最先被服务树和图树结构图结构树状结构是一种分层数据结构，类似图结构由节点和边组成，表示节点之于现实世界中的树，具有根节点、子间连接关系，例如社交网络、地图节点和叶节点等排序算法冒泡排序选择排序插入排序归并排序通过比较相邻元素并交换它在未排序的子序列中找到最小将未排序元素插入到已排序子将序列递归地分成两个子序们，将最大或最小元素逐一移或最大元素，并将其与子序列序列中，并保持子序列有序列，分别排序，然后合并两个动到正确位置的第一个元素交换位置有序子序列搜索算法线性搜索二分搜索12逐个检查列表中的每个元素，在有序列表中，每次将搜索范直到找到目标值围缩减一半，直到找到目标值哈希表搜索树形搜索34使用哈希函数将键映射到值，在树形结构中，根据节点的值实现快速查找进行分支搜索，直到找到目标值算法复杂度分析时间复杂度空间复杂度评估算法执行时间随输入规模增长的变化趋势分析算法在执行过程中所占用的内存空间大小与输入规模的关系编程语言简介Python是一种高级、通用、解释型、面向对象的编程语言，以其易学易用、语Python法简洁、可读性强而闻名广泛应用丰富的库在数据科学、机器学拥有庞大的标准库和第Python Python习、开发、系统自动化等三方库生态系统，提供丰富的工Web领域广泛应用具和功能社区活跃拥有活跃的社区和大量的学习资源，方便学习和解决问题Python语法基础Python缩进变量和数据类型使用缩进来区分代码块，中的变量不需要显式声明Python Python而不是大括号正确缩进对于代类型，解释器会根据赋值自动推码的执行至关重要断数据类型运算符控制流支持各种运算符，包括算提供了条件语句（Python Pythonif-术运算符、比较运算符、逻辑运）和循环语句（、）else forwhile算符和位运算符等来控制程序执行流程标准库应用Python日期和时间文件操作网络编程使用模块处理日期和时间，进使用和模块进行文件和目录的创使用模块建立网络连接，进行数据datetime osshutil socket行格式化、运算、比较等操作建、删除、重命名、移动等操作传输，实现网络通信功能项目实战演练案例选择选择一个实际的项目，例如简单的网站，游戏或应用程序需求分析了解项目的功能，确定所需技术和流程代码编写根据需求分析进行代码编写，并测试代码功能项目部署将项目部署到服务器或本地环境，进行最终测试项目优化根据测试结果优化项目，提高效率和用户体验编程思维培养问题分解抽象思维将复杂问题拆解成更小的可解决将现实世界问题转化成计算机可的子问题，逐步解决理解的抽象模型算法设计逻辑推理设计解决问题的步骤，并将其转运用逻辑思维分析问题，并推导化成计算机指令出有效的解决方案。