计算机编程基础课件

计算机编程基础欢迎来到计算机编程基础课程！本课程旨在为学员提供扎实的编程基础，使其能够理解编程的核心概念，掌握常见的编程语言，并具备解决实际问题的能力我们将从编程的基本概念入手，逐步深入到算法、数据结构、面向对象编程等高级主题，并通过大量的实例和实践项目，帮助学员巩固所学知识，提升编程技能让我们一起开启这段充满挑战和乐趣的编程之旅！课程概述课程目标学习内容考核方式本课程的目标是使学员掌握编程的基本概课程内容涵盖编程基本概念、算法与流程课程考核方式包括平时作业、实验报告、念和技能，能够使用至少一种编程语言编图、数据类型与运算符、控制结构、数组期中考试和期末考试平时作业旨在检验写简单的程序，理解算法和数据结构的基与字符串、函数、指针、结构体、文件操学员对基本概念的理解和掌握程度，实验本原理，为进一步学习高级编程技术打下作、面向对象编程、模块化编程、标准模报告旨在考察学员的实践能力和问题解决坚实的基础学员还将学习如何调试和优板库、动态内存分配、多线程编程、网络能力，期中考试旨在全面评估学员对课程化代码，以及如何进行软件测试，从而培编程基础、数据库编程、编程、版本前半部分内容的掌握程度，期末考试旨在GUI养良好的编程习惯和工程实践能力控制、调试技巧、代码优化、设计模式简全面评估学员对整个课程内容的掌握程度介、软件开发流程、软件测试、代码规范、开源软件等什么是编程？定义重要性编程是一种创造性的活动，它涉及使在当今数字化时代，编程的重要性日用特定的编程语言，按照一定的逻辑益凸显它不仅是计算机科学的核心，和规则，编写一系列的指令，告诉计也是许多其他学科的重要工具通过算机如何执行特定的任务简单来说，编程，我们可以自动化重复性的任务，编程就是与计算机进行沟通，让计算解决复杂的科学问题，创造出各种各机按照我们的意愿去完成工作样的应用程序和软件，从而极大地提高生产效率和生活质量应用领域编程的应用领域非常广泛，几乎渗透到我们生活的方方面面从操作系统、办公软件到游戏、移动应用，从网站、电子商务到人工智能、大数据，都离不开编程此外，在科学研究、工程设计、金融分析、医疗诊断等领域，编程也发挥着越来越重要的作用计算机语言发展史机器语言1机器语言是计算机能够直接识别和执行的语言，它由二进制代码组成由于机器语言直接操作硬件，因此执行效率很高，但是编写和阅读起来非常困难，而且依赖于特定的计算机体系结构汇编语言2汇编语言使用助记符来代替机器语言中的二进制代码，从而提高了可读性和可维护性但是，汇编语言仍然依赖于特定的计算机体系结构，而且需要程序员对硬件有深入的了解高级语言3高级语言更加接近人类自然语言，使用更加抽象的语法和语义，从而大大提高了编程效率高级语言通常具有良好的可移植性，可以在不同的计算机平台上运行常见的高级语言包括、、、等C/C++Java PythonJavaScript常见的编程语言C/C++Java PythonJavaScript是一种通用的编程语言，是一种跨平台的编程语言，是一种简洁易读的编程是一种用于开C/C++Java PythonJavaScript Web广泛应用于系统编程、游戏开发、广泛应用于企业级应用开发、语言，广泛应用于数据科学、人发的脚本语言，可以为网页添加嵌入式系统等领域是语应用开发等领域工智能、开发等领域交互性和动态效果C++C AndroidWeb言的扩展，支持面向对象编程，具有良好的可移植性、安具有丰富的第三方库，也可以用于服务器Java PythonJavaScript具有更高的灵活性和可扩展性全性和可伸缩性可以快速开发各种应用程序端开发，如Node.js编程基本概念算法算法是解决特定问题的一系列清晰的指令一个好的算法应该具有正确性、可读性、健壮性、效率高等特点算法是编程的核心，是程序设计的灵魂程序程序是计算机能够理解和执行的一系列指令，它是算法的具体实现程序可以用不同的编程语言编写，但是最终都要转换成机器语言才能被计算机执行源代码源代码是程序员编写的、人类可读的程序代码源代码需要经过编译器或解释器的处理，才能转换成计算机能够执行的机器代码编译器解释器/编译器和解释器都是将源代码转换成机器代码的工具编译器将整个源代码一次性转换成机器代码，而解释器则逐行解释和执行源代码算法简介定义特性设计方法123算法是解决特定问题的一系列清晰的指令，一个好的算法应该具有以下特性正确性、常见的设计方法包括分治法、动态规划法、它描述了如何从给定的输入数据，经过一系可读性、健壮性、效率高正确性是指算法贪心法、回溯法等分治法将问题分解成若列的计算步骤，得到期望的输出结果算法能够正确地解决问题；可读性是指算法易于干个子问题，递归地求解子问题，然后将子可以被计算机执行，从而实现问题的自动化理解和修改；健壮性是指算法能够处理各种问题的解合并成原问题的解；动态规划法将求解异常情况；效率高是指算法的执行速度快，问题分解成若干个子问题，并保存子问题的占用资源少解，避免重复计算；贪心法每一步都选择当前最优的解，期望最终得到全局最优解；回溯法通过试探和回溯的方式，搜索所有可能的解流程图定义基本符号绘制方法流程图是一种用图形符号描述算法的工具流程图的基本符号包括开始结束符号、绘制流程图时，应该遵循一定的规范和原/它可以清晰地展示算法的执行流程，帮助处理符号、判断符号、输入输出符号、连则，如流程线应该清晰、简洁；图形符/程序员理解和设计算法流程图通常由一接符号等开始结束符号表示算法的开始号应该大小适中、布局合理；注释应该简/系列的图形符号组成，每个符号代表一个和结束；处理符号表示算法中的计算或操洁明了、易于理解可以使用专业的流程特定的操作或步骤作；判断符号表示算法中的条件判断；输图绘制工具，如、等，也可Visio draw.io入输出符号表示算法中的输入和输出；连以使用手绘/接符号用于连接流程图中的不同部分伪代码定义写法伪代码是一种用类似于编程语言的语法，描伪代码的写法没有严格的规范，可以根据个述算法的工具与流程图相比，伪代码更加人的习惯和需要进行调整但是，应该遵循接近编程语言，易于转换成实际的程序代码一定的原则，如使用清晰、简洁的语句；伪代码通常用于算法的设计和描述，以及程使用缩进表示代码块；使用注释解释代码的序员之间的交流含义可以使用类似于、、C/C++Java等编程语言的语法Python示例以下是一个计算阶乘的伪代码示例function factorialnif n==0thenreturn1elsereturn n*factorialn-1end ifendfunction变量与常量概念命名规则声明与赋值变量是程序中用于存储数据的存储单元，它变量和常量的命名应该遵循一定的规则，如在使用变量之前，需要先声明变量的类型和的值可以改变常量是程序中用于存储数据以字母或下划线开头；由字母、数字和下划名称赋值是指将一个值存储到变量中变的存储单元，它的值不能改变变量和常量线组成；不能使用编程语言的关键字好的量可以多次赋值，每次赋值都会覆盖原来的都有自己的名称和类型命名应该具有描述性，能够清晰地表达变量值常量在声明时必须赋值，并且不能再改或常量的含义变数据类型整型浮点型字符型整型用于表示整数，如浮点型用于表示小数，如字符型用于表示单个字符，、、等整型有不同、等浮点型有如、、等字12-

33.14-

2.5a bc的类型，如、、不同的类型，如、符型通常用单引号括起来int shortfloat等，它们表示的范围等，它们表示的精long double不同度不同布尔型布尔型用于表示真或假，只有两个值和true布尔型通常用于条false件判断运算符算术运算符1算术运算符用于进行数学计算，包括加法、减法、乘法、除法、取余等例如、、、、+-*/%关系运算符2关系运算符用于进行比较运算，包括等于、不等于、大于、小于、大于等于、小于等于等例如、、、、、==!===逻辑运算符3逻辑运算符用于进行逻辑运算，包括与、或、非等例如、、||!赋值运算符4赋值运算符用于将一个值赋给一个变量例如、、、、、=+=-=*=/=%=表达式定义类型12表达式是由运算符和操作数组表达式的类型包括算术表达成的式子表达式可以进行计式、关系表达式、逻辑表达式、算，得到一个值表达式的值赋值表达式等算术表达式的的类型由操作数的类型和运算值是数值类型；关系表达式的符的类型决定值是布尔类型；逻辑表达式的值是布尔类型；赋值表达式的值是被赋值变量的类型求值顺序3表达式的求值顺序由运算符的优先级和结合性决定优先级高的运算符先计算，优先级相同的运算符按照结合性从左到右或从右到左计算可以使用括号改变运算符的优先级顺序结构概念特点示例顺序结构是指程序按照从上到下的顺序依顺序结构的特点是简单、直接、易于理解以下是一个顺序结构的示例次执行每一条语句顺序结构是最基本的但是，顺序结构只能解决一些简单的线性程序结构，也是其他程序结构的基础在问题，对于复杂的非线性问题，需要使用a=1顺序结构中，每一条语句都会被执行，没其他程序结构，如选择结构和循环结构b=2有跳过或重复执行的情况c=a+bprintc这段代码首先将赋值给变量，然后将1a2赋值给变量，接着计算和的和，并将b a b结果赋值给变量，最后打印变量的值c c选择结构语句if语法流程图示例语句的语法如下语句的流程图如下流程图以下是一个语句的示例if if[]ifif condition:a=1statements if a0:printa is positive其中，是一个布尔表达式，是condition statements一条或多条语句如果的值为，则执行这段代码首先将赋值给变量，然后判断是否大于，condition true1a a0，否则跳过如果大于，则打印statements statements0a ispositive选择结构语句if-else语法流程图示例语句的语法如下语句的流程图如下以下是一个语句的示if-else if-else if-else流程图例[]if condition:statements1a=-1else:if a0:statements2printa ispositiveelse:其中，是一个布printa is non-condition尔表达式，positivestatements1和是一条或statements2多条语句如果这段代码首先将赋值给变condition-1的值为，则执行量，然后判断是否大于，true a a0，否则执行如果大于，则打印statements10a is，否则打印statements2positive a isnon-positive选择结构嵌套语句if语法1嵌套语句是指在一个语句或语句中，包含另一个语句或语句嵌套语句可以实现更加复杂的条件if ifif-else ifif-else if判断流程图2嵌套语句的流程图如下流程图if[]示例3以下是一个嵌套语句的示例ifa=1b=2ifa0:if b0:printa and b arepositiveelse:printa ispositive andb isnon-positiveelse:printa isnon-positive这段代码首先将赋值给变量，将赋值给变量，然后判断是否大于，如果大于，则继续判断是否大于，如1a2b a00b0果也大于，则打印，否则打印；如果不大于，b0a andb arepositive a ispositive andbisnon-positivea0则打印a isnon-positive选择结构语句switch1语法2流程图语句的语法如下语句的流程图如下流程图switch switch[]switch expression:case value1:statements1breakcase value2:statements2break...default:statementsn其中，是一个表达式，、等是常量，、expression value1value2statements1等是一条或多条语句语句首先计算的值，然statements2switch expression后将该值与、等进行比较，如果相等，则执行相应的，value1value2statements然后执行语句跳出语句；如果都不相等，则执行后面的break switchdefaultstatements3示例以下是一个语句的示例switcha=1switch a:case1:printa is1breakcase2:printa is2breakdefault:printa isnot1or2这段代码首先将赋值给变量，然后判断的值，如果的值是，则打印；如果的值是，则打印；否则打印1a a a1a is1a2ais2aisnot1or2循环结构循环while语法流程图示例循环的语法如下循环的流程图如下流程图以下是一个循环的示例while while[]whilewhile condition:a=1statements while a=5:printaa=a+1其中，是一个布尔表达式，condition是一条或多条语句statements while循环首先判断的值，如果这段代码首先将赋值给变量，然后判condition1a的值为，则执行断是否小于等于，如果小于等于，则condition truea55，然后再次判断打印的值，然后将的值加，再次判断statements conditiona a1a的值，直到的值为时，跳是否小于等于，直到的值大于时，跳condition false5a5出循环出循环while while循环结构循环do-while语法流程图示例循环的语法如下循环的流程图如下流程图以下是一个循环的示例do-while do-while:[]do-whiledo:a=1statements do:while condition:printaa=a+1whilea=5:其中，是一个布尔表达式，是一条或condition statements多条语句循环首先执行，然后判断do-while statements的值，如果的值为，则再次执行这段代码首先将赋值给变量，然后执行打印的值，然后将condition condition true1a a，直到的值为时，跳出的值加，然后判断是否小于等于，如果小于等于，则再statements conditionfalse do-a1a55循环循环至少执行一次次执行打印的值，然后将的值加，直到的值大于时，跳while do-while statementsaa1a5出循环do-while循环结构循环for语法流程图示例循环的语法如下循环的流程图如下流程图以下是一个循环的示例for for[]forfor initialization;for a=1;a=5;a=condition;increment:a+1:statements printa这段代码首先将赋值给变量，1a其中，是初始化语然后判断是否小于等于，如果initialization a5句，是布尔表达式，小于等于，则打印的值，然后condition5a是增量语句，将的值加，再次判断是否小于increment a1a是一条或多条语句等于，直到的值大于时，跳出statements5a5循环首先执行语循环for initializationfor句，然后判断的值，如condition果的值为，则执conditiontrue行，然后执行statements语句，再次判断increment的值，直到condition condition的值为时，跳出循环false for循环控制语句1break语句用于跳出循环，终止循环的执行当程序执行到语句break break时，会立即跳出当前所在的循环，继续执行循环后面的语句2continue语句用于跳过本次循环，继续执行下一次循环当程序执行continue到语句时，会立即跳过当前循环中语句后面的语句，continue continue直接开始下一次循环的执行3return语句用于从函数中返回当程序执行到语句时，会立即return return从当前所在的函数中返回，并将语句后面的表达式的值作为函数return的返回值数组1定义2声明和初始化数组是一种用于存储相同类型数据的集合声明数组时，需要指定数组的类型和大小数组中的每个数据元素都有一个唯一的索初始化数组时，可以为数组中的元素赋初引，可以通过索引来访问数组中的元素值例如数组可以是一维的、二维的或多维的int a

[5]={1,2,3,4,5};这段代码声明了一个包含个整数的数组5，并将数组中的元素分别初始化为、、a

12、、3453访问元素可以通过索引来访问数组中的元素数组的索引从开始例如0int a

[5]={1,2,3,4,5};int b=a

[0];这段代码将数组中的第一个元素的值赋给变量ab一维数组概念操作示例一维数组是最简单的数组，它只包含一行可以对一维数组进行各种操作，如遍历、以下是一个一维数组的示例元素一维数组可以用于存储一系列的数查找、排序等遍历是指访问数组中的每据，如学生的成绩、产品的价格等一个元素；查找是指在数组中查找特定的int a

[5]={1,2,3,4,5};元素；排序是指将数组中的元素按照一定for i=0;i5;i++:的顺序排列printa[i]这段代码声明了一个包含个整数的数组5，并将数组中的元素分别初始化为、、a

12、、然后使用循环遍历数组，345for a并打印数组中的每一个元素二维数组概念操作示例二维数组是一种包含多行多列元素的数组二维数组可以用于可以对二维数组进行各种操作，如遍历、查找、排序等遍以下是一个二维数组的示例存储表格数据，如学生的成绩表、产品的销售表等历是指访问数组中的每一个元素；查找是指在数组中查找特定的元素；排序是指将数组中的元素按照一定的顺序排列int a

[3]

[4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}};for i=0;i3;i++:for j=0;j4;j++:printa[i][j]这段代码声明了一个包含行列整数的数组，并将数组中的34a元素分别初始化为{{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12}}然后使用循环遍历数组，并打印数组中的每一个元素for a字符串定义操作常用函数字符串是由字符组成的序列字符串可以用于存储可以对字符串进行各种操作，如连接、截取、查常用的字符串函数包括、、strlen strcpy文本数据，如姓名、地址、文章等找、替换等连接是指将两个或多个字符串连接成、、等函数用于计strcat strcmpstrstr strlen一个字符串；截取是指从字符串中截取一部分字符；算字符串的长度；函数用于将一个字符串strcpy查找是指在字符串中查找特定的字符或子字符串；复制到另一个字符串；函数用于将一个字符strcat替换是指将字符串中的某个字符或子字符串替换成串连接到另一个字符串的末尾；函数用于strcmp另一个字符或子字符串比较两个字符串的大小；函数用于在一个字strstr符串中查找另一个字符串的位置函数定义1函数是一段完成特定任务的独立代码块函数可以被多次调用，从而避免代码重复，提高代码的可重用性函数可以接收参数，并返回一个值声明和定义2函数声明是指声明函数的名称、参数类型和返回值类型函数定义是指实现函数的具体代码函数必须先声明，才能被调用函数声明可以放在头文件中，函数定义可以放在源文件中调用3调用函数是指执行函数中的代码调用函数时，需要传递参数给函数函数执行完毕后，会返回一个值给调用者例如int addint a,int b:return a+bint c=add1,2这段代码定义了一个函数，用于计算两个整数的和然后调用函数，并将和作为参add add12数传递给函数函数执行完毕后，返回给调用者，并将赋值给变量add add33c函数参数形参和实参值传递12形参是指函数定义中声明的参值传递是指将实参的值复制给数，实参是指函数调用时传递形参在值传递中，形参的改给函数的参数形参相当于函变不会影响实参的值值传递数内部的变量，实参是将值传是最常用的参数传递方式递给形参的表达式引用传递3引用传递是指将实参的地址传递给形参在引用传递中，形参的改变会影响实参的值引用传递可以用于修改实参的值，或者传递大型数据结构，避免复制的开销函数返回值返回类型语句示例return返回类型是指函数返回值的类型函数可语句用于从函数中返回语以下是一个函数返回值的示例return return以返回各种类型的值，如整数、浮点数、句后面可以跟一个表达式，表示函数的返字符、字符串、数组、结构体等如果函回值如果函数没有返回值，则语return int addint a,int b:数不需要返回值，则返回类型为句后面可以不跟任何表达式void return a+bint c=add1,2这段代码定义了一个函数，用于计算add两个整数的和函数的返回类型为，add int表示函数返回一个整数函数使用add语句返回的值调用函returna+b add数后，将返回值赋值给变量c递归函数概念递归函数是指在函数内部调用自身的函数递归函数可以用于解决一些具有递归结构的问题，如阶乘、斐波那契数列等递归函数需要有一个终止条件，否则会无限循环递归与迭代递归和迭代是两种不同的解决问题的方法递归是通过函数调用自身来解决问题，迭代是通过循环来解决问题递归代码通常比较简洁，易于理解，但是效率较低，容易发生栈溢出迭代代码通常比较复杂，难以理解，但是效率较高，不容易发生栈溢出示例以下是一个递归函数的示例int factorialintn:ifn==0:return1else:return n*factorialn-1这段代码定义了一个函数，用于计算的阶乘函数使用递归的方式，如果factorial nfactorial等于，则返回；否则返回n01n*factorialn-1变量作用域局部变量全局变量静态变量局部变量是指在函数内全局变量是指在函数外静态变量是指使用部声明的变量局部变部声明的变量全局变关键字声明的变static量只能在声明它的函数量可以在程序的任何地量静态变量可以是局内部访问局部变量的方访问全局变量的作部变量，也可以是全局作用域从声明它的位置用域从声明它的位置开变量静态局部变量的开始，到函数结束为止始，到程序结束为止作用域与局部变量相同，但是它的生命周期从程序开始到程序结束静态全局变量的作用域与全局变量相同，但是它只能在声明它的文件中访问指针概念1指针是一个变量，它存储的是另一个变量的地址通过指针，可以间接地访问和修改另一个变量的值指针是语言的重要特性，也是容易出错的地方C/C++声明和使用2声明指针时，需要指定指针的类型指针的类型必须与它指向的变量的类型相同例如int a=10int*p=a这段代码声明了一个整数变量，并将的值初始化为然后声明了一个指向整数的指针，aa10p并将的值设置为的地址是取地址运算符，用于获取变量的地址是解引用运算符，用于p a*访问指针指向的变量的值指针运算3可以对指针进行各种运算，如加法、减法、自增、自减等指针运算的单位是指针指向的变量的类型的大小例如，如果指针指向的是一个整数，则指针加，表示指针指向下一个整数1结构体定义成员访问结构体数组123结构体是一种用于存储不同类型数据的集合结构体中的可以通过成员运算符（）来访问结构体中的成员例如可以声明结构体数组，用于存储多个结构体变量例如.每个数据元素称为成员结构体可以包含各种类型的成员，如整数、浮点数、字符、字符串、数组、指针等struct Student:Student students

[100]char name

[20]int ageStudent s这段代码声明了一个包含个结构体变量的数100Studentstrcpys.name,Tom组studentss.age=20这段代码定义了一个结构体，包含和Student name age两个成员然后声明了一个类型的变量使用Students函数将复制到中，并将的值strcpy Toms.name s.age设置为20文件操作文件打开和关闭读写操作错误处理在使用文件之前，需要先打开文件打开可以对文件进行各种读写操作，如读取在进行文件操作时，可能会发生各种错误，文件时，需要指定文件名和打开模式打文件中的数据、写入数据到文件中等常如文件不存在、文件打开失败、文件读开模式包括只读、只写、读写等在使用的文件读写函数包括、、写错误等应该对这些错误进行处理，避fread fwrite用完文件后，需要关闭文件关闭文件可、等免程序崩溃常用的错误处理方法包括fscanf fprintf以释放文件资源，避免文件损坏检查文件操作的返回值、使用try-catch语句等异常处理语句try-catch语句用于捕获和处理异常块包含可能会抛出异常try-catch try的代码，块包含用于处理异常的代码当块中的代码抛catch try出异常时，程序会立即跳转到相应的块执行catch语句throw语句用于抛出异常语句后面可以跟一个表达式，throw throw表示抛出的异常对象可以抛出各种类型的异常对象，如整数、浮点数、字符、字符串、数组、结构体等常见异常类型常见的异常类型包括空指针异常、数组越界异常、文件不存在异常、除零异常等应该对这些异常进行处理，避免程序崩溃面向对象编程类和对象概念定义类创建对象类是一种用于描述对象的抽定义类时，需要指定类的名创建对象是指根据类创建类象数据类型类包含属性和称、属性和方法例如的实例创建对象时，需要方法属性是用于描述对象使用关键字例如new特征的数据，方法是用于描class Dog:述对象行为的代码def__init__self,dog=DogBuddy,name,age:3self.name=name这段代码创建了一个类Dogself.age=age的对象，并将的dog dogdef barkself:属性设置为，name BuddyprintWoof!属性设置为age3这段代码定义了一个类，Dog包含和两个属性，nameage以及方法bark面向对象编程封装概念1封装是指将对象的属性和方法隐藏起来，只允许通过公共接口访问封装可以提高代码的安全性，防止外部代码随意修改对象的内部状态访问修饰符2访问修饰符用于控制类成员的访问权限常用的访问修饰符包括、、表示公共public private protected public成员，可以在任何地方访问表示私有成员，只能在类内部访问表示受保护成员，只能在类内privateprotected部和子类中访问示例3以下是一个封装的示例class Dog:def__init__self,name,age:self.__name=nameself.__age=agedef get_nameself:return self.__namedef get_ageself:return self.__age这段代码定义了一个类，包含和两个私有属性使用和方法来访问这两个属性Dog nameage get_name get_age面向对象编程继承1概念2单继承继承是指一个类可以继承另一个类的属性和方法继承可以提高单继承是指一个类只能继承一个父类例如代码的可重用性，减少代码量被继承的类称为父类或基类，继承的类称为子类或派生类class Animal:def eatself:printEating...class DogAnimal:defbarkself:printWoof!这段代码定义了一个类，包含方法然后定义了一个Animal eat类，继承类，并添加了方法类可以访问Dog Animalbark Dog类的方法Animal eat3多继承多继承是指一个类可以继承多个父类多继承可以提高代码的灵活性，但是也容易导致命名冲突例如class Flyable:def flyself:printFlying...class Runnable:def runself:printRunning...class BirdFlyable,Runnable:pass这段代码定义了一个类，包含方法定义了一个类，包含方法然后定义了一个类，继承类和Flyable flyRunnable runBird Flyable类类可以访问类的方法和类的方法Runnable BirdFlyable flyRunnable run面向对象编程多态概念虚函数示例多态是指同一个方法可以根据对象的不同而表现出不同的虚函数是指使用关键字声明的函数虚函数可以在以下是一个多态的示例virtual行为多态可以提高代码的灵活性和可扩展性多态有两子类中重写当使用父类指针或引用调用虚函数时，会根种实现方式重载和重写据对象的实际类型来调用相应的函数class Animal:def make_soundself:printGeneric animalsoundclass DogAnimal:def make_soundself:printWoof!animal=Animaldog=Doganimal.make_sound#输出Generic animalsounddog.make_sound#输出Woof!这段代码定义了一个类，包含方法Animal make_sound定义了一个类，继承类，并重写了Dog Animal方法对象调用方法make_sound animalmake_sound时，输出对象调用Generic animalsound dog方法时，输出make_sound Woof!模块化编程头文件头文件是包含函数声明、变量声明、宏定义等的文件头文件的扩展名通常为头文件可以被多个源文件包含，从而实现代码.h的共享源文件源文件是包含函数定义、变量定义等的文件源文件的扩展名通常为或源文件经过编译后，可以生成目标文件.c.cpp链接链接是指将多个目标文件合并成一个可执行文件的过程链接器会将目标文件中的符号引用解析为实际地址，并将目标文件中的代码和数据合并到一起命名空间概念定义和使用避免命名冲突命名空间是一种用于组织代码定义命名空间时，需要使用命名空间可以避免命名冲突的机制命名空间可以避免命关键字例如如果在不同的命名空间中定义namespace名冲突，提高代码的可维护性了相同的名称，则不会发生冲命名空间可以将代码划分成不突例如namespace同的逻辑单元，每个逻辑单元MyNamespace:都有自己的名称inta=10namespace Namespace1:void hello:inta=10printHello fromnamespace Namespace2:MyNamespace inta=20printNamespace1::a#输出10使用命名空间时，需要使用命printNamespace2::a名空间名称和作用域运算符#输出20（）例如::MyNamespace::hello标准模板库（）STL容器1容器是用于存储数据的对象提供了多种容器，如、、、STL vector list deque、等是一种动态数组，可以存储任意类型的数据是一种set mapvectorlist算法链表，可以高效地插入和删除元素是一种双端队列，可以在两端高效地2deque插入和删除元素是一种集合，可以存储唯一的元素是一种键值对的set map算法是用于操作容器中的数据的函数提供了多种算法，如、、STL sort find集合，可以根据键来查找值、等算法用于对容器中的元素进行排序算法用于copy transformsortfind在容器中查找特定的元素算法用于将容器中的元素复制到另一个容器中copy算法用于对容器中的元素进行转换transform迭代器3迭代器是一种用于访问容器中的元素的接口提供了多种迭代器，如STL、、、input iteratoroutput iteratorforward iteratorbidirectional、等迭代器可以用于遍历容器中的元素，iterator randomaccess iterator也可以用于对容器中的元素进行修改动态内存分配1new和delete2内存泄漏运算符用于在堆上分配内存运内存泄漏是指程序在运行过程中，分配的内存new delete算符用于释放堆上分配的内存在使用运没有被及时释放，导致内存资源浪费内存泄new算符分配内存后，必须使用运算符释放漏会导致程序运行速度变慢，甚至崩溃应该delete内存，否则会发生内存泄漏例如尽量避免内存泄漏常用的避免内存泄漏的方法包括使用智能指针、及时释放内存等int*p=new int*p=10delete p这段代码使用运算符在堆上分配一个整new数，并将整数的地址赋值给指针然后使用p将整数的值设置为最后使用*p=1010释放堆上分配的内存delete p3智能指针智能指针是一种可以自动释放内存的指针提供了多种智能指针，如、、STL unique_ptr shared_ptr等是一种独占式智能指针，只能有一个指向同一个对象weak_ptr unique_ptr unique_ptr是一种共享式智能指针，可以有多个指向同一个对象是一种弱引shared_ptr shared_ptr weak_ptr用智能指针，可以指向指向的对象，但是不会增加对象的引用计数shared_ptr多线程编程概念创建线程同步机制多线程是指在一个程序中同时执行多个线创建线程时，需要指定线程的执行函数在多线程编程中，需要考虑线程之间的同程多线程可以提高程序的并发性，从而线程的执行函数是线程要执行的代码例步问题常用的同步机制包括互斥锁、提高程序的性能多线程可以用于执行一如条件变量、信号量等互斥锁用于保护共些耗时的任务，如文件读写、网络通信享资源，防止多个线程同时访问共享资源等条件变量用于线程之间的通信，一个线程void hello:可以等待另一个线程的通知信号量用于printHello fromthread控制对共享资源的访问数量thread thellot.join这段代码创建了一个线程，线程的执行t t函数是函数然后使用等待hello t.join线程执行完毕t网络编程基础套接字套接字是网络编程的基本概念套接字是用于在网络上进行通信的端点套接字可以分为两种类型流套接字和数据报套接字流套接字使用协议进行通信，提供可TCP靠的、有序的、面向连接的数据传输数据报套接字使用协议进行通信，提供UDP不可靠的、无序的、无连接的数据传输协议TCP/IP协议是网络通信的基础协议协议定义了网络通信的规则和标准TCP/IP TCP/IP协议包括协议、协议、协议等协议用于在网络上寻址和路TCP/IP IPTCP UDPIP由数据包协议用于提供可靠的、有序的、面向连接的数据传输协议用TCP UDP于提供不可靠的、无序的、无连接的数据传输客户端服务器模型/客户端服务器模型是网络编程的常用模型客户端发送请求给服务器，服务器接收/请求并处理请求，然后将结果返回给客户端客户端和服务器之间通过套接字进行通信数据库编程数据库连接语句执行结果集处理SQL在使用数据库之前，需要先建立数据库连接语句用于操作数据库中的数据常用的执行语句后，会返回一个结果集SQL SELECT建立数据库连接时，需要指定数据库的类型、语句包括、、结果集包含查询到的数据需要对结果集进SQL SELECTINSERT地址、用户名和密码常用的数据库连接库、等语句用于行处理，才能将数据展示给用户常用的结UPDATE DELETESELECT包括、等查询数据语句用于插入数据果集处理方法包括遍历结果集、获取结果ODBC JDBCINSERT语句用于更新数据语句集中的数据等UPDATE DELETE用于删除数据编程GUI窗口创建1编程是指使用图形界面进行编程创建窗口是编程的第一步GUI GUI创建窗口时，需要指定窗口的标题、大小和位置常用的库包括GUI事件处理、、等2Qt wxWidgetsTkinter事件是指用户与界面进行交互时产生的动作常用的事件包括GUI鼠标点击、键盘输入、窗口关闭等需要对这些事件进行处理，才常用控件能响应用户的操作常用的事件处理方法包括注册事件处理函数、3实现事件处理函数等控件是指界面上的各种元素，如按钮、文本框、标签、列表框GUI等常用的控件包括按钮、文本框、标签、列表框等可以使用这些控件来构建用户界面版本控制1Git基础2常用命令是一种分布式版本控制系统可以常用的命令包括、Git GitGit gitinit git用于管理代码的版本，跟踪代码的修改，、、、clone gitadd git commit git协同开发代码等是目前最流行的版、、、Git pushgit pullgit branchgit本控制系统等用于初始化仓库merge gitinit Git用于克隆仓库用git cloneGit gitadd于将文件添加到暂存区用gitcommit于将暂存区的文件提交到本地仓库git用于将本地仓库的提交推送到远程push仓库用于将远程仓库的提交拉git pull取到本地仓库用于创建、git branch删除和查看分支用于合并分git merge支分支管理3分支是的重要概念分支可以用于并行开发不同的功能，或者修复不同的常用的分Git bug支管理策略包括主干开发、分支开发、等Gitflow调试技巧断点单步执行监视变量断点是指在代码中设置的标记当程序执单步执行是指逐行执行代码单步执行可监视变量是指查看变量的值监视变量可行到断点时，会暂停执行，可以查看程序以查看程序每一步的执行结果，从而帮助以了解程序运行过程中变量的变化情况，的状态断点可以用于调试程序，查找理解程序的运行过程单步执行可以用于从而帮助理解程序的运行过程监视变量调试程序，查找可以用于调试程序，查找bug bugbug代码优化时间复杂度时间复杂度是指程序执行所需的时间与输入规模之间的关系时间复杂度是衡量程序性能的重要指标时间复杂度越低，程序性能越高空间复杂度空间复杂度是指程序执行所需的空间与输入规模之间的关系空间复杂度是衡量程序性能的重要指标空间复杂度越低，程序性能越高常见优化技巧常见的优化技巧包括使用高效的算法和数据结构、减少循环次数、减少函数调用次数、减少内存分配次数等设计模式简介创建型模式结构型模式行为型模式创建型模式用于创建对结构型模式用于组织类行为型模式用于描述对象常用的创建型模式和对象常用的结构型象之间的交互常用的包括单例模式、工厂模式包括适配器模式、行为型模式包括策略模式、抽象工厂模式、装饰器模式、代理模式、模式、模板方法模式、建造者模式、原型模式组合模式、桥接模式、观察者模式、迭代器模等外观模式、享元模式等式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式等软件开发流程需求分析1需求分析是指分析用户的需求，确定软件的功能和性能需求分析是软件开发的第一步，也是最重要的一步设计2设计是指根据需求分析的结果，设计软件的架构和模块设计包括概要设计和详细设计编码3编码是指根据设计的结果，使用编程语言编写代码编码是软件开发的核心步骤测试4测试是指对软件进行测试，查找测试包括单元测bug试、集成测试、系统测试等维护5维护是指对软件进行维护，修复，添加新功能维护bug是软件开发的一个长期过程软件测试单元测试集成测试系统测试123单元测试是指对软件中的最小单元进集成测试是指将软件中的各个模块组系统测试是指对整个软件系统进行测行测试单元测试可以发现代码中的合起来进行测试集成测试可以发现试系统测试可以发现软件系统中的细小错误模块之间的接口错误各种错误代码规范命名规范注释规范代码格式化命名规范是指对代码中的变量、函数、类注释规范是指对代码中的注释进行编写的代码格式化是指对代码进行格式化的规则等进行命名的规则良好的命名规范可以规则良好的注释规范可以提高代码的可良好的代码格式化可以提高代码的可读性，提高代码的可读性，便于理解和维护命读性，便于理解和维护注释应该清晰、便于理解和维护代码格式化应该统

一、名规范应该统

一、清晰、简洁、描述性强简洁、准确、完整清晰、简洁开源软件概念优势常见开源协议开源软件是指源代码可以被公开访问的软件开开源软件的优势包括免费使用、自由修改、社常见的开源协议包括、、等GPL MITApache源软件可以被自由使用、修改和分发开源软件区支持、安全性高等协议是一种传染性协议，要求所有基于GPL GPL促进了软件的创新和发展协议的软件也必须使用协议协议是一GPL MIT种宽松协议，允许自由使用、修改和分发，但是需要保留版权声明协议也是一种宽松Apache协议，允许自由使用、修改和分发，但是需要保留版权声明和贡献者信息人工智能编程入门机器学习基础神经网络深度学习框架机器学习是一种人工智神经网络是一种模拟人深度学习框架是用于构能技术，通过让计算机脑结构的机器学习模型建和训练神经网络的工从数据中学习，从而实神经网络由多个神经元具常用的深度学习框现自动化的预测和决策组成，神经元之间通过架包括、TensorFlow机器学习包括监督学连接进行通信神经网、等PyTorch Caffe习、无监督学习、强化络可以用于解决各种复学习等杂的问题，如图像识别、语音识别、自然语言处理等移动应用开发开发1Android是一种基于内核的开源操作系统，主要用于移动设备Android Linux开发可以使用或语言进行开发需要使用Android JavaKotlin AndroidAndroidSDK开发2iOS是一种由苹果公司开发的操作系统，主要用于移动设备开发iOS iOS可以使用或语言进行开发需要使用Objective-C SwiftiOS iOSSDK跨平台开发3跨平台开发是指使用一套代码，可以同时运行在多个平台上常用的跨平台开发框架包括、、等React NativeFlutter Xamarin云计算和大数据云服务模型大数据处理框架分布式计算123云服务模型是指云计算提供的服务类型大数据处理框架是用于处理大规模数据分布式计算是指将计算任务分配到多个常用的云服务模型包括、、的工具常用的的大数据处理框架包括计算机上进行计算分布式计算可以提IaaS PaaS等提供基础设施服务，如、等高计算效率，处理大规模数据SaaS IaaSHadoop Spark虚拟机、存储、网络等提供平台PaaS服务，如应用开发平台、数据库服务等提供软件服务，如办公软件、SaaS软件等CRM信息安全加密算法网络安全安全编程实践加密算法是指用于保护数据安全的算法网络安全是指保护网络免受攻击和威胁安全编程实践是指在编写代码时，采取一常用的加密算法包括对称加密算法、非常用的网络安全技术包括防火墙、入侵些措施，避免安全漏洞常用的安全编程对称加密算法、哈希算法等对称加密算检测系统、虚拟专用网络等实践包括输入验证、输出编码、身份验法使用相同的密钥进行加密和解密非对证、授权等称加密算法使用不同的密钥进行加密和解密哈希算法用于生成数据的摘要，可以用于验证数据的完整性总结与展望课程回顾本课程系统地介绍了计算机编程的基础知识，包括编程基本概念、算法与数据结构、面向对象编程、文件操作、网络编程、数据库编程、编程、GUI版本控制等通过本课程的学习，学员应该能够掌握编程的基本技能，为进一步学习高级编程技术打下坚实的基础学习建议学习编程需要不断地实践和练习建议学员多做练习题、多写代码、多阅读优秀的开源代码，从而提高编程技能同时，也应该关注编程领域的新技术和新趋势，不断学习和进步未来发展趋势随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展，编程领域也在不断地发展变化未来，编程将更加智能化、自动化、平台化掌握编程技能，将为未来的职业发展提供更多的机会。