計算機基礎(chǔ)知識學編程

計算機基礎(chǔ)知識學編程演講人：日期：目錄計算機概述計算機系統(tǒng)組成編程語言與工具編程基礎(chǔ)概念與技能算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)面向?qū)ο缶幊趟枷胍?1計算機概述計算機（computer）俗稱電腦，是現(xiàn)代一種用于高速計算的電子計算機器，可以進行數(shù)值計算，又可以進行邏輯計算，還具有存儲記憶功能。計算機定義運算速度快、計算精度高、存儲容量大、邏輯判斷能力強、自動化程度高。計算機特點計算機定義與特點計算機發(fā)展歷程第一代計算機（1946-1957年）01電子管時代，運算速度慢、存儲容量小、成本高。第二代計算機（1958-1964年）02晶體管時代，出現(xiàn)高級語言、程序設(shè)計概念，應(yīng)用領(lǐng)域擴大。第三代計算機（1965-1970年）03集成電路時代，出現(xiàn)操作系統(tǒng)，計算機性能大幅提升。第四代計算機（1971年至今）04大規(guī)模集成電路時代，計算機性能飛速提升，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。計算機分類超級計算機、工業(yè)控制計算機、網(wǎng)絡(luò)計算機、個人計算機、嵌入式計算機等。計算機應(yīng)用領(lǐng)域科學計算、數(shù)據(jù)處理、輔助設(shè)計與制造、人工智能、網(wǎng)絡(luò)與通信等。計算機分類及應(yīng)用領(lǐng)域02計算機系統(tǒng)組成輸入設(shè)備包括鍵盤、鼠標、掃描儀、手寫板等，用于將信息或數(shù)據(jù)輸入計算機。輸出設(shè)備包括顯示器、打印機、音響等，用于將計算機處理后的信息或數(shù)據(jù)輸出給用戶。中央處理器即CPU，是計算機的核心部件，負責執(zhí)行程序中的指令，進行數(shù)據(jù)處理和運算。存儲器包括內(nèi)存和外存，用于存儲程序和數(shù)據(jù)，保證計算機能夠正常運行。硬件系統(tǒng)組成要素包括操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等，負責管理計算機硬件和應(yīng)用程序，提供用戶與硬件之間的交互界面。系統(tǒng)軟件包括開發(fā)工具、測試工具等，用于支持軟件的開發(fā)和維護。支撐軟件包括辦公軟件、圖形處理軟件等，用于滿足用戶特定的需求。應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)分類及功能由微軟公司開發(fā)的操作系統(tǒng)，界面友好，功能強大，廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。Windows系統(tǒng)是一種開源的操作系統(tǒng)，具有高度的穩(wěn)定性和安全性，被廣泛應(yīng)用于服務(wù)器和嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。Unix/Linux系統(tǒng)由蘋果公司開發(fā)的操作系統(tǒng)，具有獨特的界面和強大的功能，主要應(yīng)用于蘋果電腦等設(shè)備上。MacOS系統(tǒng)操作系統(tǒng)簡介03編程語言與工具Python是一種廣泛使用的高級編程語言，以其簡潔易讀的語法和強大的功能而著名。它適用于數(shù)據(jù)分析、人工智能、Web開發(fā)等多個領(lǐng)域。PythonJavaJavaScriptJava是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，具有跨平臺特性。它廣泛應(yīng)用于企業(yè)級應(yīng)用、移動應(yīng)用開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)等領(lǐng)域。JavaScript是一種用于Web開發(fā)的腳本語言，能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)頁的動態(tài)效果和交互功能。它具有廣泛的瀏覽器支持和豐富的庫資源。常見編程語言介紹VisualStudioVisualStudio是微軟開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境，支持多種編程語言，提供了豐富的工具和插件，適用于大型項目開發(fā)。集成開發(fā)環(huán)境（IDE）選擇01PyCharmPyCharm是專為Python開發(fā)設(shè)計的IDE，提供了代碼編輯、調(diào)試、測試等多種功能，支持Web開發(fā)、數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用場景。02EclipseEclipse是一個開放源代碼的集成開發(fā)環(huán)境，支持Java、C等多種編程語言，提供了豐富的插件和擴展功能。03SublimeTextSublimeText是一個輕量級的文本編輯器，支持多種編程語言和插件，具有高度的可定制性和靈活性。04代碼編輯器使用技巧熟練掌握代碼編輯器的快捷鍵可以大大提高編程效率，如Ctrl+C復(fù)制、Ctrl+V粘貼、Ctrl+S保存等?？旖萱I使用利用代碼編輯器的自動補全功能可以快速輸入常用代碼片段，減少輸入錯誤和重復(fù)勞動。使用代碼編輯器的格式化功能可以將代碼整理成易于閱讀和理解的格式，提高代碼的可讀性和可維護性。代碼自動補全在代碼中添加注釋和文檔可以幫助他人理解代碼邏輯和功能，同時也有助于自己后續(xù)維護和修改代碼。注釋與文檔01020403格式化代碼04編程基礎(chǔ)概念與技能運算符運算符用于執(zhí)行程序中的各種運算，包括算術(shù)運算、比較運算、邏輯運算等。運算符的使用可以簡化程序的編寫，提高程序的可讀性。變量變量是編程中的基本概念，用于存儲程序中的數(shù)據(jù)和值。變量具有名字和數(shù)據(jù)類型，可以根據(jù)程序的需要進行修改。數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型是編程中對數(shù)據(jù)的一種分類方式，不同的數(shù)據(jù)類型具有不同的存儲方式和操作方法。常見的數(shù)據(jù)類型包括整型、浮點型、字符型等。變量、數(shù)據(jù)類型和運算符條件判斷是編程中常用的控制結(jié)構(gòu)之一，用于根據(jù)條件的不同執(zhí)行不同的代碼塊。常見的條件判斷語句包括if語句、switch語句等。條件判斷循環(huán)是編程中另一種重要的控制結(jié)構(gòu)，用于重復(fù)執(zhí)行某段代碼。循環(huán)可以簡化程序的編寫，避免重復(fù)代碼的出現(xiàn)。常見的循環(huán)語句包括for循環(huán)、while循環(huán)等。循環(huán)控制結(jié)構(gòu)（條件判斷、循環(huán)）函數(shù)定義與調(diào)用方法函數(shù)定義函數(shù)是編程中實現(xiàn)特定功能的代碼塊，具有獨立的名稱和參數(shù)。函數(shù)定義時需要指定函數(shù)的名稱、參數(shù)以及函數(shù)的執(zhí)行語句。函數(shù)調(diào)用函數(shù)參數(shù)函數(shù)調(diào)用是程序中使用函數(shù)的方式，通過函數(shù)名及相應(yīng)的參數(shù)來執(zhí)行函數(shù)。函數(shù)調(diào)用可以簡化程序的編寫，提高代碼的重用性。函數(shù)參數(shù)是函數(shù)定義時指定的變量，用于接收函數(shù)調(diào)用時傳遞的數(shù)據(jù)。函數(shù)參數(shù)可以是變量、常量或表達式等。05算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)算法是一種對特定問題求解的有限指令集合，具有明確性、有限性、有效性等特點。算法定義常見的算法表示方法有自然語言、流程圖、偽代碼等，其中偽代碼是較為常用的算法描述工具。算法表示方法算法具有高效性、可讀性、可維護性等優(yōu)點，但也存在實現(xiàn)復(fù)雜、對特定問題適應(yīng)性差等缺點。算法的優(yōu)缺點算法概念及表示方法線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括數(shù)組、鏈表、棧、隊列等，具有數(shù)據(jù)元素順序存儲和唯一性等特點。樹形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括二叉樹、AVL樹、紅黑樹等，具有層次結(jié)構(gòu)和動態(tài)性等特點。圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由節(jié)點和邊組成，可以表示任意復(fù)雜的關(guān)系，如圖、網(wǎng)絡(luò)等。集合與散列結(jié)構(gòu)包括集合、散列表等，具有快速查找、插入和刪除等特性。常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型時間復(fù)雜度分析通過計算算法中基本操作的執(zhí)行次數(shù)來評估算法的時間性能，常用大O符號表示?？臻g復(fù)雜度分析評估算法在運行過程中所需的存儲空間，包括數(shù)據(jù)空間、輔助空間等，同樣用大O符號表示。復(fù)雜度分析的意義復(fù)雜度分析有助于選擇合適的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，提高程序的運行效率和性能。算法復(fù)雜度分析方法06面向?qū)ο缶幊趟枷胍朊嫦驅(qū)ο蟾拍罱忉屆嫦驅(qū)ο缶幊痰膬?yōu)勢提高了代碼的復(fù)用性、靈活性和可維護性。面向?qū)ο蟮幕咎攸c封裝、繼承、多態(tài)和抽象。對象的定義對象是具有唯一標識符、狀態(tài)和行為的實體，是面向?qū)ο缶幊痰幕締挝?。類是具有相同屬性和方法的對象的集合，是面向?qū)ο缶幊讨械闹匾拍?。類的定義通過類可以創(chuàng)建多個對象，每個對象都有自己獨特的屬性和行為。對象的創(chuàng)建類是對象的模板，對象是類的實例，類是對象的抽象描述。類和對象的關(guān)系類和對