讓計(jì)算機(jī)動(dòng)起來(lái)課程目標(biāo)掌握計(jì)算機(jī)編程的基本概念和原理學(xué)習(xí)編寫(xiě)簡(jiǎn)單程序培養(yǎng)邏輯思維能力和解決問(wèn)題的能力什么是計(jì)算機(jī)程序?指令集合計(jì)算機(jī)程序是一組由程序員編寫(xiě)的指令，用于告訴計(jì)算機(jī)執(zhí)行特定任務(wù)。算法描述程序可以看作是解決問(wèn)題的步驟和方法的詳細(xì)描述，指導(dǎo)計(jì)算機(jī)完成任務(wù)。程序的基本組成1指令告訴計(jì)算機(jī)做什么，例如加減乘除、比較大小等。2數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象，例如數(shù)字、文字、圖像等。3算法解決問(wèn)題的步驟，指引計(jì)算機(jī)如何處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)類型整數(shù)型用來(lái)存儲(chǔ)沒(méi)有小數(shù)部分的數(shù)字，例如：10、-20、0。浮點(diǎn)型用來(lái)存儲(chǔ)帶有小數(shù)部分的數(shù)字，例如：3.14、-2.5、0.01。字符型用來(lái)存儲(chǔ)單個(gè)字符，例如：'A'、'b'、'#'。字符串型用來(lái)存儲(chǔ)多個(gè)字符組成的字符串，例如："Hello"、"世界"。變量和常量變量變量是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，其值可以改變。常量常量是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的容器，其值不能改變?；具\(yùn)算符算術(shù)運(yùn)算符用于進(jìn)行基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算，例如加法、減法、乘法、除法等。關(guān)系運(yùn)算符用于比較兩個(gè)操作數(shù)的大小關(guān)系，例如大于、小于、等于、不等于等。邏輯運(yùn)算符用于組合多個(gè)條件，例如邏輯與、邏輯或、邏輯非等。位運(yùn)算符用于對(duì)二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行操作，例如按位與、按位或、按位異或等。表達(dá)式和語(yǔ)句1表達(dá)式表示一個(gè)值或計(jì)算結(jié)果2運(yùn)算符用于進(jìn)行運(yùn)算，如加減乘除3語(yǔ)句執(zhí)行特定操作的指令表達(dá)式是計(jì)算機(jī)語(yǔ)言中的基本元素，用于表示計(jì)算結(jié)果或值。運(yùn)算符是用于執(zhí)行各種運(yùn)算的符號(hào)，如加減乘除等。語(yǔ)句則是計(jì)算機(jī)程序中的指令，用于執(zhí)行特定的操作，例如賦值、輸出等。輸入和輸出1輸入計(jì)算機(jī)從外界獲取數(shù)據(jù)，例如鍵盤(pán)輸入，鼠標(biāo)點(diǎn)擊，文件讀取等。2處理計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，例如計(jì)算，邏輯運(yùn)算等。3輸出計(jì)算機(jī)將處理結(jié)果輸出到外界，例如屏幕顯示，文件寫(xiě)入，打印等。順序結(jié)構(gòu)1依次執(zhí)行語(yǔ)句按照順序執(zhí)行2線性流程程序按照代碼順序執(zhí)行3無(wú)分支跳轉(zhuǎn)程序按順序執(zhí)行，直到結(jié)束選擇結(jié)構(gòu)條件判斷根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼。分支語(yǔ)句if-else語(yǔ)句根據(jù)條件選擇執(zhí)行不同的代碼塊。多重選擇switch-case語(yǔ)句根據(jù)不同的條件執(zhí)行不同的代碼塊。循環(huán)結(jié)構(gòu)1重復(fù)執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)允許程序重復(fù)執(zhí)行某段代碼，直到滿足特定條件為止。2條件判斷循環(huán)結(jié)構(gòu)通常包含一個(gè)條件語(yǔ)句，用于控制循環(huán)的執(zhí)行次數(shù)。3代碼塊循環(huán)結(jié)構(gòu)中包含的代碼塊將被重復(fù)執(zhí)行，直到條件不再滿足。函數(shù)代碼重用函數(shù)可以將代碼塊封裝成可重復(fù)使用的模塊，減少代碼冗余。提高可讀性函數(shù)可以將復(fù)雜邏輯分解成更小的、更易于理解的單元，提高代碼可讀性。簡(jiǎn)化維護(hù)函數(shù)可以方便地修改和維護(hù)代碼，避免修改多個(gè)地方。函數(shù)的定義關(guān)鍵字使用`def`關(guān)鍵字定義函數(shù)。函數(shù)名函數(shù)名應(yīng)簡(jiǎn)潔且易于理解，并遵循標(biāo)識(shí)符命名規(guī)則。參數(shù)列表函數(shù)可以接收零個(gè)或多個(gè)參數(shù)，用圓括號(hào)括起來(lái)。冒號(hào)在參數(shù)列表后面添加冒號(hào)，表示函數(shù)體的開(kāi)始。函數(shù)的調(diào)用1使用函數(shù)名函數(shù)名后面加括號(hào)2傳遞參數(shù)在括號(hào)內(nèi)傳遞參數(shù)3獲取返回值將返回值賦值給變量函數(shù)調(diào)用是指在程序中執(zhí)行函數(shù)代碼的過(guò)程。調(diào)用函數(shù)時(shí)，程序會(huì)跳轉(zhuǎn)到函數(shù)定義處執(zhí)行函數(shù)代碼。函數(shù)調(diào)用可以使代碼更加簡(jiǎn)潔，易于理解和維護(hù)。函數(shù)參數(shù)1傳遞信息參數(shù)就像傳遞給函數(shù)的信息，讓函數(shù)可以根據(jù)這些信息完成特定的任務(wù)。2不同類型函數(shù)可以接受不同類型的數(shù)據(jù)作為參數(shù)，例如數(shù)字、文本、列表等。3可變數(shù)量函數(shù)可以接受一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，根據(jù)需要傳遞不同數(shù)量的信息。函數(shù)返回值返回值的意義函數(shù)執(zhí)行后，通過(guò)返回值將結(jié)果傳遞給調(diào)用者，方便進(jìn)一步使用。返回值類型函數(shù)返回值類型需與函數(shù)定義時(shí)聲明的類型一致，如整型、浮點(diǎn)型等。數(shù)組數(shù)據(jù)集合數(shù)組是一種用于存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類型的一組元素的容器。它允許你使用單個(gè)名稱和索引訪問(wèn)多個(gè)值。高效管理數(shù)組提供了有效的方式來(lái)組織和操作相關(guān)數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化了編程任務(wù)，并提高了代碼效率。一維數(shù)組一組相同數(shù)據(jù)類型元素的集合每個(gè)元素通過(guò)下標(biāo)索引訪問(wèn)連續(xù)內(nèi)存空間存儲(chǔ)二維數(shù)組矩陣結(jié)構(gòu)二維數(shù)組由行和列組成，類似于數(shù)學(xué)矩陣，用于存儲(chǔ)和組織數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)每個(gè)元素通過(guò)行索引和列索引訪問(wèn)，方便管理和操作數(shù)據(jù)。應(yīng)用場(chǎng)景廣泛用于圖像處理、游戲開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域，提供高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和訪問(wèn)方式。字符串定義字符串是一系列字符的集合,用引號(hào)括起來(lái).類型字符串類型用于存儲(chǔ)文本數(shù)據(jù).操作可以使用各種函數(shù)進(jìn)行字符串操作,例如拼接,比較,截取等.字符串函數(shù)查找例如，查找字符串中某個(gè)字符或子字符串的位置。替換例如，將字符串中的某個(gè)字符或子字符串替換為其他字符或子字符串。截取例如，截取字符串中的一部分，得到一個(gè)新的字符串。比較例如，比較兩個(gè)字符串的大小。指針指向內(nèi)存地址指針是一種特殊類型的變量，它存儲(chǔ)的是其他變量的內(nèi)存地址。間接訪問(wèn)通過(guò)指針，程序可以間接訪問(wèn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)操作。動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配指針在動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配中起著關(guān)鍵作用，允許程序在運(yùn)行時(shí)請(qǐng)求和釋放內(nèi)存空間。指針變量1存儲(chǔ)地址指針變量用來(lái)存儲(chǔ)其他變量的內(nèi)存地址。2間接訪問(wèn)通過(guò)指針變量可以間接訪問(wèn)它所指向的變量的值。3類型匹配指針變量的類型必須與它所指向的變量類型相同。指針操作取值操作使用*運(yùn)算符獲取指針指向的內(nèi)存單元中的值。取地址操作使用&運(yùn)算符獲取變量的內(nèi)存地址。指針運(yùn)算指針可以進(jìn)行加減運(yùn)算，但不能進(jìn)行乘除運(yùn)算。指針與數(shù)組數(shù)組的地址數(shù)組名表示數(shù)組首元素的地址，指針可以指向數(shù)組的首元素地址，通過(guò)指針可以訪問(wèn)數(shù)組中的元素。指針運(yùn)算通過(guò)指針可以訪問(wèn)數(shù)組中的元素，使用指針運(yùn)算符進(jìn)行偏移，訪問(wèn)數(shù)組中的不同元素。指針與數(shù)組傳遞使用指針傳遞數(shù)組參數(shù)，可以避免復(fù)制整個(gè)數(shù)組，提高程序效率。文件操作讀取文件從存儲(chǔ)設(shè)備中獲取數(shù)據(jù)到內(nèi)存中，方便程序處理。寫(xiě)入文件將程序處理后的數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)設(shè)備，方便下次使用。文件讀寫(xiě)1打開(kāi)文件準(zhǔn)備讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)2讀寫(xiě)操作從文件讀取數(shù)據(jù)或?qū)懭霐?shù)據(jù)3關(guān)閉文件釋放文件資源錯(cuò)誤處理程序調(diào)試識(shí)別和修復(fù)程序中的錯(cuò)誤是程序員的基本技能，需要耐心和邏輯思維。異常處理在程序執(zhí)行期間，可能會(huì)出現(xiàn)各種不可預(yù)見(jiàn)的情況，例如文件無(wú)法打開(kāi)或網(wǎng)絡(luò)連接斷開(kāi)。使用異常處理機(jī)制可以優(yōu)雅地處理這些情況，避免程序崩潰。編程規(guī)范與調(diào)試規(guī)范