Как в Python создаются инструкции для компьютера, определяющие, какие операции компьютер будет выполнять
Обновлено: 05.07.2024
Ниже приведено пошаговое руководство для начинающих, заинтересованных в изучении Python с помощью Windows.
Настройте среду разработки
Для новичков, не знакомых с Python, мы рекомендуем установить Python из Магазина Microsoft. При установке через Microsoft Store используется базовый интерпретатор Python3, но он обрабатывает настройку параметров PATH для текущего пользователя (избегая необходимости доступа администратора) в дополнение к предоставлению автоматических обновлений. Это особенно полезно, если вы работаете в образовательной среде или являетесь частью организации, которая ограничивает разрешения или административный доступ к вашему компьютеру.
Установить Python
Перейдите в меню "Пуск" (нижний левый значок Windows), введите "Microsoft Store", выберите ссылку, чтобы открыть магазин.
Открыв магазин, выберите "Поиск" в правом верхнем меню и введите "Python". Выберите версию Python, которую вы хотите использовать, из результатов в разделе «Приложения». Мы рекомендуем использовать самую последнюю версию, если у вас нет причин не делать этого (например, согласование с версией, используемой в уже существующем проекте, над которым вы планируете работать). Определив, какую версию вы хотите установить, выберите Получить.
После завершения процесса загрузки и установки Python откройте Windows PowerShell с помощью меню «Пуск» (нижний левый значок Windows). Когда PowerShell откроется, введите Python --version, чтобы убедиться, что Python3 установлен на вашем компьютере.
Установка Python из Магазина Microsoft включает стандартный менеджер пакетов pip. Pip позволяет устанавливать дополнительные пакеты, не входящие в стандартную библиотеку Python, и управлять ими. Чтобы убедиться, что у вас также есть pip для установки пакетов и управления ими, введите pip --version .
Установить код Visual Studio
Используя VS Code в качестве текстового редактора или интегрированной среды разработки (IDE), вы можете использовать IntelliSense (помощь для завершения кода), Linting (помогает избежать ошибок в коде), поддержку отладки (помогает находить ошибки). в вашем коде после его запуска), фрагменты кода (шаблоны для небольших многократно используемых блоков кода) и модульное тестирование (тестирование интерфейса вашего кода с различными типами ввода).
VS Code также содержит встроенный терминал, который позволяет вам открывать командную строку Python с помощью командной строки Windows, PowerShell или чего-то еще, устанавливая непрерывный рабочий процесс между вашим редактором кода и командной строкой.
После установки VS Code необходимо также установить расширение Python. Чтобы установить расширение Python, вы можете выбрать ссылку VS Code Marketplace или открыть VS Code и выполнить поиск Python в меню расширений (Ctrl+Shift+X).
Python — это интерпретируемый язык, и для запуска кода Python необходимо указать VS Code, какой интерпретатор использовать. Мы рекомендуем использовать самую последнюю версию Python, если у вас нет особых причин для выбора чего-то другого. После установки расширения Python выберите интерпретатор Python 3, открыв палитру команд (Ctrl+Shift+P), начните вводить команду Python: выберите интерпретатор для поиска, затем выберите команду. Вы также можете использовать параметр «Выбор среды Python» в нижней строке состояния, если он доступен (он может уже отображать выбранный интерпретатор). Команда представляет список доступных интерпретаторов, которые VS Code может найти автоматически, включая виртуальные среды. Если вы не видите нужный интерпретатор, см. раздел Настройка сред Python.
Чтобы открыть терминал в VS Code, выберите «Вид» > «Терминал» или используйте сочетание клавиш Ctrl+` (используя символ обратной кавычки). Терминал по умолчанию — PowerShell.
В терминале VS Code откройте Python, просто введя команду: python
Попробуйте интерпретатор Python, введя: print("Hello World") . Python вернет ваше утверждение «Hello World».
Установите Git (необязательно)
Если вы планируете совместно работать над кодом Python вместе с другими или размещать свой проект на сайте с открытым исходным кодом (например, GitHub), VS Code поддерживает управление версиями с помощью Git. Вкладка «Управление версиями» в VS Code отслеживает все ваши изменения и содержит стандартные команды Git (добавить, зафиксировать, отправить, извлечь), встроенные прямо в пользовательский интерфейс. Сначала вам нужно установить Git для включения панели управления исходным кодом.
Загрузите и установите Git для Windows с веб-сайта git-scm.
Включен мастер установки, который задаст вам ряд вопросов о настройках вашей установки Git. Мы рекомендуем использовать все настройки по умолчанию, если у вас нет особой причины что-то менять.
Если вы никогда раньше не работали с Git, руководства GitHub помогут вам начать работу.
Учебник Hello World для некоторых основ Python
Python, по словам его создателя Гвидо ван Россума, представляет собой «язык программирования высокого уровня, и его основная философия разработки заключается в удобочитаемости кода и синтаксисе, который позволяет программистам выражать концепции в нескольких строках кода».< /p>
Python — это интерпретируемый язык. В отличие от скомпилированных языков, в которых код, который вы пишете, должен быть переведен в машинный код, чтобы его мог запустить процессор вашего компьютера, код Python передается прямо интерпретатору и запускается напрямую. Вы просто вводите свой код и запускаете его. Давайте попробуем!
Открыв командную строку PowerShell, введите python, чтобы запустить интерпретатор Python 3. (Некоторые инструкции предпочитают использовать команду py или python3, они также должны работать). Вы будете знать, что вы добились успеха, потому что появится подсказка >>> с тремя символами больше чем.
Существует несколько встроенных методов, позволяющих вносить изменения в строки в Python. Создайте переменную с помощью: variable = 'Hello World!' . Нажмите Enter, чтобы перейти на новую строку.
Распечатайте свою переменную с помощью: print(variable) . Это отобразит текст «Hello World!».
Узнайте длину и количество используемых символов вашей строковой переменной с помощью: len(variable) . Это покажет, что используется 12 символов. (Обратите внимание, что пробел считается за символ в общей длине.)
Преобразуйте строковую переменную в буквы верхнего регистра: variable.upper() . Теперь преобразуйте строковую переменную в строчные буквы: variable.lower() .
Подсчитайте, сколько раз буква "l" используется в вашей строковой переменной: variable.count("l") .
Найдите определенный символ в вашей строковой переменной, давайте найдем восклицательный знак, с помощью: variable.find("!") . Это покажет, что восклицательный знак находится на 11-м символе строки.
Замените восклицательный знак на знак вопроса: variable.replace("!", "?") .
Чтобы выйти из Python, вы можете ввести exit() , quit() или нажать Ctrl-Z.
Надеюсь, вам было интересно использовать некоторые встроенные в Python методы модификации строк. Теперь попробуйте создать программный файл Python и запустить его с помощью VS Code.
Учебник Hello World по использованию Python с VS Code
Команда VS Code подготовила отличное руководство по началу работы с Python, в котором рассказывается, как создать программу Hello World с помощью Python, запустить программный файл, настроить и запустить отладчик, а также установить такие пакеты, как matplotlib и numpy для создания графического изображения внутри виртуальной среды.
Откройте PowerShell и создайте пустую папку с именем "hello", перейдите в эту папку и откройте ее в VS Code:
После открытия VS Code с отображением новой папки hello в левой части окна Проводника откройте окно командной строки на нижней панели VS Code, нажав Ctrl+` (используя символ обратной кавычки) или выбрав Вид > Терминал. Запустив VS Code в папке, эта папка становится вашей «рабочей областью». VS Code хранит настройки, относящиеся к этой рабочей области, в файле .vscode/settings.json, отдельно от пользовательских настроек, которые хранятся глобально.
Продолжить обучение в документации по VS Code: создать файл исходного кода Python Hello World.
Создайте простую игру с помощью Pygame
Pygame – это популярный пакет Python для написания игр, который побуждает учащихся изучать программирование и одновременно создавать что-то интересное. Pygame отображает графику в новом окне, поэтому он не будет работать при подходе WSL, основанном только на командной строке. Однако если вы установили Python через Microsoft Store, как описано в этом руководстве, все будет работать нормально.
После того как вы установили Python, установите pygame из командной строки (или терминала в VS Code), введя python -m pip install -U pygame --user .
Протестируйте установку, запустив пример игры: python -m pygame.examples.aliens
Если все в порядке, игра откроет окно. Закройте окно, когда закончите играть.
Вот как начать писать собственную игру.
Откройте PowerShell (или командную строку Windows) и создайте пустую папку с именем "bounce". Перейдите в эту папку и создайте файл с именем «bounce.py». Откройте папку в VS Code:
С помощью VS Code введите следующий код Python (или скопируйте и вставьте его):
Сохраните его как: bounce.py .
В терминале PowerShell запустите его, введя: python bounce.py .
< бр />
Попробуйте изменить некоторые числа, чтобы увидеть, как они влияют на ваш прыгающий мяч.
Ресурсы для дальнейшего обучения
Мы рекомендуем следующие ресурсы, которые помогут вам продолжить изучение разработки Python для Windows.
Онлайн-курсы по изучению Python
Введение в Python в Microsoft Learn: попробуйте интерактивную платформу Microsoft Learn и заработайте очки опыта за прохождение этого модуля, охватывающего основы написания базового кода Python, объявления переменных и работы с консольным вводом и выводом. Интерактивная песочница отлично подходит для тех, у кого еще не настроена среда разработки Python.
Python на Pluralsight: 8 курсов, 29 часов. Путь обучения Python на Pluralsight предлагает онлайн-курсы по различным темам, связанным с Python, включая инструмент для измерения ваших навыков и выявления пробелов.
Работа с Python в VS Code
Редактирование Python в VS Code: узнайте больше о том, как использовать автозаполнение VS Code и поддержку IntelliSense для Python, в том числе о том, как настроить их поведение. или просто отключите их.
Линтинг Python. Линтинг — это процесс запуска программы, которая анализирует код на наличие потенциальных ошибок. Узнайте о различных формах поддержки линтинга, которую VS Code предоставляет для Python, и о том, как ее настроить.
Отладка Python. Отладка — это процесс выявления и устранения ошибок в компьютерной программе. В этой статье рассказывается, как инициализировать и настроить отладку для Python с помощью VS Code, как устанавливать и проверять точки останова, прикреплять локальный сценарий, выполнять отладку для различных типов приложений или на удаленном компьютере, а также некоторые основные способы устранения неполадок.
Модульное тестирование Python: некоторые общие сведения о том, что такое модульное тестирование, пример пошагового руководства, включение среды тестирования, создание и выполнение тестов, отладка тестов и настройки конфигурации тестов.
В последние годы Python стал одним из самых популярных языков программирования в мире. Он используется во всем, от машинного обучения до создания веб-сайтов и тестирования программного обеспечения. Его могут использовать как разработчики, так и не разработчики.
Python, один из самых популярных языков программирования в мире, создал все, от алгоритма рекомендаций Netflix до программного обеспечения, управляющего беспилотными автомобилями. Python — это язык общего назначения. Это означает, что он предназначен для использования в различных приложениях, включая науку о данных, программное обеспечение и веб-разработку, автоматизацию и другие задачи.
Давайте подробнее рассмотрим, что такое Python, на что он способен и как начать его изучение.
Что такое Python?
Python – это язык программирования, который часто используется для создания веб-сайтов и программного обеспечения, автоматизации задач и проведения анализа данных. Python — это язык общего назначения, то есть его можно использовать для создания множества различных программ, и он не предназначен для решения каких-либо конкретных задач. Эта универсальность, наряду с удобством для новичков, сделала его одним из наиболее часто используемых языков программирования сегодня. Опрос, проведенный отраслевой аналитической компанией RedMonk, показал, что в 2021 году это был второй по популярности язык программирования среди разработчиков [1].
Знаете ли вы? Название Python происходит от Монти Пайтона. Когда Гвидо ван Россум создавал Python, он также читал сценарии из Летающего цирка Монти Пайтона на BBC. Он думал, что имя Python было уместно коротким и слегка загадочным.
Для чего используется Python?
Python обычно используется для разработки веб-сайтов и программного обеспечения, автоматизации задач, анализа и визуализации данных. Поскольку его относительно легко освоить, многие непрограммисты, такие как бухгалтеры и ученые, используют Python для решения различных повседневных задач, таких как организация финансов.
«Написание программ — очень творческое и полезное занятие, — говорит преподаватель Мичиганского университета и Coursera Чарльз Р. Северанс в своей книге Python для всех. — Вы можете писать программы по многим причинам, начиная от зарабатывать на жизнь решением сложной задачи анализа данных, развлекаться, помогая кому-то решить проблему».
Что можно сделать с помощью Python? Некоторые вещи включают:
Анализ данных и машинное обучение
Автоматизация или скрипты
Тестирование программного обеспечения и прототипирование
Вот подробнее рассмотрим некоторые из этих распространенных способов использования Python.
Если вы новичок в Python (и в программировании в целом), вы можете начать писать свою первую программу на Python за считанные минуты, пройдя курс Python для всех в Мичиганском университете.
Анализ данных и машинное обучение
Python стал одним из основных инструментов в науке о данных, позволяя аналитикам данных и другим специалистам использовать язык для проведения сложных статистических расчетов, создания визуализаций данных, построения алгоритмов машинного обучения, обработки и анализа данных, а также выполнения других задач, связанных с данными.
Python может создавать широкий спектр различных визуализаций данных, таких как линейные и гистограммы, круговые диаграммы, гистограммы и трехмерные графики. В Python также есть ряд библиотек, которые позволяют программистам быстрее и эффективнее писать программы для анализа данных и машинного обучения, например TensorFlow и Keras.
Изучите Python для анализа данных
Начните приобретать готовые к работе навыки, которые вам понадобятся в качестве аналитика данных, включая Python, SQL и Excel, с сертификатом IBM Data Analyst Professional Certificate на Coursera. Вы можете закончить менее чем за шесть месяцев, получив сертификат от лидера отрасли.
Веб-разработка
Python часто используется для разработки серверной части веб-сайта или приложения — частей, которые не видит пользователь. Роль Python в веб-разработке может включать отправку данных на серверы и с серверов, обработку данных и взаимодействие с базами данных, маршрутизацию URL-адресов и обеспечение безопасности. Python предлагает несколько фреймворков для веб-разработки. Обычно используемые включают Django и Flask.
К некоторым вакансиям веб-разработки, использующим Python, относятся инженеры серверной части, инженеры полного стека, разработчики Python, инженеры-программисты и инженеры DevOps.
Изучите Python для разработки
Начните создавать и развертывать веб-приложения со специализацией Django для всех от Мичиганского университета на Coursera.
Автоматизация или скрипты
Если вы обнаружите, что выполняете задачу снова и снова, вы можете работать более эффективно, автоматизировав ее с помощью Python. Написание кода, используемого для создания этих автоматизированных процессов, называется сценарием. В мире кодирования автоматизация может использоваться для проверки на наличие ошибок в нескольких файлах, преобразования файлов, выполнения простых математических операций и удаления дубликатов в данных.
Python могут использовать даже относительные новички для автоматизации простых задач на компьютере, таких как переименование файлов, поиск и загрузка онлайн-контента или отправка электронных писем или текстовых сообщений с заданными интервалами.
Изучите Python для автоматизации
Тестирование программного обеспечения и прототипирование
При разработке программного обеспечения Python может помочь в таких задачах, как управление сборкой, отслеживание ошибок и тестирование. С помощью Python разработчики программного обеспечения могут автоматизировать тестирование новых продуктов или функций. Некоторые инструменты Python, используемые для тестирования программного обеспечения, включают Green и Requestium.
Повседневные задачи
Python предназначен не только для программистов и специалистов по данным. Изучение Python может открыть новые возможности для представителей профессий с меньшим объемом данных, таких как журналисты, владельцы малого бизнеса или маркетологи в социальных сетях. Python также может позволить непрограммистам упростить определенные задачи в своей жизни. Вот лишь некоторые из задач, которые вы можете автоматизировать с помощью Python:
Отслеживайте курсы акций или криптовалют
Отправьте себе текстовое напоминание, что нужно брать с собой зонт в любое время, когда идет дождь
Обновите список покупок
Переименование больших пакетов файлов
Преобразование текстовых файлов в электронные таблицы
Случайно распределяйте работу по дому между членами семьи
Автоматическое заполнение онлайн-форм
Почему Python так популярен?
Python популярен по ряду причин. Вот более глубокий взгляд на то, что делает его таким универсальным и простым в использовании для программистов.
У него простой синтаксис, имитирующий естественный язык, поэтому его легче читать и понимать. Это позволяет быстрее создавать проекты и быстрее улучшать их.
Он универсален. Python можно использовать для самых разных задач, от веб-разработки до машинного обучения.
Он удобен для начинающих, что делает его популярным среди программистов начального уровня.
Это открытый исходный код, что означает, что его можно использовать и распространять бесплатно даже в коммерческих целях.
Архив модулей и библиотек Python — наборов кода, созданного сторонними пользователями для расширения возможностей Python, — огромен и продолжает расти.
Python имеет большое и активное сообщество, которое вносит свой вклад в набор модулей и библиотек Python и выступает в качестве полезного ресурса для других программистов. Обширное сообщество поддержки означает, что если кодеры сталкиваются с камнем преткновения, найти решение относительно легко; кто-то обязательно сталкивался с такой же проблемой раньше.
Готовы начать? Изучите основы Python со специализацией Python для всех в Мичиганском университете — никакого предыдущего опыта программирования не требуется.
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
Должен ли я изучать Python 2 или Python 3?
Python 3 считается более современным и обогнал по популярности Python 2. JetBrains, компания по разработке программного обеспечения, обнаружила, что только 3 процента опрошенных пользователей Python все еще работают с Python 2.Python 2 был закрыт в январе 2020 года, что означает, что он больше не будет обновляться с исправлениями ошибок, исправлениями безопасности или новыми функциями [2].
Сколько времени нужно, чтобы изучить Python?
Изучение основ Python может занять от нескольких недель до нескольких месяцев, в зависимости от того, что вы хотите изучать и как часто вы изучаете. Но поскольку у Python так много применений и инструментов для их поддержки, вы можете потратить годы на изучение его различных приложений.
Знание того, какие задачи вы хотите выполнить и хотите ли вы использовать Python в профессиональных целях, может определить, насколько долгим будет ваше путешествие по Python.
«Сегодня быть профессиональным программистом намного проще, чем 20 лет назад, — говорит Северанс. «Вам не нужна степень бакалавра или многолетний опыт, чтобы начать заниматься программированием. Благодаря растущей популярности Python вы можете приобрести необходимые навыки, чтобы начать писать программное обеспечение в рамках своей работы уже через несколько месяцев».
Кто сегодня использует Python?
Из сотен существующих языков программирования Python остается популярным среди многих компаний и организаций. Некоторые знакомые названия, использующие Python, включают Google, Meta, Venmo, Spotify, Netflix и Dropbox.
В каких типах заданий используется Python?
Поскольку Python — это язык общего назначения, он используется в самых разных областях и отраслях. Вот лишь несколько должностей, в которых может использоваться Python:
- Разработчик
- Аналитик данных
- Специалист по данным
- Этический хакер/тестер на проникновение
- Инженер-программист
- Журналист данных
- Облачный архитектор
- Инженер по контролю качества
Статьи по теме
Исходники статей
<р>1. Редмонк. «Рейтинг языков программирования RedMonk: июнь 2021 г., https://redmonk.com/sogrady/2021/08/05/language-rankings-6-21/». По состоянию на 21 марта 2022 г. <р>2. JetBrains. «Программирование на Python — состояние экосистемы разработчиков в 2021 году, https://www.jetbrains.com/lp/devecosystem-2021/python/». По состоянию на 21 марта 2022 г.Материалы предоставлены в ознакомительных целях. Учащиеся предполагают, что в том, что интересующие их курсы и другие материалы учитывают их личную, профессиональную и естественную ценность, предполагается добавление.
Дионисия Лемонаки
Когда вы только начинаете свой путь в программировании, одна из самых захватывающих, а иногда и ошеломляющих вещей заключается в том, сколько всего предстоит узнать.
Вы откроете для себя разные языки, платформы, библиотеки, изобретения и соглашения.
Одна технология часто требует знания другой, и все кажется взаимосвязанным и переплетенным.
Поскольку в такой быстро развивающейся и постоянно меняющейся отрасли часто появляются новые технологии, начинающие программисты могут быстро запутаться.
При обучении кодированию вместо того, чтобы просто сосредоточиться на изучении конкретной технологии, полезно также изучить основы — строительные блоки — и снять слои абстракции, чтобы узнать основные принципы, лежащие в основе всех этих технологий. технологии имеют много общего.
Понимание того, что такое кодирование на фундаментальном уровне, облегчит решение проблем и даст вам лучшее понимание того, как эти технологии работают внутри.
В этой статье мы узнаем, что такое программирование, чтобы у вас была прочная основа, на которой можно строить.
Как работают компьютеры?
Компьютеры, когда они выключены, представляют собой просто дорогостоящие электронные машины. Это объекты, состоящие из нескольких металлов, пластика и других материалов.
Однако после того, как вы нажмете кнопку питания и они пройдут процесс включения, называемый загрузкой, они оживут.
Ваш компьютер превращается в эту чрезвычайно мощную машину. Это электронное устройство способно выполнять сложные задачи с ошеломляющей скоростью, что было бы трудно, если не невозможно, для человека.
Их экраны яркие и активные, а множество кнопок и значков готовы к нажатию.
Компьютеры и электричество
Компьютеры питаются и работают с помощью электричества.
Электричество имеет только два состояния: оно может быть либо включено, либо выключено.
Включенное и протекающее электричество представляет собой истину, оно находится в состоянии "включено". С другой стороны, когда он выключен и не течет, это означает false и состояние «выключено».
У него может быть только одно состояние в каждый момент времени.
Два состояния электричества называются бинарными состояниями, приставка bi- означает два.
Что такое двоичный код?
Эта концепция электрических зарядов и существование только двух возможных состояний прекрасно согласуется с системой счисления, используемой компьютерами в своем оборудовании. Они используют его для выполнения каждой задачи, которую им дают. Он называется двоичным кодом и состоит из последовательностей нулей и единиц.
Двоичный код по своей структуре напрямую соответствует определенным машинным инструкциям, командам и местам в памяти компьютера. Затем компьютер считывает и интерпретирует эти инструкции, а затем выполняет определенные задачи.
Компьютеры состоят из комбинации тысяч крошечных физических устройств, которые действуют как электрические переключатели, называемые транзисторами.
Эти небольшие компоненты электрического оборудования, транзисторы, включают или отключают поток электричества.
Они могут иметь как положительный, так и отрицательный электрический заряд в зависимости от их состояния, то есть от того, проводят ли они электричество или нет.
Эти тысячи крошечных переключателей могут быть включены или выключены.
Как работает двоичный код
Возможно, вы слышали, что "Компьютеры работают с единицами и нулями", но что это на самом деле означает? Возможно, мы больше не имеем дело с двоичным кодом напрямую, но это единственное, что понимает ЦП компьютера.
Есть ли буквально 0 и 1, хранящиеся в наших физических устройствах, которые текут и перемещаются? Не совсем.
Однако наш ЦП состоит из множества микроскопических цифровых цепей, передающих информацию.
С помощью транзисторов, которые собираются вместе, чтобы сформировать эти цепи и их крошечные последовательности электрических сигналов, которые включаются (1) или выключаются (0), может быть только два типа напряжения — высокое и низкий. И это приводит к представлению разных значений, то есть к выполнению разных инструкций или вычислений.
Когда эти электрические сигналы от транзисторных цепей и других электрических компонентов соединяются и комбинируются/модифицируются определенным образом, они могут создавать широкий спектр возможных задач и операций, которые компьютер может выполнять и видеть.
Компьютеры и их связь с людьми
Этот язык программирования машинного уровня — единственный язык, который компьютеры могут напрямую понимать и понимать.
Двоичный код может варьироваться от компьютера к компьютеру и от машины к машине. Когда дело доходит до такого уровня программирования компьютера, портативность отсутствует. Это означает, что программы и программное обеспечение нельзя переносить в разные системы.
Ограничения машинных языков
Машинные языки могут различаться в зависимости от операционной системы, в которой они реализованы.
Это, конечно, очень ограничивает.
Машинный код или двоичный код могут работать очень быстро, они могут быть родным языком компьютера и могут быть чрезвычайно эффективными, поскольку инструкции выполняются непосредственно ЦП. Но это очень скучный и однообразный, не говоря уже о чрезвычайно подверженных ошибкам способ использования компьютера.
Попытка использовать компьютер, вручную вводя двоичные коды для каждого транзитора, является громоздким процессом.
Ошибку при непосредственном управлении хранилищем данных и операциями компьютера очень трудно исправить.
Людям сложно читать, писать, изучать и понимать языки машинного уровня. Поэтому программисты и компьютерщики нашли лучший и, возможно, более простой способ решения проблем.
Вещи, которые компьютер может делать сам по себе, находятся на очень примитивном уровне и ограничены в возможностях.
Они хорошо выполняют арифметические вычисления, например складывают числа или проверяют, равно ли число нулю.
Человеческий фактор в вычислениях
Люди создали эти машины, которые произвели революцию в нашем образе жизни, но когда дело доходит до этого, компьютеры на самом деле не такие умные и сами по себе имеют ограниченные возможности.
Они делают только то, что им говорят. Они не делают предположений и не обладают здравым смыслом, как люди.
Компьютеры по своей сути представляют собой машины, выполняющие математические операции. Но они также хорошо отображают текст на экране или повторяют задачу снова и снова.
Эти операции являются базовыми и не идут дальше этого. Они известны как набор инструкций компьютера.
Несмотря на то, что по своей сути компьютеры могут выполнять только самые простые задачи, они способны выполнять чрезвычайно сложные действия, а также следовать и выполнять инструкции из программ, которые им дают. Это благодаря множеству уровней абстракции, которые у них есть.
Однако истинная сила находится в руках людей. Чего бы мы ни хотели достичь и что бы мы ни представляли, мы можем использовать эту машину в качестве инструмента для выполнения сложных вычислений, проведения исследований, чтобы найти и извлечь документ среди миллиардов других документов, или поддерживать связь с друзьями и семьей вдали.
Что бы мы ни придумали, теперь мы можем создать это, написав программу.
Компьютеры и программы могут улучшить нашу жизнь во всем мире. Но как заставить их делать то, что мы хотим?
Что такое компьютерное программирование?
Компьютерное кодирование и компьютерное программирование — термины, которые часто используются взаимозаменяемо. Однако у них есть некоторые отличия.
Программирование и программирование
Программирование означает указание компьютеру, что делать и как делать то, что вы сказали ему делать.
Это включает в себя предоставление хорошо продуманных, методологических инструкций для чтения и выполнения вашим компьютером.
Вы должны разбивать большие задачи на более мелкие. И вы продолжаете повторять этот процесс разбивки чего-либо на более мелкие задачи, пока не достигнете точки, когда вам больше не нужно говорить компьютеру, что делать — он уже знает, как выполнять эту задачу.
Суть программирования — это процесс решения проблем, комплексного мышления, внимания к деталям и рассуждений — и все это с использованием компьютера.
Программирование включает в себя продумывание всех различных шагов, которые может предпринять пользователь, и рассмотрение всех различных вещей, которые могут пойти не так. Как только вы подумаете обо всех потенциальных проблемах, с которыми может столкнуться пользователь, вы должны найти решения, прежде чем что-либо писать.
Мы можем думать о решении проблемы как о получении входных данных (информации и подробностей о нашей проблеме, которую мы хотим решить) и создании выходных данных (конечная цель или решение нашей проблемы).
Выводы могут быть сложными, и в секунду могут выполняться миллионы операций.
Решение проблем с помощью алгоритмов
Когда вы решаете проблему с помощью компьютера, вам нужно выразить решение этой проблемы в соответствии с набором инструкций компьютера.
Для этого мы используем алгоритмы — системный подход к решению задач.
Алгоритмы – это идея или метод, выраженный в очень кратком и точном наборе правил и пошаговых инструкций. Компьютер должен следовать этим инструкциям, чтобы решить проблему.
Когда мы думаем об алгоритмах, они применимы не только к компьютерам. Они также не зависят от машины.
Мы, люди, тоже следуем алгоритмам — наборам инструкций для выполнения задач в нашей повседневной жизни.
Примеры:
- подсчет людей в комнате
- выполнение арифметических вычислений
- пытается определить правильный маршрут для достижения определенного пункта назначения
- по кулинарному рецепту
В последнем примере мы можем думать о рецепте как о инструкциях, которые мы используем, и мы являемся компьютером, который должен их прочитать, а затем правильно выполнить.
Алгоритм – это план, в котором представлены шаги, которые необходимо выполнить, чтобы получить желаемый результат.
Как компьютеры используют алгоритмы
Когда дело доходит до компьютеров, алгоритмы должны быть точными, поскольку компьютеры воспринимают все буквально. Они не читают между строк и не делают никаких предположений.
Нет места двусмысленности, поэтому алгоритмы должны быть не только точными, но и организованными, правильными, безошибочными, эффективными и хорошо продуманными. Все это помогает свести к минимуму время и усилия, необходимые компьютеру для выполнения задачи.
Компьютеры выполняют алгоритмы механически, не задумываясь над каждым шагом. И они должны работать именно так, как мы задумали.
Компьютерная программа — это набор этих инструкций или алгоритмов в текстовом файле, который служит инструкцией по эксплуатации.
Он описывает очень точную последовательность шагов, которым должен следовать компьютер. Компьютер выполняет определенную задачу, его жесткий диск выполняет инструкции, и в итоге вы получаете окончательный желаемый результат.
Помимо обдумывания, исследования, проектирования и тщательного планирования, программирование также включает в себя тестирование, отладку, развертывание и обслуживание конечного результата.
Когда вы разрабатываете программу для решения конкретной проблемы, вы обычно выражаете идею решения с помощью алгоритма. Затем разработчики кодируют программу, реализуя этот алгоритм. Вы используете язык с особым синтаксисом, понятный как людям, так и компьютерам.
Здесь начинается кодирование.
Что такое компьютерное кодирование? Простое определение.
Кодирование — это процесс преобразования идей, решений и инструкций в язык, понятный компьютеру, то есть в двоичный машинный код.
С помощью программирования люди могут общаться с компьютерами.
Кодирование включает в себя общение и предоставление инструкций для различных действий, которые мы хотим, чтобы наши компьютеры выполняли, используя язык компьютерного программирования.
Языки программирования, такие как JavaSctipt, Java, C/C++ или Python, действуют как переводчики между людьми и машинами.
Эти языки устраняют разрыв в общении между компьютерами и людьми, представляя, выражая и применяя алгоритмы на практике. Они делают это, используя определенную последовательность операторов, которую машины понимают и могут выполнять.
Языки программирования похожи на человеческие языки в том смысле, что они состоят из основных синтаксических элементов, таких как существительные, глаголы и фразы. И вы группируете эти элементы вместе, чтобы сформировать что-то, напоминающее предложение, чтобы создать смысл.
Эти языки на самом деле очень похожи и очень похожи на английский. Но они предлагают более короткий, точный и менее подробный способ создания инструкций, понятных компьютеру.
С другой стороны, разговорный/естественный язык, такой как английский, оставляет много места для двусмысленности и различных интерпретаций разными людьми.
Языки программирования – это набор правил, определяющих способ написания компьютерного кода.
Мы используем компьютерный код для создания всех веб-приложений, веб-сайтов, игр, операционных систем и всех других программ и технологий, которые мы используем ежедневно.
Вы можете просмотреть код, из которого состоят ваши любимые веб-сайты, нажав Control и щелкнув сенсорной панелью/мышью, а затем выбрав «Просмотр исходного кода страницы» (или «проверить») во всплывающем меню (или вы можете использовать сочетание клавиш Option Command U ) :
После этого вы увидите HTML, CSS и JavaScript, которые составляют внешний код веб-сайта, который вы используете:
Короче говоря, программирование – это процесс перевода задач, изначально написанных на естественном человеческом языке, на машиночитаемый язык. И этот перевод происходит благодаря языкам программирования и программированию.
Написание кода требует, чтобы вы понимали тонкости, особый синтаксис и определенные ключевые слова, из которых состоит язык программирования. Зная эти особенности языка, вы можете приступать к разработке приложений.
Заключение
В этой статье мы узнали, как работают компьютеры на высоком уровне. Затем мы определили, что такое программирование, кодирование и различия между ними.
Помните, что программирование — это только процесс написания кода для разработки программ и приложений.
Кодирование – это часть программирования, которая включает в себя логические рассуждения, анализ и планирование последовательности инструкций для компьютерной программы или приложения до того, как будет выполнен код.
Программирование — это более широкая картина процесса. Кодирование является частью этого процесса, но оно всегда должно выполняться после этапа программирования или решения проблем и планирования.
Я надеюсь, что это помогло вам понять основы программирования и кодирования. Спасибо за прочтение!
Читайте также: