计算机概念

计算机是根据指令操作数据的设备。具有功能性和可编程性的特点。
功能性：对数据的操作，表现为数据计算、输入输出处理和结果存储等。
可编程性：根据一系列指令自动地、可预测地、准确地完成操作者的意图。

计算机的发展

计算机的发展参照摩尔定律，表现为指数方式。
摩尔定律（Moore`s Law），计算机发展历史上最重要的预测法则。由Intel公司创始人之一戈登·摩尔在1965年提出：单位面积集成电路上可容纳晶体管的数量约每两年翻一番，CPU/GPU、内存、硬盘、电子产品价格等都遵循摩尔定律。

程序设计

程序设计是计算可编程性的体现。
程序设计语言是一种用于交互（交流）的人造语言，也叫编程语言，是程序设计的具体实现方式。

编程语言的执行方式

计算机执行源代码的两种方式：编译和解释。
编译：将源代码一次性转换成目标代码的过程。
执行编译过程的程序叫作编译器（compiler）。

解释：将源代码逐条转换成目标代码同时逐条运行的过程。
执行解释过程的程序叫作解释器（interpreter）。

区别：
编译：一次性翻译，之后不再需要源代码（类似英文翻译）。
解释：每次程序运行时一边翻译一边执行（类似实时的同声传译）。

编程语言

根据执行方式不同，编程语言分为两类：静态语言和脚本语言。
静态语言：使用编译执行的编程语言，如C/C++语言、Java语言。
脚本语言：使用解释执行的编程语言，如Python语言、JavaScript语言、PHP语言。
各自的优势：
静态语言：编译器一次性生成目标代码，优化更充分。程序运行速度更快。
脚本语言：执行程序时需要源代码，维护更灵活。源代码便于灵活维护、跨多个操作系统平台。

程序的基本编写方法IPO

• IPO：
  I：Input输入，程序的输入
  P：Process处理，程序的主要逻辑
  O：Output输出，程序的输出
• 输入：
  程序的输入：文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输入、内部参数输入等。
  输入时一个程序的开始。
• 输出：
  程序的输出：控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量输出等。
  输出时程序展示运算结果的方式。
• 处理：
  处理是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程。
  处理方法统称为算法，它是程序最重要的部分。
  算法是一个程序的灵魂。
• 问题的计算部分：一个待解决问题中，可以用程序辅助完成的部分。
  计算机 只能解决计算问题，即问题的计算部分。
  一个问题可能有多种角度理解，产生不同的计算部分。
  问题的计算部分一般都有输入、处理和输出过程。
• 编程解决问题的步骤
  分析问题：分析问题的计算部分，想清楚
  划分边界：划分问题的功能边界，规划IPO
  设计算法：设计问题的求解算法，关注算法
  编写程序：编写问题的计算程序，编程序
  调试测试：调试程序使正确运行，运行调试
  升级维护：适应问题的升级维护，更新完善
• 求解计算问题的精简步骤
  确定IPO：明确计算部分及功能边界
  编写程序：将计算求解的设计变成现实
  调试程序：确保程序按照正确逻辑能够正确运行