程序设计语言
程序设计语言简介
程序设计语言是用于书写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中,这些记号串就是程序。程序设计语言有3个方面的因素,即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式,亦即表示构成语言的各个记号之间的组合规律,但不涉及这些记号的特定含义,也不涉及使用者。语义表示程序的含义,亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义,但不涉及使用者。
程序设计语言的基本成分如下:
①数据成分:用于描述程序所设计的数据。
②运算成分:用以描述程序所包含的运算。
③控制成分:用于描述程序所包含的控制。
④传输成分:用以表达程序中数据的传输。
程序设计语言的分类及编程模式
机器语言是由二进制 0、1 代码指令构成,不同的 CPU 具有不同的指令系统。机器语言程序难编写、难修改、难维护,需要用户直接对存储空间进行分配,编程效率极低。这种语言已经被渐渐淘汰了。
需要注意的是,计算机唯一能识别的语言是机器语言
汇编语言指令是机器指令的符号化,与机器指令存在着直接的对应关系,所以汇编语言同样存在着难学难用、容易出错、维护困难等缺点。但是汇编语言也有自己的优点:可直接访问系统接口,汇编程序翻译成的机器语言程序的效率高。
符号化具体体现在以下两个方面
①用指令助记符代替指令的二维操作码。
②用符号代替二进制地址码。
高级语言是面向用户的、基本上独立于计算机种类和结构的语言。其最大的优点是:形式上接近于算术语言和自然语言,概念上接近于人们通常使用的概念。高级语言的一个命令可以代替几条、几十条甚至几百条汇编语言的指令。因此,高级语言易学易用,通用性强,应用广泛。高级语言种类繁多,可以从应用特点和对客观系统的描述两个方面对其进一步分类。
从应用角度来看,高级语言可以分为基础语言、结构化语言和专用语言。
从描述客观系统来看,程序设计语言可以分为:
①面向过程语言
以“数据结构+算法”程序设计范式构成的程序设计语言,称为面向过程语言。
②面向对象编程
以“对象+消息”程序设计范式构成的程序设计语言,称为面向对象语言。比较流行的面向对象语言有 Delphi、Visual Basic、Java、C++等。
高级编程语言介绍
由于高级语言接近人来自然语言及易于理解的特性,目前绝大部分使用的都是高级编程语言。
以下为几种典型的高级语言
①BASIC语言
sub main
msgbox"Hello World!"
end sub
②PASCAL语言
begin
writeln(\'Hello World!\');
end
③C语言
#include<stdio.h>
int main(void)
{
printf("Hello World! \n");
return 0;
}
④C++语言
#include<iostream>
int main()
{
std::cout<<"Hello World! \n";
return 0;
}
⑤Java语言
public class Hello
{
public static void main(String[] args)
{
System.out.println("Hello World!");
}
}
⑥Ada语言
with Ada.Text_Io;
procedure Hello is
begin
Ada.Text_IO.Put_Line("Hello World!");
end Hello
⑦Logo语言
print[Hello World!]
并行程序设计
为了提高计算机的运行速度和系统的处理能力,在总体设计和逻辑设计中广泛采用并行操作技术,使各部件并行工作。要求操作系统具有并发性及资源共享,于是采用了并行程序设计,它是能够同时执行2个以上运算或逻辑操作的程序设计技术。采用了并行程序设计技术后,可使分时和多道程序更全面地利用计算机资源,使系统效率提高,开销减小 (所占内存小,花费的处理时间短)。
并行编译的过程可分为三个阶段:词法和语法分析、优化以及并行代码生成。
计算机中的数据
数据
数据是指对客观事件进行记录并可以鉴别的符号,是对客观事物的性质、状态以及相互关系等进行记载的物理符号或这些物理符号的组合。它是可识别的、抽象的符号。在计算机科学中,数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号的介质的总称,是用于输入电子计算机进行处理,具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。
信息与数据既有联系,又有区别。数据是信息的表现形式和载体,可以是符号、文字、数字、语音、图像、视频等。而信息是数据的内涵,信息是加载于数据之上,对数据作具有含义的解释。
简而言之,数据是事物的具体体现,而信息是数据的高度概括。
①ASCII
ASCII ((American Standard Code for Information Interchange): 美国信息交换标准代码)是基于拉丁字母的一套电脑编码系统,主要用于显示现代英语和其他西欧语言。它是最通用的信息交换标准,并等同于国际标准ISO/IEC 646。ASCII第一次以规范标准的类型发表是在1967年,最后一次更新则是在1986年,到目前为止共定义了128个字符。
②Unicode
Unicode(统一码、万国码、单一码)是计算机科学领域里的一项业界标准,包括字符集、编码方案等。Unicode 是为了解决传统的字符编码方案的局限而产生的,它为每种语言中的每个字符设定了统一并且唯一的二进制编码,以满足跨语言、跨平台进行文本转换、处理的要求。1990年开始研发,1994年正式公布。
主要特点;满足跨语言,跨平台的文本转换
③UTF-8
UTF-8(8位元,Universal Character Set/Unicode Transformation Format)是针对Unicode的一种可变长度字符编码。它可以用来表示Unicode标准中的任何字符,而且其编码中的第一个字节仍与ASCII相容,使得原来处理ASCII字符的软件无须或只进行少部份修改后,便可继续使用。因此,它逐渐成为电子邮件、网页及其他存储或传送文字的应用中,优先采用的编码。
数据结构
数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。
数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,即带“结构”的数据元素的集合。“结构”就是指数据元素之间存在的关系,分为逻辑结构和存储结构。
①集合
数据结构中的元素之间除了“同属一个集合”的相互关系外,别无其他关系
②线性结构
数据结构中的元素存在一对一的相互关系
③树形结构
数据结构中的元素存在一对多的相互关系
④图形结构
数据结构中的元素存在多对多的相互关系
数据的物理结构是数据结构在计算机中的表示(又称映像),它包括数据元素的机内表示和关系的机内表示。由于具体实现的方法有顺序、链接、索引、散列等多种,所以,一种数据结构可表示成一种或多种存储结构。
指的就是数据的逻辑结构在计算机存储空间的存放方式
①、数组②、栈③、队列④、链表⑤、树⑥、图⑦、堆⑧、散列表
算法
算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。
算法具有的特性
①、输入性②、输出性③、可行性④、有穷性⑤、确切性
时间复杂度和空间复杂度
同一问题可用不同算法解决,而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。一个算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度来考虑。
时间复杂度和空间复杂度是相互制约的两个整体 ,我们在编程的时候往往难以做到顾此及彼,但是应该尽量减少这两者的复杂度
数据库
数据库是一个按数据结构来存储和管理数据的计算机软件系统。数据库的概念实际包括两层意思:
(1)数据库是一个实体,它是能够合理保管数据的“仓库”,用户在该“仓库”中存放要管理的事务数据,“数据”和“库”两个概念结合成为数据库。
(2)数据库是数据管理的新方法和技术,它能更合适的组织数据、更方便的维护数据、更严密的控制数据和更有效的利用数据。
①、数据结构化②、数据共享性高,冗余度低、易扩充③、独立性高
④、便于统一管理和控制
三级模式:概念模式、外模式、内模式
二级映射:概念模式、内模式
①Oracle数据库
②Microsoft SQL Server 数据库
③MySQL数据库
④Sybase数据库
⑤DB2数据库
数据中心
数据中心是全球协作的特定设备网络,用来在因特网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心大部分电子元件都是由低直流电源驱动运行的。
功能上可分为核心计算机机房和其他支持空间
①计算机机房
用于电子信息处理、存储、交换,以及传输设备的安装、运行和维护的建筑空间,包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域
②支持空间
指计算机机房外部专用于支持数据中心运行的设施和工作空间,包括进线间、内部电信间、行政管理区、辅助区和支持区
来源:CSDN
作者:·拾_
链接:https://blog.csdn.net/weixin_45640299/article/details/103552869