笔记：麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》

麻省理工公开课《计算机科学及编程导论》

课程主旨：帮助人们学习和了解计算机科学

课程目标：

教学战略目标：

1、帮助大一、大二学生入门。（本课程要求：零基础，没有任何编程经验）。

2、培养学生读、写小段代码的信心和能力。

3、理解计算科在解决技术问题中，能够和不能胜任的角色。

4、培养学生学以致用，将所学知识运用到工作或暑期兼职中的能力。

教学策略目标：

1、使用计算式思维的基本工具，写一些小规模程序。

2、理解他人所写的代码。

3、计算科学的功能和局限性及代价。

4、掌握如何将科学问题转换到计算机科学上（即描述实际问题，并将其转换为计算机语言）。

总结：计算式思维能力。读代码、写代码。计算机能做什么，不能做什么。其他领域的问题，描述清楚，然后转换成计算机语言。

课程使用语言：Python（请自行Google下载安装Python，安装完，运行Python交互式解释器Python Shell即Python GUI，在Python Shell中写下图片中的代码，具体代码见文章末尾附录）

注：>>>提示符的意思是，解释器让你输入一些东西。

计算式思维能力：

知识分为两类：

1、陈述性知识：事实的陈述。如，y是x的平方根，当y的平方等于x且y为正

2、过程性知识：对推导过程的描述。猜测、判别、返回结果。重复这些步骤。即，如何做。类比：食谱。原材料一步步组织，最好成为美味大餐。

计算机发展史：

1、固定程序计算机，只能做算术运算

2、存储程序计算机，给其指令，机器内部进行处理。

存储程序计算机内部组成：控制单元、算术逻辑单元ALU、内存、计数器PC

程序：简单说，就是计算机内部的一连串指令的集合。

关于语言之争：没有最好的语言，语言只是工具，适合自己理解，解决问题即可

语言的分类：

1、第一个维度：语言是高级语言还是低级语言；

低级语言：例如，汇编语言，其基本指令的层次还停留在将信息从内存的一出移动到另一处。

高级语言：设计者提供了大量的基本指令集

2、第二个维度：语言是广泛用途还是特定用途。例如，MATLAB就是特定用途的，只处理矩阵向量。

3、第三个维度：语言是解释型还是编译型

1、解释型语言，解释器在运行时是直接处理代码的。

解释型语言便于调试，因为处理的是原始代码，速度相对慢。

2、编译型语言，写完源码后，首先送入到编译器中，产生目标代码，然后再执行目标代码。

编译型语言有两个好处：一、帮助寻找代码的bug。二、在执行之前，将代码转化为更高效的指令。

编译型语言执行较快，但不便于调试。

区分语法和语义

语法：用来描述语言中什么表述是合法的。

语义：用合法的语言构筑内容，分为静态语义和完整语义。

静态语义，表示什么程序是有意义的。代码是有实际意义的。

完整语义，即程序想达到什么目的。（运行程序会达到什么效果。）

语法用来描述语言中，什么表述是合法的

再次提醒：本课程目标是计算式思维，我们的目标是通过基本指令集合，构筑复杂的程序，

1.附录：具体代码

2.Python2.7.3(default,Apr102012,23:24:47)[MSC v.150064bit(AMD64)]on

win32

3.Type"copyright","credits"or"license()"for more information.

4.>>>print'Hello World'

5.Hello World

6.>>>1+1

7.2

8.>>>2-1

9.1

10.>>>2*3

11.6

12.>>>1/2

13.0

14.>>>1.0/2.0

15.0.5

16.>>>1.0/2

17.0.5

18.>>>1/2.0

19.0.5

20.>>>1//2

21.0

22.>>>1.0//2.0

23.0.0

24.>>>10/3

25.3

26.>>>10%3

27.1

28.>>>2**3

29.8

30.>>>-3**2

31.-9

32.>>>(-3)**2

33.9

34.>>>mystring='Hello World'

35.>>>print mystring

36.Hello World