编程的必备基础知识有哪些

目录 一、编程语言 二、计算机基础 1、计算机系统的组成 2、计算机的工作过程 3、存储器 三、数制(二进制、八进制、十进制、十六进制) 1、二进制、八进制、十六进制转化为十进制 2、十进制转化为二进制、八进制、十六进制 3、二进制、八进制、十六进制之间的转换 4、二进制的运算 四、算法 1、描述算法的工具 2、算法的特性 一、编程语言 机器语言 编程语言分为

目录

一、编程语言

二、计算机基础

1、计算机系统的组成

2、计算机的工作过程

3、存储器

三、数制(二进制、八进制、十进制、十六进制)

1、二进制、八进制、十六进制转化为十进制

2、十进制转化为二进制、八进制、十六进制

3、二进制、八进制、十六进制之间的转换

4、二进制的运算

四、算法

1、描述算法的工具

2、算法的特性


一、编程语言

                            机器语言

编程语言分为      汇编语言

                            高级语言

而机器语言和汇编语言合称为低级语言。

1、机器语言:使用二进制进行指令的编译,是计算机可以直接识别的指令,因此是计算机执行效率最高的语言。

2、汇编语言:使用单词风格的符号代替二进制的操作指令,但是需要进行翻译才可以使计算机执行指令。

3、高级语言:容易被程序员所掌握,但是是计算机执行效率最低的语言。

二、计算机基础

1、计算机系统的组成

                             运算器

             硬            控制器

             件            存储器

计         系            输入设备

算         统           输出设备

系                                            操作系统

统        软             系统软件     数据库管理系统

            件                                语言处理程序

            系

            统             应用软件

<1>计算机的五个硬件是由冯·诺依曼提出

<2>运算器与控制器合称为CPU(中央处理器)

<3>运算器里面只存在加法器,只可以进行加和移位的操作,加减乘除都是通过加和移位完成的

2、计算机的工作过程

数据输入输入设备由控制器控制传入存储器,再由控制器控制从存储器中取出数据交给运算器进行运算,运算器运算完毕后由控制器控制存入存储器,再由控制器控制输出设备从存储器中取出数据。

※控制器相当于路口指挥交通

3、存储器

存储器的结构如下图所示,存储器是由一个个小房间构成的,一个小房间中有八根电线,电线通电代表1,不通电代表0

一个小房间代表一个字节(Byte)

一根电线代表一个位(bit比特位)

<1>如果一个房间存储数据不够,那么加房间时,房间的总数要是2的几次方个。比如:1个、2个、4个、8个、16个......

<2>整数分为     有符号整数:最高位为符号位,并不算数,最高位为1是负数,最高位为0是正                                                      数。如:(1000 0101,这个数为-5)

                          无符号整数

<3>计算机中所存储的数据以补码的形式存放

      正数:原码=反码=补码

      负数:原码就是符号位为1,其余位为该数的绝对值。如:(1000 0011,-3原码)

                 反码即原码的符号位不变,其他位按位取反。如:(1111 1100,-3反码)

                 补码即反码+1,如(1111 1101,-3补码)

<4>存储器一个房间存储的数据

无符号整数:0(0000 0000)——255(1111 1111)

有符号整数:-128(1111 1111)——127(0111 1111)

存储器两个房间存储的数据

无符号整数:0(0000 0000 0000 0000)——65535(1111 1111 1111 1111)

有符号整数:-2的15次方(1111 1111 1111 1111)——2的15次方-1(0111 1111 1111 1111)

存储器四个房间存储的数据

无符号整数:0——2的32次方-1

有符号整数:-2的31次方——2的31次方-1

<5>单位换算

1B=8b(一字节等于八比特位) 

1kb=1024B         

1mb=1024kb       

1gb=1024mb    

1tb=1024gb           

1pb=1024tb 

三、数制(二进制、八进制、十进制、十六进制)

进制:进位计数制,是指用进位的方法进行计数的数制。

数码:是用来表述数的符号。如十进制的0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

基数:数码的个数称为"基数"或"基",通常用R表示,称为R进制。

位权:数码在不同位置上的权值。如:十进制的164,1的权值为10²,6的 权值为10的一次方,4               的权值为10的零次方。

数制的表示方法:下标表示法:二进制()2     八进制()8      十进制()10    十六进制()16

                              后缀表示法:二进制B       八进制O       十进制D      十六进制H        如:0011H

1、二进制、八进制、十六进制转化为十进制

即不同位置上的数与其权值的乘积之和

2、十进制转化为二进制、八进制、十六进制

 上图解释:十进制转化为二进制,整数部分就是将一个数不断除2,除到0,其余数从下往上组成整数部分的二进制数。小数部分就是将十进制的小数不断乘2直到结果为0(若结果一直不为0,那就截取适当位的小数),将小数乘2过程中产生的整数部分取出,从上往下读组成二进制数。

八进制和十六进制的与二进制的做法相同,只不过将除数和乘数换成对应的基数。

3、二进制、八进制、十六进制之间的转换

二进制中 1000表示8,10000表示16

因此二进制转换为八进制的方法为:整数部分从右边开始,每三个一组,转化为八进制,若最左边不足三位,则补零,小数部分从左边开始,每三个一组,转化为八进制,若最右边不足三位,则补零。如下:

对1011 1101.1001进行转换(绿色背景为补的零,三个一组)

01011 1101.100100    

2      7     5  .  4     4       

八进制转换为二进制,只需要反过来 

 2          7           5        .     4         4

 010      111         101    .    100     100                                                    

二进制转换为十六进制的方法为:整数部分从右边开始,每四个一组,转化为十六进制,若最左边不足四位,则补零,小数部分从左边开始,每四个一组,转化为十六进制,若最右边不足四位,则补零。如下:

对1011 1101.1001进行转换(绿色背景为补的零,四个一组)

1011 1101.1001     

B         D    .  9   

十六进制转换为二进制,只需要反过来

 B               D      .       9

 1011       1101   .      1001                                               

4、二进制的运算

<1>加法运算(+):对于有符号位的,符号位不参与运算,只有数据位参与运算。

<2>减法运算(-)

<3>与运算(&):只有两个相应的二进制位均为1,结果才为1。负数要用补码进行运算。

                              ①清零,选择全零的二进制数,就可以将别的二进制数全部归零

                              ②可以保留或者取特定位置上的数,保留或者取特定位置上的数只需用另一组                                    在此位置上均为1的二进制数与之进行与运算

<4>或运算(|):相应的二进制位至少有一个为1,结果就为1。

                              ①可以将一些位置的数改为1

<5>非运算(~):将二进制数按位取反。非运算是单目运算符,优先级高于其他运算符。

<6>异或运算(^):相应的二进制位不相同就为1,相同就为0。

                                 ①异或运算符也叫做XOR运算符

                                 ②可以使指定位进行翻转

                                     如果使某一位或多位的数进行翻转,就用一个相同位置上数为1,其余位置                                      上数为0的二进制数与之进行异或运算。如:对1010 0001的第二位和第三                                         位进行翻转,就用0000 0110与之进行异或。

                                 ③可以保留原来的值

                                      一个数与零进行异或运算,得到原来的数,a^0=a

                                 ④可以交换两个变量的值:

                                     a=a^b    b=a^b      a=a^b

★异或运算满足交换律和结合律:  a^b=b^a

                                                        b^a^b=a^b^b

                                          还满足   a^a=0

                                                        a^0=a

因此可以对④进行解释,a=a^b

                                       b=a^b=a^b^b=a^(b^b)=a^0=a

                                       a=a^b=a^b^a=b^(a^a)=b^0=b

四、算法

1、描述算法的工具

<1>自然语言描述(伪代码也属于这一类)

<2>图形:①流程图②N-S结构图

<3>程序

2、算法的特性

<1>有穷性:算法必须在有限的时间内结束

<2>确定性:不可存在二义性

<3>可行性:每一步都切实可行

<4>有零个或多个输入

<5>有一个或多个输出

知秋君
上一篇 2024-08-11 21:48
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