Python入門(十) 計算生態

2021-09-13 08:29:20 字數 1563 閱讀 2466

python計算生態

2023年,時任美國卡內基·梅隆大學計算機系主任的週以真(jeannette m.wing)教授提出了計算思維(computational thinkink)的概念,第一次從思維層面闡述了運用電腦科學的基礎概念求解問題。

計算思維是人類科學思維活動的重要組成部分。人類在認識世界、改造世界的過程中表現為三種基本的思維特徵

計算思維指的是抽象實際問題的計算特性,利用計算機求解

計算思維的本質是抽象(abstraction)和自動化(automation)

自頂向下設計和自底向上執行貫穿程式設計和執行的整個過程。

在解決乙個複雜問題時,我們通常是將其拆分為幾個小問題,然後用相同的方法逐個攻破小問題,然後把所有的碎片組合起來,就可以得到該問題的解決方法。

其中最重要的是頂層設計,其***壞決定著**的實現難度及效率。

其過程經常概括為以下四個步驟:

將演算法表達為一系列小問題

為每個小問題設計介面

通過將演算法表達為介面關聯的多個小問題來細化演算法

為每個小問題重複上述過程

自頂向下設計是一種開發複雜程式具有價值的設計理念和工具,設計過程自然且簡單,自頂向下設計通過封裝實現抽象,利用了模組化設計的思想。

程式編寫後,需要經過測試過程。

對於較小規模的程式,直接執行即可;對於較大規模的程式,則需要採取特殊方法。

一般來說,執行中等規模程式的最好方法是從結構圖最底層開始,然後逐步上公升:

即先執行和測試每乙個基礎函式,再測試由基礎函式構成的整體函式,這樣有助於排查錯誤。

近20年的開源運動產生了深植於各資訊科技領域的大量可重用資源,直接有力地支撐了資訊科技超越其他技術領域的發展速度,形成了「計算生態」。

python作為一門開源語言,其誕生之初就致力於開源開放,而且由於python有非常簡單靈活的程式設計方式,很多採用c、c++等語言編寫的專業庫經過簡單的介面封裝亦可以供python使用。正是因為其膠水特性,python迅速建立了全球最大的程式語言開放社群,建立了十幾萬個第三方庫的龐大規模,構建了強大的計算生態。

第三方庫索引功能(the python package index,pypi)

許多情況下我們並不會嚴格區分三者之間的區別,因為對於新手來說沒什麼必要,

可是我還是覺得您應該了解一下,畢竟你已經讀到了這裡,如果前面的你都看得懂並且會操作,那麼恭喜你,你已經入門python了。

有一部分常用的pyhton計算生態隨python安裝包一起發布,使用者可以隨時呼叫,被稱為python標準庫

在windows系統中,其預設的安裝路徑為:

更廣泛的python計算生態採用額外安裝方式服務使用者,被稱為pyhton第三方庫

這些第三方庫由全球各行業專家、工程師和愛好者開發,沒有頂層設計,由開發者採用「盡力而為」的方式維護。通常通過新一代安裝工具pip管理大部分第三方庫。

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