5、Python编程基础：从入门到实践

Python编程基础：从入门到实践

1. 编程基础概念

1.1 编程语言的基本元素

编程语言的基本元素包括词汇、语法和语义。词汇方面，有标识符（为编程元素命名）、常量（程序中值不变的数据）、运算符（表示变量和常量间的运算）、指令（代表处理结构和编程元素定义）以及注释（用于程序文档说明）。语法规则规定了语言中句子的符号序列，而语义则定义了语法结构、表达式和数据类型的含义。

1.2 高低级语言分类

编程语言可分为低级语言和高级语言。低级语言基于冯·诺依曼机，接近机器层面，不同计算机的指令不同，编程困难且成本高，包括机器语言和汇编语言。高级语言基于抽象机器，更易理解，指令灵活且功能强大，但需要翻译器将程序转换为机器语言，不过不依赖处理器，同一程序可在不同计算机上运行。

1.3 高级语言编程范式

高级语言有多种编程范式：
- 命令式 ：由命令或指令控制，通过语句执行使解释器改变内存中一个或多个位置的值，导致状态改变，如C、C++、FORTRAN等。
- 应用型（函数式） ：关注期望结果而非可用数据，通过访问变量集和特定组合形式确定要应用于机器状态的函数，以获得答案。
- 基于规则 ：通过验证条件来执行相应操作，类似命令式语言，但语句非顺序执行，条件由逻辑表达式构成，如Prolog。
- 面向对象 ：创建复杂数据对象，并指定有限的函数对其操作，复杂对象可继承简单对象的属性，程序高效、灵活且可靠。

1.4 编程