2.1　編程基礎(chǔ)知識(shí)

軟件是按照需求事先設(shè)計(jì)并按照指定順序執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令的序列集合，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與硬件相互依存的部分。按功能劃分軟件可分為：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是指用于控制計(jì)算機(jī)運(yùn)行、管理計(jì)算機(jī)的各種資源，并為應(yīng)用軟件提供支持和服務(wù)的一類軟件，如操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序等；應(yīng)用軟件是指以實(shí)現(xiàn)某一專門的應(yīng)用目的或特定服務(wù)而開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件，如辦公軟件、視頻軟件、游戲以及財(cái)務(wù)管理軟件等。

2.1.1　軟件開發(fā)流程

軟件開發(fā)流程即軟件設(shè)計(jì)思路和方法實(shí)現(xiàn)的一般過(guò)程。一個(gè)軟件的開發(fā)的完整過(guò)程，始于軟件開發(fā)計(jì)劃，止于軟件運(yùn)營(yíng)維護(hù)，其中還包括設(shè)計(jì)軟件的功能和實(shí)現(xiàn)的算法和方法、軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模塊設(shè)計(jì)、編程和調(diào)試、程序聯(lián)調(diào)和測(cè)試以及編寫、提交程序等。

2.1.2　程序的運(yùn)行流程

軟件的運(yùn)行過(guò)程就是模擬人類解決問(wèn)題的思路、方法和手段并通過(guò)編譯以計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的形式告訴計(jì)算機(jī)，使得計(jì)算機(jī)能夠根據(jù)人的指令一步一步去工作，完成某種特定的任務(wù)。這種運(yùn)算交流的過(guò)程就是軟件運(yùn)行流程。程序運(yùn)行通常是數(shù)據(jù)運(yùn)算的過(guò)程，數(shù)據(jù)運(yùn)算包括三個(gè)重要要素：輸入數(shù)據(jù)（獲取數(shù)據(jù)）、處理數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)，如圖2-1所示。

下面是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的Python計(jì)算圓面積的程序。

【例2-1】輸入圓半徑求圓面積。

程序運(yùn)行流程中比較簡(jiǎn)單的有數(shù)據(jù)存取，加減乘除，邏輯運(yùn)算，復(fù)雜的向量運(yùn)算等。如果將各種運(yùn)算疊加起來(lái)，就可以實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算功能。各種游戲都是從最基本的簡(jiǎn)單運(yùn)算開始一步一步到復(fù)雜運(yùn)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

1. 輸入數(shù)據(jù)

輸入數(shù)據(jù)（Input）是一個(gè)程序的開始。程序要處理的數(shù)據(jù)有多種來(lái)源，形成了多種輸入方式，包括文件輸入、網(wǎng)絡(luò)輸入、控制臺(tái)輸入、交互界面輸出、隨機(jī)數(shù)據(jù)輸入、內(nèi)部參數(shù)輸入等。

2. 處理數(shù)據(jù)

處理數(shù)據(jù)（Process）是程序?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算產(chǎn)生輸出結(jié)果的過(guò)程。計(jì)算問(wèn)題的處理方法統(tǒng)稱為“算法”，它是程序最重要的組成部分?？梢哉f(shuō)，算法是一個(gè)程序的靈魂。

3. 輸出數(shù)據(jù)

輸出數(shù)據(jù)（Output）是程序展示運(yùn)算成果的方式。程序的輸出方式包括：控制臺(tái)輸出、圖形輸出、文件輸出、網(wǎng)絡(luò)輸出、操作系統(tǒng)內(nèi)部變量輸出等。