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计算机入门

计算机入门

作者: Obj_Arr | 来源:发表于2022-07-12 18:51 被阅读0次

计算机是这个时代最重要的基础工具,了解一些相关知识非常有益。
依然分专题,
原理,计算,存储,显示
网络,通信,协议
程序,语法,逻辑
算法,数据结构,算法

计算

计算机最基本的功能就是计算,简单来说,就是取指令,运行指令。比如计算1+1=2,先取指令1+1=,然后通过内部的硬编码处理器,获得计算结果。这一部分涉及到CPU的运行原理,也就是数字电路,加法,乘法,除法都是通过大规模数字电路实现的,组成了数值计算单元,本质上是一种模式识别的过程,这方面比较专业,一般了解即可。

存储

存储带来了计算革命,通过储存中间结果,可以实现非常复杂的计算过程,就像我们计算复杂的公式一样,1+2-3*4/5=,通过存储中间结果,就可以一步步的算出最后的结果。更加惊人的就是对字符的储存,可以将程序也视为可计算的内容,这就带来了文字处理,行数统计,位置提取等技术,最后演化为了文件的概念。从此计算机脱离了单纯的数值计算领域,开始承担起事务处理的工作。

显示

显示进一步深化了数据的含义,通过像素矩阵,可以将图片,视频,声音作为处理对象,极大的拓展了计算机的应用范围,出现了设计,艺术,编辑,分发的领域。自此,计算机深入生活的方方面面,甚至于要开辟虚拟世界,因为从科学上讲,人对外界信息的接受无非是五感,将他们全部模拟就可以以假乱真。

通信

通信本质上就是交流,使用相同语言,按照相同的语法规则,通过某种介质互相传递信息。语言就是数据类型,语法规则就是协议,介质就是通信方式,比如微波,比如光,比如振动。

协议

协议就是提前订立,共同遵守的规则,我说苹果,你不会认为是香蕉,我说三点,你不会认为是五点。由于数据本身是二进制串,所以要实现含义的准确无误就需要专门的方法。

语法

编程语言具有基本的语法,也就是通用的功能,数值计算,逻辑处理,输入输出,就像我们交谈时必定默认了许许多多的常识,太阳东升西落,带来晨昏交替,一年一般365天,这些东西没有改变的必要。而另一方面,不同的编程语言也会具有独特的优势,就像我们有不同的专长,他善于交流,说出的话通俗易懂,他善于写作,写出的东西条理清晰,他善于处理专业问题,说出的话令人信服。自然,编程语言有的逻辑清晰,适合思维强的人,有点平易近人,适合普通人使用,有的在某一领域具有优势,适合专业人士使用。

逻辑

逻辑是程序的灵魂,对应着人们在不同的情况下采取不同的行动,天下雨就要打伞,天晴适合出门,天热就躲在空调房内。放在程序里就是温度高于30度,就要执行开空调的指令,温度低于24度,就要把空调及时停下。逻辑对应的就是选择和循环结构,可以调整程序的运行方向。

数据结构

这是存储型计算机必然要面对的问题,储存一个字符需要一个存储单位,对应于现实中的一个小格子,计算机所具有的小格子是有限的,所以需要合理的安排数据的储存方式,就像收拾各种杂物一样,鞋子放进盒子里可以摞起来,节省空间,但是对于食物就要堆起来,方便取用,对于书籍就放在书架上,可以快速检索,对于小动物,就要留出足够的活动空间。所以,对于规则的数据块,可以顺序存储,对于长短不一的数据块,需要单独存放,对于内容很多的数据块,就通过简短的描述指向他,方便快速搜索,对于活动的数据块,就需要留出足够的空间。

算法

算法就是解决问题的方法,比如擦玻璃,可以用抹布一块一块擦,也可以用工具一下子擦很多块。或者说洗碗,可以收一个洗一个,也可以先泡着,攒多了再洗。对于不同的方法,花费的时间也非常不同,效果也很不一样。所以,算法就是在不同的场合下,找到效果很好,花费时间又很短的方法。如果不能两全,就需要开动脑筋,找到一个效果差不多,用时可以接受的方法。


这就把原始的三大块写完了,计算机的东西是非常切合实际的,不能学成了抽象的学问,要在各种应用中体会相应的道理。毕竟本来就是面向应用的。数学计算,物理仿真,生物模拟,他是一个好用的工具,需要搭配合适的内容才能发挥出最大的威力。

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