Основы программирования для начинающих

Friday, April 19, 2024

В этой статье, разделенной на 2 части я опишу наиболее фундаментальную частью любого языка программирования которую должен знать каждый начинающий программист прежде чем углубиться в любой фактический код.

Содержание статьи:

Переменные и типы данных
Сильная и слабая типизация
Присваивания и равенства
Условные операторы и циклы
Функции
Параметры и возвращаемые значения

Переменные и типы данных:

Основой любой программы являются переменные. В переменных хранится динамическая информация. Когда вы вводите ваше имя в веб-форму и отправляете ее, ваше имя становится переменной.

Не все переменные одинаковые. Существует множество различных типов переменных, почти каждый язык программирования имеет свои различные типы переменных. Давайте посмотрим на небольшой выбор из них, а также их краткие названия.

Символ (char): это один символ, например X, £, 4 или *. Одно-символьные переменные создаются не часто, но они составляют основу языка, так что вы должны знать, что они есть.

Строка: это «строка» из символов любой длины. В моем предыдущем примере – ваше имя в веб-форме будет храниться в виде Строковой переменной.

Целое число (int): целое число – это число у которой нет цифр после десятичной точки. Поэтому 65 будет целым числом; 65.78 не будет.

Число с плавающей точкой (float): число, которое может иметь цифры после запятой. 65.00 технически это число с плавающей точкой, хотя оно может быть представлено как целое 65. Это занимает больше памяти для хранения, поэтому существует различие, а не просто создание "номера" типа данных.

Логическое значение (bool): переменная для представления значений, таких как True (правда) или false (ложь) (или это также может означать 0 или 1, on или off). Это простейший тип данных и самый используемый – привыкните к этому!

Массив: это по существу перечни разных переменных. Существуют различные типы массива в зависимости от языка, но в основном это просто набор переменных в последовательном списке. Например: 1,2,3,4,5 может храниться как массив (длиной 5), содержащая целые переменные. Каждая переменная в массиве может быть доступна с помощью индекса, - но вы должны знать, первый элемент в списке имеет индекс 0 (да, это может быть иногда запутывающим). Храня их как массив, мы легко можем отправить набор переменных в программу и делать с ними такие вещи как подсчет, подсчет можно осуществлять для всего массива или для каждого элемента в отдельности (это называется итерацией, мы вернемся к этому в другой раз). Вы также должны знать, что строки на самом деле это просто массив из символов.

Надеюсь это не было слишком сложным. Если необходимо перечитайте сначала, никто не будет вас в этом винить. Если вы до сих пор чего-то не поняли, спросите об этом в комментариях.

Сильная и слабая типизация:

Языки программирования можно разделить на те, которые строго типизированные, и те, которые слабо типизированные. В строго типизированном языке (например, java), необходимо явно объявлять Тип переменной, которую вы создаете, и он сильно расстраивается, если вы начнете пытаться делать с переменными что-то, что нельзя. Например, строго типизированный язык будет выдавать ошибки, если вы попытаетесь добавить целое число и строку вместе. Это все равно что в математике вы попытаетесь сложить слово и число, будет происходить ошибка – даже если вы как человек четко понимаете строку «пять» и целое число со значением 5.

С другой стороны, язык со слабой типизацией, мог бы просто задать уточняющий вопрос, и дать вам шанс обойтись без ошибки, но ответ может оказаться любым. Возможно, “5+5” = 10, возможно, это “55” – кто знает! Может показаться на первый взгляд, что на слабо типизированных языках легче писать, но они могут часто приводить к любопытным ошибкам и непредсказуемому поведению.

Присваивания и равенства:

Ничего общего с социализмом..., ее концепция, ловит много новичков программирования, поэтому я хотел рассмотреть ее сейчас. Есть разница между присвоением и проверкой на равенство. Рассмотрим следующие примеры, которые вы, вероятно, читаете как «a равно 5»:

А = 5;

А == 5;

Первый пример известен как присвоение. Это означает присвоить значение «5» переменной «А». Второе заявление является одним из равенств. Это тест, который собственно значит «является равным 5?» – ответ, возвращенный вам будет логическим значением, True или false. Вы увидите, как это может испортить ваши программы в следующих уроках.

Это была первая часть урока. Не стесняйтесь задавать вопросы в комментариях, если вы чего-то не поняли, и я буду рад объяснить это по-другому. В следующей части мы рассмотрим функции и возвращаемые значения, прежде чем переходить на циклы и итерации.

Часть 2

Во второй части руководства по программированию для абсолютных новичков, я опишу азы функций, возвращаемых значений, циклов и условных операторов. Убедитесь, что Вы прочитали и поняли часть 1 прежде чем рассматривать эту. Эта часть будет также теоретической и независимой от языка. В следующем уроке, я покажу все это на практике с примерами реального кода.

Условные операторы и циклы

Существует три структурных строительных блока программы, которые необходимо знать, и они почти универсально упоминаются как: if, for и while.

IF это разовый тест (в переводе означает «Если»). «Если «а» истинно, то сделать это». Если «а» не выполнено, то программа игнорирует все, что идет с этим оператором и продолжает остальной код. Вы можете также предоставить альтернативу с помощью оператора «Else» «Если это правда, то это сделать, иначе сделать это". Она позволяет принимать решения в программе в зависимости от переменной. Помните тест на равенство, о котором я писал в первой части?

Что можно использовать в условии if, например:

if(a==b)

print «a равно B»

else

print «A не равно B»

FOR - это метод цикла с аналогичным кодом заданное количество раз. Он просто повторяет один и тот же блок кода много раз.

WHILE - это цикл, но вместо выполнения определенного числа раз, он выполняет проверку при каждом входе в цикл и продолжает цикл до тех пор, пока тест не будет пройден. Если тест продолжает быть верным, цикл не заканчивается. Это может вызвать проблемы, если у вас есть ошибки в коде, это может привести к не отвечающей программе, при падении в бесконечный цикл.

Условные операторы и циклы

Эти 3 базовые структуры создают светофор и дорожные перекрестки, которые контролируют логическое обтекание приложения.

Функции

Функция - это просто код, которому дали имя. Сгруппировав блок кода вместе и назвав его, мы можем повторно использовать его в дальнейшем во всем приложении без необходимости переписывать весь код блока. Функция не только экономит время и уменьшает общий размер кода приложения, но также это означает, что, если произошло что-то неладное, мы должны изменить код только в одном месте.

Почти все языки программирования поставляются со встроенным набором функций, которые вы можете использовать в вашем приложении. Например, ECHO - это функция встречается во многих языках, которая выводит текст на экран. Обычно также во всех языках есть некоторые функции, которые служат для чтения и записи файлов, графического или звукового выхода, ввода с клавиатуры и мыши, и математических действий. Вы можете использовать все эти встроенные функции не зная, как они работают на самом деле – все что вам нужно это знать правильное имя функции и параметры, которые она требует.

Параметры и возвращаемые значения

Мы часто называем функции такие как «taking» (принятие) и «returning» (возврат) определенными переменными. Это может помочь рассмотреть функцию как машину, Вы не должны обязательно видеть ее изнутри. Вы можете положить в нее вещи, и получить их снова, но на самом деле не нужно знать, что происходит внутри этой машины. Вещи, которые вы положите в параметры – это переменные данные, с которыми функция будет работать. Возвращаемое значение выходной функции – это данные, которые будут возвращены вам, как только она закончит, проходящую через нее логику.

Параметры и возвращаемые значения

В примере выше, функция принимает две переменные (a и b), и возвращает одну (c).

Иногда функции не возвращают вообще никаких значений, это обычная практика, в таких случаях просто возвращается логическое значение True или false, чтобы показать, была ли она успешной или нет. Если вы вызвали функцию, например, для сохранения файла, вам не нужно обязательно получать все переменные обратно, но вы хотели бы знать, если файл был записан правильно или произошла ошибка.

Во всех приложениях, переменные и данные постоянно подвергаются «обходу» через тысячи различных функций, каждая из которых выполняет свою особую цель в большой схеме вещей.

Проверьте, чему вы научились сегодня

Чтобы резюмировать полученные знания, вы должны понять, что следующие операторы делают в любом языке программирования, и как они управляют потоком приложения:

IF
FOR
WHILE

Вы должны также понять, что такое функция, и что я имею в виду, когда говорю «эта функция принимает строку и возвращает логическое значение».

Вот и все для этого урока. В следующий раз, я постараюсь реализовать некоторые из этих знаний на практике с использованием реального кода и написать небольшое приложение, хотя я еще не решил, какой язык для этого использовать. Если у вас возникли вопросы, спрашивайте в комментариях.