软件和程序是相辅相成的。程序可以看做是软件的子集。换句话说，软件就是由一个一个程序组成的。程序又是由一条一条的代码组成的。
扩展：
有一个计算机科学家沃斯提供了一个公式：程序 = 数据结构 + 算法
计算机语言
一说到计算机语言，首先会想到自然语言。自然语言就是用于人与人之间进行沟通的。计算机语言就是用于人与计算机之间进行沟通。
计算机语言的发展史
计算机语言是从20世纪40年代开始出现，大致可以分为3个阶段
第一阶段：机器语言
第二阶段：汇编语言
第三阶段：高级语言
机器语言：最早的机器语言最大的特点就是由0和1组成。之所以只有0和1，是因为要使用这两个数字来模拟电子元件的通电和不通电的状态，从而向计算机发送命令。
汇编语言：汇编语言从一定程度来讲就是机器语言的一种助记符。使用助记符以后可以一定程度上帮助人类明白代码的含义。
高级语言：高级语言更加接近于我们的自然语言。
高级语言又可以分为两个大类：一个叫做面向过程，另一个叫做面向对象
所谓面向过程，就是在编写代码的时候，需要向机器一样考虑每一个步骤。程序的设计是自顶向下，一步一步执行。
所谓面向对象，就是更加接近于人类的思考模式。只需要考虑我们做一个事情的时候需要哪些东西，而不需要考虑具体的步骤
高级语言可以以1980年为一个分界点。80年之前，基本上都是面向过程的语言（C语言），80年之后就基本都是面向对象的语言（Java，C#，PHP，Ruby）
翻译程序
为什么需要翻译程序：因为计算只能识别机器语言，但是我们书写程序的时候，使用的是高级语言。这个时候就需要将高级语言翻译成机器语言。
翻译的方式有两种：一种是编译，一种是解释
根据翻译的方式我们的计算机语言又可以进行分类：静态语言和动态语言
编译器：一次性将整个程序转换为二进制代码，这个有点类似于将外语书翻译成中文
解释器：进行逐行的翻译。这个有点类似于同声传译。
编译器编译程序的速度更快。解释器解释语言的时候更加灵活。
静态语言：Java C#
动态语言：JavaScript PHP Ruby
程序设计的步骤
① 分析问题
在进行程序开发之前，首先需要对问题进行分析，其实就是分析用户的需求
② 确定数据结构和算法
建立数学模型
③ 开始进行程序的编制
就是敲代码来实现功能
④ 软件的调试和测试
一步一步解决程序里面的bug，直到获取预期的结构。其实我们的程序一定程度来讲不是写出来的，而是调出来
常见的程序相关的错误类型
① 语法错误：编写的代码不符合语言的语法规则，这样的代码是无法通过编译的
② 逻辑错误：编写的代码符合语法规则，但是逻辑有问题，导致不能得到预期的结果
③ 运行错误：这其实就是算法除了问题。这个时候就应该重新修改自己的算法。
④ 开发错误：整个程序设计的时候偏离了用户的需求，导致开发方向错误
算法
从广义上来讲，算法就是解决某一个问题的方法和步骤。
如果要将算法进行分类，那么可以分为两大类：数值型运算算法 和 非数值型运算算法
数值型运算算法：就是指最终会得到一个数字的结果。
非数值型运算算法：例如搜索等事务相关的处理
算法的特征
- 1.有穷性：就是指一个算法的步骤应该是有限的
- 2.确定性：算法里面的每一个步骤都应该是确定的，并且是有具体含义的，不能模棱两可
- 3.有零个或者多个输入：根据算法的不同，有一些算法是可以有输入的
- 4.有一个或者多个输出：设计算法就是为了解决问题，因此每一个算法都应该有一个或者多个输出
- 5.有效性：算法中的每一个步骤都应该是能够有效执行的，并且能够得到结果
算法的表示方式
为了让其他人也可以明白自己的算法，所以一般我们会把算法用一些方式表现出来。自然语言表示法，流程图，伪代码，N-S表示法
自然语言表示法：所谓自然语言表示法，就是指使用人类日常生活中所使用的语言将算法表示出来，例如：汉语，英语
例：交换墨水瓶
第一步：将黑墨水瓶里面的黑墨水倒入空瓶
第二步：将蓝墨水倒入空的黑墨水瓶
第三步：将空瓶里面的黑墨水倒入空的蓝瓶里面
第四步：完成交换
伪代码表示法：这是一种介于自然语言和计算机语言之间的一种方式
例：交换墨水瓶
第一步：A→黑墨水瓶 B→蓝色墨水瓶 C→空瓶
第二步：A→C
第三步：B→A
第四步：C→B
第五步：完成交换
伪代码练习：1+2+3+4+...+1000
第一步：n = 1
第二步：m = 2
第三步：n = n + m
第四步：m = m + 1
第五步：判断m是否小于等于1000，如果是，跳回第三步，如果不是，继续下一步
第六步：输出结果
- 2. 1 + 3 + 5 + 7 +...+99
第一步：n = 1
第二步：m = 3
第三步：n = n + m
第四步：m = m + 2
第五步：判断m是否小于等于99，如果是，跳回第三步，如果不是，继续下一步
第六步：输出结果
- 3.打印1-1000以内，能够被5整除，或者能被6整除的数字
第一步：n = 1
第二步：n % 5 == 0 如果能，跳到第六步，如果不能，执行下一步
第三步：n % 6 == 0 如果能，跳到第六步，如果不能，执行下一步
第四步：n = n + 1
第五步：判断n是否小于等于1000，如果是，跳回第二步，如果不是，跳到第七步
第六步：输出n
第七步：结束
- 4.安全数的报数游戏：找出1-60以内能够被7整除或者尾数为7的数
第一步：n = 1
第二步：n % 7 == 0 如果能，跳到第六步，如果不能，执行下一步
第三步：n % 10 == 7 如果能，跳到第六步，如果不能，执行下一步
第四步：n = n + 1
第五步：判断n是否小于等于60，如果是，跳回第二步，如果不是，跳到第七步
第六步：输出n
第七步：结束
流程图表示法：又被称之为框图。使用一系列图形和流程线以及少量的文字说明来进行算法的表示。特点：更加形象易懂。
| 图形符号 | 符号名称 | 作用 | 流程线 |
| 椭圆形 | 起始框 终止框 | 表示程序的开始和结束 | 起始框：只有一个出口，没有入口 终止框：只有一个入口，没有出口 |
| 平行四边形 | 输入框 输出框 | 顾名思义，代表输入和输出 | 只有一个入口，一个出口 |
| 矩形 | 处理框 | 表明程序的处理和操作 | 只有一个入口和一个出口 |
| 菱形 | 判断框 | 对判断结果进行两种情况的流向 | 一个入口，两个出口 |
| 箭头 | 流程线 | 代表程序的流向，用于将上面的符号把它串起来 |
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