Python介紹

計算機系統結構與操作系統的基礎知識

計算機的運作依賴於多層次的系統結構，每一層提供不同的功能支持，以確保整體系統的高效運行。計算機系統的主要層次包括：

1. 應用層：用戶使用的軟體應用程式。
2. 高階語言層：支援應用程式開發的編程語言層次。
3. 彙編語言層：與硬體更接近的語言層，通常用於硬體相關操作。
4. 操作系統層：管理硬體和軟體資源，提供使用者與硬體之間的介面。
5. 傳統機器層：由操作系統模擬出來的虛擬機器層。
6. 微程序機器層：用於控制硬體運作的微程序。
7. 硬體邏輯層：硬體的最底層邏輯電路。

常見操作系統介紹

• DOS：早期的磁碟操作系統，簡單且資源需求低。
• Windows：微軟開發的圖形操作系統，廣泛應用於個人電腦，支援多種應用程式。
• Unix/Linux：Unix 是多使用者、多任務的操作系統，而 Linux 是其開源版本，特別適用於伺服器與開發環境。
• macOS：蘋果公司開發的操作系統，專為 Mac 電腦設計，結合了穩定性與美觀的使用者介面。

各編程語言的比較

C 語言

• 學習內容：指標、記憶體管理、資料型別。
• 語言本質：理解計算機系統結構與底層操作。
• 解決問題：優化程式性能，適用於系統層面開發。
• 適用對象：計算機科學相關專業學生。

Java 語言

• 學習內容：物件導向、多型、繼承。
• 語言本質：理解物件與實體間的互動關係。
• 解決問題：開發大規模應用程式，特別是企業級應用。
• 適用對象：軟體工程相關專業學生。

C++ 語言

• 學習內容：編程邏輯、第三方庫的使用。
• 語言本質：透過邏輯推理解決各類問題。
• 解決問題：適用於多種應用場景，如遊戲開發與系統軟體開發。
• 適用對象：所有有志於深入編程領域的學生。

Python 語言

• 語言特點：高階語言，簡單易學，支持跨平台開發。
• Python 的優點：
  • 便捷：使用簡單，程式碼可讀性強。
  • 易學：語法簡潔，適合初學者快速上手。
  • 免費開源：無需授權費用，社群資源豐富。
  • 跨平台：可在多種操作系統上運行，支援廣泛的應用開發。
  • 強大的第三方庫：豐富的庫資源可加速開發，提高生產力。
• Python 的實際應用：已被納入小學教材，成為一門“通用”語言。學會 Python，可以顯著提升工作效率與競爭力。例如，使用 Excel 處理 5 萬行 × 100 列的資料可能需要 15 分鐘，而使用 Python 處理 1 千萬行 × 5 萬列的資料僅需 10 秒。

Python 的起源

• 時間：1989 年的聖誕節。
• 地點：荷蘭阿姆斯特丹。
• 創始人：吉多·范羅蘇姆（Guido van Rossum）。
• 起因：吉多決定開發一種新語言作為 ABC 語言的繼承者，並以英國電視劇《蒙提·派森的飛行馬戲團》（Monty Python’s Flying Circus）命名這門語言為 Python。