2.1　编程基础知识

软件是按照需求事先设计并按照指定顺序执行的数据和指令的序列集合，是计算机系统中与硬件相互依存的部分。按功能划分软件可分为：系统软件和应用软件。系统软件是指用于控制计算机运行、管理计算机的各种资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件，如操作系统、数据库管理系统、设备驱动程序等；应用软件是指以实现某一专门的应用目的或特定服务而开发的计算机软件，如办公软件、视频软件、游戏以及财务管理软件等。

2.1.1　软件开发流程

软件开发流程即软件设计思路和方法实现的一般过程。一个软件的开发的完整过程，始于软件开发计划，止于软件运营维护，其中还包括设计软件的功能和实现的算法和方法、软件的总体结构设计和模块设计、编程和调试、程序联调和测试以及编写、提交程序等。

2.1.2　程序的运行流程

软件的运行过程就是模拟人类解决问题的思路、方法和手段并通过编译以计算机能够识别的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种运算交流的过程就是软件运行流程。程序运行通常是数据运算的过程，数据运算包括三个重要要素：输入数据（获取数据）、处理数据和输出数据，如图2-1所示。

图2-1　数据处理三要素

下面是一个非常简单的Python计算圆面积的程序。

【例2-1】输入圆半径求圆面积。

程序运行流程中比较简单的有数据存取，加减乘除，逻辑运算，复杂的向量运算等。如果将各种运算叠加起来，就可以实现各种复杂的运算功能。各种游戏都是从最基本的简单运算开始一步一步到复杂运算来实现的。

1. 输入数据

输入数据（Input）是一个程序的开始。程序要处理的数据有多种来源，形成了多种输入方式，包括文件输入、网络输入、控制台输入、交互界面输出、随机数据输入、内部参数输入等。

2. 处理数据

处理数据（Process）是程序对输入数据进行计算产生输出结果的过程。计算问题的处理方法统称为“算法”，它是程序最重要的组成部分。可以说，算法是一个程序的灵魂。

3. 输出数据

输出数据（Output）是程序展示运算成果的方式。程序的输出方式包括：控制台输出、图形输出、文件输出、网络输出、操作系统内部变量输出等。