“Python-2020-fall”的版本间的差异
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| − | * 视频：[http://hlt.suda.edu.cn/LA/teach/python-2020-fall/Python%E7%AC%AC%E4%BA%94%E6%AC%A1%E7%90%86%E8%AE%BA%E8%AF%BE%20-%202020.10.30.mp4 | + | * 视频：[http://hlt.suda.edu.cn/LA/teach/python-2020-fall/Python%E7%AC%AC%E4%BA%94%E6%AC%A1%E7%90%86%E8%AE%BA%E8%AF%BE%20-%202020.10.30.mp4 第6次理论课] |
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2020年11月2日 (一) 09:30的版本
Python程序设计课程主页（2020年秋季学期）
Teacher: 李正华
Teaching Assistant: 周厚全、刘泽洋、周仕林
上课时间和地点、QQ群
周一13:30-15:20卫校301； 周五13:30-15:20理工楼153 周二13:30-15:20理工楼238、247（上机）； python-2020学习交流qq群：893402501
考试安排
- 第一次考试：11.11（周三），考试内容：基础、分支、列表、循环
- 第二次考试：12月
- 第三次考试（期末）：1月
- 考试形式：上机考试
- 选择题
- 编程题：每一道题对应一个函数（给定了函数名，不能随便修改），所有函数放到一个.py文件中
- 得至少练一次？可否开一下系统？
Mooc混合式教学
中国大学慕课 Python程序设计 苏州大学 朱晓旭等
请同学们同步学习这个网课。
理论课上，我会留一些时间，来针对网课的内容进行讲解、答疑。
参考资料
实验课安排（有问题多主动问，Python不是教会的，而是不断动手、思考学会的）
实验报告说明
实验报告由两部分组成：
- 实验报告：学号-exp-x.pdf （x表示第几次实验）
- 注意文件命名格式，必须用pdf文件
- 包含题目、流程图、解题思路、运行结果截图、遇到什么问题及如何解决的、总结有哪些收获、对老师的建议
- 每次会提供一个基本的实验模板，学生按照自己的方式去安排报告的内容
- 每一个题目，必须先画流程图，然后写代码。可以手画流程图然后拍照，也可以用画图软件去画。
- 代码：学号-exp-x.py
- 把所有题目的代码放到一个py文件中，不要压缩，在提交的时候点击附件，上传相应实验的.py文件。
- 注意可读性，方便老师批改，可以写一些必须的注释
注意事项：
- 抄袭会严惩！当次实验成绩清0！
- 实验报告、代码，要保留好，不要删除，期末的时候可能要统一放到一个文件夹中，交给老师。
- 除了基本的题目，还可以额外做老师在课堂上提出的思考题、扩展题。
- 根据认真程度、完成的质量、可读性等，来综合评分
- 每次作业批改后，会在理论课或上机课上进行讲解，重点是讲大家常见的错误。
往年的习题集：
扩展题目（选做，可以放到实验报告中）
- 2020.10.26：输出当前时间，新输出的时间刷新旧时间。(提示，利用退格符，PyCharm可以，用cmd也可以，IDLE不行)
- 2020.10.23：求平方根，是否还有其他更快的解法（之前讲的是二分查找）
- 2020.10.15：把求平方根的代码，扩展为x为任何大于0的浮点数。注意一定要先画流程图。
思考题目
- 有100只一模一样的苹果，编号1-100。其中99个是正常的，一个被注射了毒药。只要老鼠咬一口毒苹果，一天后则死亡。现在，你有7只老鼠和一天的时间，如何检验出哪个号码的苹果被注射了毒药？
- 蒙特卡洛法求圆周率 pi。正方形面积、圆的面积。当然，圆的面积公式又是怎么来的呢？
实验课常见问题
2020.10.20:
- input()函数从用户得到的输入类型是字符串，不能直接进行数值的运算，需要类型转换。
- 希望一次性input多个数字，可以用字符串split方法：
- lst = list(map(int, input('please input:').split())) #一次性输入多个数字，按空格隔开；并存储到一个列表中
- x, y, z = eval(input('please input two int, using comma as the delimiter: ')) # 输入 3, 5, -4
- lst = eval(input('please input a python list: ')) # 输入 [3, 5, -4]，中括号必须有，作为列表对象存储
- a_tuple = eval(input('please input several int, using comma as the delimiter: ')) # 输入 3, 5, -4，作为元组对象存储
- 注意变量 x 与字符串 "x" 之间的区别。
第一次实验报告 2020.10.20
- 截止时间：11月4日20:00前
- 报告模板（含基本题目），见csteaching
第二次实验报告 2020.11.x
- 截止时间：11月11日20:00前
讲给同学们的话
大学生活、学习的一些建议
- 计算机英语很重要（1000左右单词），有助于理解和记忆；
- 逻辑思维能力很重要，从流程图（或伪代码）锻炼起；
- 多动手、多练习、多思考、多尝试，才能学好编程；
- 编程只是计算机科学与技术这门学科的最基本能力。要想成为顶尖的编程高手，必须对计算机的硬件、操作系统、数据结构、算法等基础理论理解透彻，所以要长期坚持，不断提高自己的计算机素养和基础。
2020.10.23 今天又少了一次课（第5周周五少了一次）。希望大家利用各种资源，抓紧学习。我的课主要以理解为主，把知识串起来。要学好python，要不断写代码、调试。要靠自己
讲义记录
TODO
complex是可变的吗？是标量还是矢量？【作为一个问题，留给大家，课堂上演示一下？】
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内置（工厂）函数，类型转换：int() float() str() complex
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结合runoob，学习分支 if-elif-else，流程图
函数定义、调用、input()
一个函数：判断一个数字是偶数还是奇数
一个函数：判断一个年份是否是闰年
一个函数：判断三个数字中的最大值
选择表达式：x if x > y else y
print('A') if x > y else print('B')
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选择 -> 列表 -> 循环 -> 元组 -> 字符串切片、方法等（讲课顺序）
循环的学习：表格法，结合流程图
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random模块的学习和使用
什么是模块？py文件，文件夹组织时，如何import？
Python默认安装仅包含部分基本或核心模块，但用户可以安装大量的扩展模块，pip是管理模块的重要工具。
在Python启动时，仅加载了很少的一部分模块，在需要时由程序员显式地加载（可能需要先安装）其他模块。
减小运行的压力，仅加载真正需要的模块和功能，且具有很强的可扩展性。
可以使用sys.modules.items()显示所有预加载模块的相关信息。
import 模块名
>>>import math
>>>math.sin(0.5) #求0.5的正弦
>>>import random
>>>x=random.random( ) #获得[0,1) 内的随机小数
>>>y=random.random( )
>>>n=random.randint(1,100) #获得[1,100]上的随机整数
可以使用dir函数查看任意模块中所有的对象列表，如果调用不带参数的dir()函数，则返回当前脚本的所有名字列表。
可以使用help函数查看任意模块或函数的使用帮助。
from 模块名 import 对象名[ as 别名] #可以减少查询次数，提高执行速度
from math import * #谨慎使用
>>> from math import sin
>>> sin(3)
0.1411200080598672
>>> from math import sin as f #别名
>>> f(3)
0.141120008059867
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字符串格式化（formating operator）
以某种格式将n个相同类型或不同类型的对象转化为一个字符串
讲一下基本的即可。
'%d' % 3 # '3'
'%d %d --- %d' % (3, 4, -7) # '3 4 --- -7'
'%d %d --- %d' % (0xff, 0o33, 0b011110) # '377 27 --- 30'
'%8d %5d --- %10d' % (0xff, 0o33, 0b011110) # 默认右对齐
'%-8d %-5d --- %-10d' % (0xff, 0O33, 0b011110) # 左对齐
‘%f’ % 9.9 # 输出浮点数‘9.900000’
‘%10f\n%10f\n%10f’ % (9.9, 12.754, 3.34)
‘%6.3f\n%6.3f\n%6.3f’ % (9.9, 12.754, 3.34) # 占6个字节，小数点后保留3位
‘%10s’ % 'hi'
浮点数指数形式：即用科学计数法表示的浮点数，例如： 45e-5、 9.34e2，格式化怎么做？
花括号形式的，runoob
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二进制、八进制、十六进制、十进制，放到一起讲
1. 字符ascii码转化
ord('a') # 字符对应的ASCII码(American standard code for information interchange)
chr(97) # 返回与ASCII码对应的字符
2. 字符串中字符表示
print('\x21') 十六进制
print('\41') == print('\041') 八进制
十进制怎么写呢？
3. 字符串格式化中的 %x %o等
'%o %x --- %d' % (0xff, 0O33, 0b011110) # '377 1b --- 30'
'0x%x' % 255 # '0xff'
4. print(0x21) == print(0o41) == print(33) 整数
整数进制转换
hex(1) # 十六进制
bin(255) # 二进制
补码存储（高级部分，要不要将呢）
位运算（二进制、十六进制等时再具体讲）
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字符串方法（方法成员）
'\b' * 5
'abc'.center(10) # 占10个字节，居中
'abc'.isalpha() # 字符串中所有字符是否都是字母，返回布尔值
' abc \t\n'.strip() # 去除空白符
'##abc'.strip('#') # 去除指定符号
'abc'.replace('ab','AB') # 替换
'a b c'.split() # 切分字符串
http://www.asciitable.com/ ascii码表
raw字符串，可以等正则表达式的时候讲？
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程序注释
#
'''
'''
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函数要早点讲，考试要用到，只讲基本的即可
成员操作符membership【列表之后讲】
'abc' in 'abcdefg'
'ac' not in 'adf'
s = 'abcdef' # 下标s[1]='b',s[-1]='e'
#切片操作，前闭后开
s[3:5] # 'de'
s[3:] # 'def'
s[:3] # 'abc'
s[1:5:2] # 'bd'，步长为2
s[-5:-2] # 'bcd'
s[::2] # 'ace'
s[::-1] # 'fedcba'
s[-2,-5,-2] # 'ec'
标量Scalar(integer, floating-point number, boolean)
矢量Non-Scalar(字符串string等)
python的特点
high-level(python > c++ > c > 汇编)
C语言能做的，Python都能做？感觉不一定
解释性(interpretative)
面向对象(object)
跨平台、移植性高
2.0和3.0不兼容，语法有一些小的变化
学习朱晓旭老师的PPT：
isinstance(3, int)
用单引号或双引号括起来的字符串不可跨行
用三引号括起来的字符串可以是多行的
原始字符串：如果不希望字符串转义，前面加r
r”\n”
如果转义后没有意义，那么就是两个字符，如'\A'
转义字符：以反斜杠“\”开头，后跟一个或多个字符（反斜杠称为转义字符，表示的字符称为特殊字符？怎么说比较清晰呢，得看看英文文献，确认一下？）
转义字符具有特定的含义
不同于字符原有的意义，故称转义字符，
主要用来表示那些用一般字符不便于表示的控制代码
eval()函数
其调用格式为：
eval(字符串)
作用是把字符串的内容作为对应的Python语句（表达式？）来执行
逗号：分隔符（元组）
表达式：
单个任何类型的对象或常数
使用运算符连接的变量和常量
函数调用的任意组合
什么是表达式？eval('x=3') vs. x=eval('3')
dir(__builtins__)
可以使用sys.modules.items()显示所有预加载模块的相关信息。
Python代码规范
缩进（一致）
注释
一个好的、可读性强的程序一般包含30%以上的注释。常用的注释方式主要有两种：
以#开始，表示本行#之后的内容为注释
包含在一对三引号'''...'''或"""..."""之间且不属于任何语句的内容将被解释器认为是注释
每个import只导入一个模块
（4）如果一行语句太长，可以在行尾加上\来换行分成多行，但是更建议使用括号来包含多行内容。
（5）必要的空格与空行
运算符两侧、函数参数之间、逗号两侧建议使用空格分开。
不同功能的代码块之间、不同的函数定义之间建议增加一个空行以增加可读性。
（6）适当使用异常处理结构进行容错，后面将详细讲解。
（7）软件应具有较强的可测试性，测试与开发齐头并进。
2020.11.2 工厂函数，复合函数，条件控制（分支），选择表达式，做题目
print()，指定sep和end参数时只能通过关键字调用。
工厂函数：类型转换，根据一个给定对象，创建一个属于该类型的“新”对象。(同类型也是可以的)
例如：bool(( )) → False (空元组用括号囊括一个空格)
float(‘3e-3’) → 0.003 (e是一种科学计数法，3e-3代表着3*10^-3)
注：传入工厂函数的对象要符合转换规则，complex转化为int就会返回TypeError，错误的字符串传入float会返回ValueError。
复合函数：x = int(input(‘输入一个数：’))，即函数嵌套函数，一个函数的返回值是另一个函数的传入参数。
条件控制：
形式：(请不要以过小的分辨率看以下格式)
if condition: | if condition1: | if condition1:
CBA | CBA | CBA
else: | elif condition2: | if condition2:
CBB | CBB | CBB
| else: | CBC
| CBC | else:
| | CBD
题目：自己画流程图，写函数。审题，注意边界条件，输入类型，返回结果要求。isinstance()可以判断类型。
判断一个数字是奇数还是偶数：偶数返回’even’，奇数返回’odd’。
判断一个年份是否为闰年(能被4整除但是不能被100整除或能被400整除)：返回True或者False，传入的year为int型。
判断三个数字中的最大值：返回最大值。
传入一个三位自然数，计算并返回其百位十位个位上的数字元组，如果输入的不是三位自然数返回None。
选择表达式：x if x > y else y (其中，x，x>y，y是三个表达式) (注：赋值语句不是表达式)
例如：print(‘A’) if x > y else print(‘B’)
z = x if x > y else y
表达式有哪些？
2020.10.30 基本数据类型总结（标量 vs. 矢量）、bool、complex、关键字、name命名规则、工厂函数、对象可变与不可变性、内置函数（help, input, print)
- 板书：文件:2020-10-30-1.jpg , 文件:2020-10-30-2.jpg , 文件:2020-10-30-3.jpg
- 视频：第5次理论课
- Python创建对象时的优化：整数和字符串id测试结果 整数和字符串测试ID (因为浏览器汉字编码方式的不同，所以汉字部分出现了乱码。)
基本数据类型（标量scalar）：
int(Python没有限制范围)；float(Python不分单精度和双精度，C语言区分)；str；bool(boolean)；...
complex(复数)：
形式：例如：1 + 2j
定义方式：例如：z = 1+2j；z = complex(a, b)；z = a + b*(1j)
关键字：程序预定义的有特殊含义的名字；关键字不允许另作它用，否则执行会出现语法错误
is/ is not：用来判断两个对象是否是同一个对象。简单来说判定一下两个变量是否绑定(binding)在了同一片内存地址(当然这里涉及一些数据结构的问题，不能简单地把对象来等同于内存地址)。
注：变量名字一旦绑定，以后用到这个名字，就等同于用绑定的对象；
x和y指向相同的对象，此时 id(y) == id(x)；
在Python中，对于一些整数(小于256)或字符串(简单)，会共用一块地址。
del：可以销毁对象，Python中也拥有一种垃圾回收机制，定期将程序(进程)中没有任何名字指向的对象销毁。
import；and；or；not；if；else；while；for；True；False... (已讲过)
查看所有的关键字
import keyword
print(keyword.kwlist)
对象重用优化：对于一些简单的整数（<256）和字符串对象（注意整数和字符串均为不可变对象），在创建之前，会看内存中是否已有值相同的对象，如果有的话，就会用已有的，而不会重新创建新的对象。
例如
x = 123
y = 123 # 会重用上一个，而不会创建一个新的整数对象
id(x) == id(y) # x和y指向同一个对象
类似的，字符串也是一样的。bool只有两个不同的对象True和False，因此一定会重用。NoneType只有一个对象None，也一定会重用。
但是，其他类型，如浮点数、复数、列表等，就一定不会重用。
x = 0.5
y = 0.5
id(x) != id(y)
name的命名规则：
1. 首位：_ a-z A-Z (注意，首位不能是数字)
2. 后续：_ a-z A-Z 0-9
工厂函数(构造函数)：int；float；str；bool；list；dict；tuple；set；complex；...
既是class类型名，也是一个函数，可以制造相应对象。
标量(scalar)：不可分解的，单一的。以int；float；complex; bool。
矢量(vector，也叫向量、容器container)：以list；tuple；dict；set为代表
str也是容器，所以称为矢量也可以的，还可以继续分解为更小的字符串。但是str是基本数据类型，不存在更小的数据类型（如字符）。
可变对象和不可变对象：
不可变对象(Immutable Object)：int；str；float；bool；complex；tuple(!)；frozenset
可变对象：list；dict；set
help函数：
help(input)：这个语句可以调出来帮助文档，help里可以传入函数、模块、对象、名字...
注：None代表着空数据。
input函数：(我们一般会把函数直接用input()这种方式来写，以后将直接用这种方法来代表函数)
input()会读入一个字符串，并且会剥离最后一个回车符。
例如：input: This is Python class.\n 。然后input()会返回'This is Python class.'这个字符串。
注：不可以用x = input(prompt='pls enter a number') 这种格式。理由如下：
python3.8加了新的特性，函数可以添加限定位置参数，所以使用prompt传参会报错，课上看help(input)的反斜杠就是限定符标识。详情见：https://zhuanlan.zhihu.com/p/90563819
print函数：
用法：print(value, ..., sep=' ', end='\n')
含义：一次可以print()多个数值，每个数值用'sep'分隔，print结束输出一个'end'符。
2020.10.26 考试形式、IDE、简单语句、字符串、特殊字符
- 板书：文件:2020-10-26-1.jpg , 文件:2020-10-26-2.jpg , 文件:2020-10-26-3.jpg , 文件:2020-10-26-4.jpg , 文件:2020-10-26-5.jpg , 文件:2020-10-26-6.jpg
- 视频：第4次理论课
考试：
电脑阅卷，选择题30分钟20~25个题目，立刻进入编程题，3~5个题目，两个小时。
编程题要提交“.py”文件，不要用shell，文件要保存到一个可以找到的地方。
注：注意养成一个文件管理的好习惯：小心误删误覆盖；可以通过复制粘贴来版本控制；不要放桌面也不让保存的目录太深；...
考试会让你写个函数，函数名题目会给定，函数要有传入参数，有返回值。对于想拿高分的同学，要注意边界条件，要缜密思考。
写完函数，用测试语句测试，记得把测试语句注释（#）掉，要不然就用“if __name__ == 'main': ”把测试语句囊括。
PyCharm和IDLE是一个集成的开发环境(IDE：Integrated Development Environment)，拥有的功能有：
编辑(edit)；运行(run/execute)；调试(debug)。PyCharm这学期可能不会讲。
调试方法：单步执行；print()；...
简单语句：
6. 逻辑运算(Logical Operation)：
Q1：operand must be True/False？NO！
Q2：return value always be True/False？NO！
例：x = 2 and 3
print(type(x))
Output：3
注：非bool型会有一个隐式转换：
对于int，0 → False
!= 0 → True
对于float 0.0 → False
!= 0.0 → True
对于str '' → False
7. 位运算(bit)
8. 优先级(priority)由高到低：
各类括号，指数(**)，位运算(~; +; -)，算数运算(* / % > + -)，关系运算(<; >; ==; >=; <=; !=)；逻辑运算(not > and > or)，赋值语句(=; -=; +=; /=; *=)
注：详情请见 https://www.runoob.com/python3/python3-basic-operators.html
复杂语句：函数定义；while；if-else；类定义；...
缩进(Indent)：
为了复合语句，可以嵌套，但是不要写的过于复杂了。
4个空格或者一个TAB(制表符)为一层缩进。
注：空格和制表符不能交替使用，不过一般的IDE会自动帮你对齐缩进，并且使用一种缩进方法。
制表符不一定是8个空格，可配置，也不一定必须使用4个空格，只要文件内部是一致(consistent)的即可。
字符串(String，简称str)：一串连续字符(Character，简称char)。
只考虑英文字符的话，一个字节内存存一个字符。ASCII表把字符映射成唯一数字。
“str”是Python内置(预定义提供)的基本数据类型，在Python中，char和str都属于“str”类型。
1. 定义方式：单引号('这是一个字符串')；双引号("这是一个字符串")；三单引号('''这是一个字符串) (有区别吗？)
2. 转义字符：
'\n'回车；'\\'反斜杠；'\t'制表符；'\b'退格符(backspace)；'\a'响铃；...
3. 操作函数：
+ ：一个操作符面对不同场景(操作数类型)有不同的含义，即重载(overloading)。
例：'abc' + '123' 返回 'abc123'
len()：返回字符串长度。
例：len('abc\n') 的返回值为4。'\n'是一个转义字符，反斜杠(backslash)打头，代表着换行符(回车)。
写一个程序：输出当前时间，新输出的时间刷新旧时间。(提示，利用退格符，PyCharm可以，用cmd也可以，IDLE不行)
2020.10.23 运动会
2020.10.19 Python和英语的对比、简单语句
python（作为语言）和英语作对比，
字符：大小写字母；数字；#’’...
单词：keywords：while; def；函数名；变量名；数字；字符串。和英语语言不一样，单词可以不符合英语字典里的单词，比如'_a123'对于python也是合法的变量名
句子：statement vs sentence
段落：复合语句，文件，包 vs 节，章，篇，书
语法：非常严格(格式和语法都很严格) vs 比较随意
程序语言和英语哪个难？当然是英语，程序语言有唯一语义。
语句 (statement)：
简单语句：
1. 赋值语句assignment：把一个对象(object)绑定(binding)到一个名字(name, 标识符, identifier)上。
例如： x = 7 → 把整数对象绑定在了x上。
注：object是内存中实际存在的东西，有4个属性(attribute)：
id (identity，地址)；
类型 (数据类型，类名，type，class)；
数据值/内容；
方法 (method / function) (主要是class类中，详情见后面章节)。
程序执行过程中，不会有重名。
2. 函数调用：
内嵌函数 (build-in)：print；abs；help；... 。无需引入“包”即可使用，python默认提供。
import math：math.sqrt(); math.pow(); math.log(); ...
3. import：把一个包引入到当前文件。
4. 算数运算(Arithmetic)：加 + ；减 - ；乘 * ；除 / ；整除 // ；余数 %
5. 关系运算(Relational)：数字或字符串比大小，小于 < ；大于 > ；等于 == ；不等于 != 。返回bool型，即True & False。
6. 逻辑运算(Logical Operation/Calculus)：and ；or ；not。
例如：3>2 and 2<1。
注：逻辑运算符号的两边不一定要是bool型，返回的结果也不一定是bool型，请自行测试学习。
注：运算注意object的type类型；注意算术符优先级；字符串比大小有个字母序(alphabetic)。
复杂语句：函数定义；while；if-else；类定义；...
2020.10.16 计算机组成、数据结构、算法、流程图
计算机组成 冯诺依曼架构 A processing unit that contains an arithmetic logic unit and processor registers (ALU) A control unit that contains an instruction register and program counter (CU) Memory that stores data and instructions External mass storage Input and output mechanisms https://en.wikipedia.org/wiki/Von_Neumann_architecture https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%86%AF%C2%B7%E8%AF%BA%E4%BC%8A%E6%9B%BC%E7%BB%93%E6%9E%84 https://www.baidu.com/link?url=WUyrwd9zkEs6eVKyVR9Emg4_pkDsGxJLyrcixtszhapi6XO92QXBlbW-B8f_6dooqxiExzUKir5bCoZhZNvNefxSPO5WSIsI_E-lM2XUgSp5i2i7WY0Ip7tTSwXuy4rEsgtrYO5HOAHElbzI0P1O2mdy-jz9K4-Dx_xvd01rImKxbfrOKyOE4O7cW5U-94xh3XOvQK-8qcWUmN_EnFy2NqauxvnNXHKwWbYN9ZW5JKl8MgTi_HkZ7c6LG75yQ58UZ49MAY98NtbDAVCUXAPruPeO81ozIt36bB1jZOZRQw2PpFK7VV5euTIWOs68_D-i&wd=&eqid=e2294df70000e186000000045f7fd18c 数据和算法 计算 数据 流程图、伪代码：平方根 平方根的其他解法，更优的：https://note.youdao.com/ynoteshare1/index.html?id=828b637ef7ff73a51dd26c1bc59be3e9&type=note
2020.10.12 自我介绍、大学生活学习建议、课程介绍
自我介绍 演示几个平台 对同学的摸底，能力强的同学，不妨做我的基础编程练习，由简入繁，不断积累 大学生活、学习的几点建议 课程介绍（过程化课程） 课堂提问、上机实验（代码和报告）、期中、期末多次考试