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Introduction to Programming Concepts Part 1 标识符与容器 🖥️


视频学习目标 🎯

通过观看本视频,您将能够:

  • 描述标识符在编程中的目的和用途。

  • 描述容器在编程中的目的和用途。

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编程基础概念 💻

要深入理解软件编程,有一些基础概念是必需的。首先,我们来看标识符

标识符的定义 🏷️

软件开发人员使用标识符来引用程序组件,例如存储的值、方法、接口或类,通过为其分配一个自定义的标签(名称)。
如果标识符存储数据,那么数据值可以是以下两种类型之一:

  • 常量 (Constant):一个在程序内值始终不变的数据项。

  • 变量 (Variable):一个在程序执行过程中可以改变值的数据项。

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常量 (Constant)

常量是其值在程序运行过程中不会改变的数据项。例如:

  • 数字常量(如数学常数π的值)

  • 文字常量(如游戏中的玩家名称)

常量又被称为命名常量。在定义常量时,您为其分配一个固定的值。
例如,您可以为常量指定一个数字值,比如Pi成本价税率,而不是每次重复输入这些数值。您可以为常量起一个有意义的名称,例如:pi_valuecost_pricetax_rate

使用常量的好处 💡

  • 提高代码可读性:常量使得代码更易读,避免了硬编码重复的数值。

  • 简化维护:如果常量的值需要更改,您只需要在常量定义处进行修改,而不必查找程序中所有使用该数值的地方。

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变量 (Variable)

与常量不同,变量的值在程序执行过程中是可以改变的。
例如:

  • 用户输入的年龄

  • 游戏中的高分

变量可以是文本字符串、数字值或其他类型的数据。使用变量作为标识符是引用程序中未知项(如用户名、服务或文件名)的一种有效方式。

变量的声明与赋值 📝

  • 变量可以在声明时指定数据类型和初始值。

  • 也可以在后续程序中通过其他指令来赋值,而不必在声明时指定初值。

为什么不使用硬编码 💻

如果您不使用变量,那么就需要在程序中硬编码所有的名称和值,这是编程的不推荐实践。这样会使得程序不易维护且不够灵活。

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容器 (Containers) 的定义 📦

除了普通的标识符,编程中还有一些特殊的标识符,用来引用多个元素,这些标识符被称为容器。容器能够指定多个元素,从而避免为每个元素都创建一个独立的变量,使得程序更加高效。

容器的使用场景 🚀

例如,如果您只想存储六个数字,可以为每个数字创建六个变量。但如果需要存储1000个整数,那么定义1000个变量显然不现实且效率低下。这时,您可以使用容器来存储这些数据。

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常见的容器类型

  1. 数组 (Array)

  2. 向量 (Vector)

容器类型说明
数组存储固定数量的相同类型元素,按顺序排列,起始索引为零。
向量存储动态大小的元素,可以自动调整大小,支持添加或删除元素。

数组 (Array)

数组是容器的一种,它用于存储固定数量相同类型的元素,并且这些元素按照顺序排列,索引从0开始。

  • 在声明数组时,您需要指定数组的元素类型(例如整数、布尔值或字符串),以及数组能容纳的最大元素数。

  • 数组的语法是先指定数据类型,然后是数组名称,最后在方括号中指定数组的最大大小。

数组的优缺点 ⚖️

  • 优点:数组的大小是固定的,内存布局紧凑,访问速度较快。

  • 缺点:无法动态调整大小。

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向量 (Vector)

向量是一种动态大小的容器。当您向向量中添加或删除元素时,向量会自动调整其大小。因此,向量也被称为动态数组

  • 向量的大小是动态的,因此不需要在声明时指定它能容纳的元素数量。

  • 向量的语法是先指定容器类型(vector),然后在尖括号内指定数据类型,最后指定向量名称。

向量的优缺点 ⚖️

  • 优点:向量的大小是动态的,能灵活地增加或减少元素。

  • 缺点:由于是动态的,向量占用的内存空间比数组多,元素访问的速度也稍慢,因为向量中的元素不一定是顺序存储的。

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总结 📚

在本视频中,您学习了以下内容:

  • 标识符 (Identifiers) 用于引用程序组件,存储数据的标识符可以是常量或变量。

    • 常量是值固定不变的数据项。

    • 变量的值可以在程序执行过程中发生变化。

  • 容器 (Containers) 用于存储多个元素,避免为每个元素创建独立变量。

    • 数组 (Array) 存储固定数量的相同类型元素。

    • 向量 (Vector) 存储动态大小的元素,可以自动调整大小。

标识符和容器是编程中非常重要的概念,帮助开发者更加高效地管理程序中的数据。

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