README.md

#新生群小课堂 知识总结(一) 来自Lulu学姐的整理和补充～

开篇废话：

各位可爱的小鲜肉萌，欢迎来到浙大2015级新生群～

恩～我们这个群呢，有一点点不一样……学长学姐萌希望把这里打造成一个可以相互学习、交流和成长的地方呢^ ^

所以你们会看到一些学长们（主要是某个粉红色的学长）不定期地出现说一些奇怪的话……科普一些奇奇怪怪的知识0.0……一开始也许会觉得有点难以理解，但其实仔细看还是可以明白哒。

这份文档就是对群里各种神出鬼没的学术（大雾）话题的总结辣，觉得错过了群聊的或者后来的小伙伴萌可以参考一下哟～有问题的话可以随时在群里提出。

基础普及向为主^ ^主要是群聊时提到过的内容，不作系统性的讲解。一些不作解释的概念会标粗，需要大家自己去查～

欢迎校错。

粗体字自己去查！粗体字自己去查！粗体字自己去查！重要的事情说三遍。

查不到再问。

##1 正确的学习姿势 ###1.1 ！！！实践 计算机是实践的科学，动手去做是非常紧要的事情，看到代码去跑一跑，有运算就算一算^ ^

###1.2 搜索 在学习的过程中，大家会不停地看到新名词，也会遇到绕不过去的地方，因而自学的能力非常重要，需要善于使用搜索引擎，寻找自己需要的信息。编程方向的知识，网络上有大量的资源。

但在这个过程中也要注意筛选掉一些不靠谱的东西，比如一些比较陈旧的文章，有可能并不起作用。一般来说比较新的、英文的文档会更加靠谱（所以要好好学英语哦）。能够使用Google的话尽量使用Google（需要科学上网：翻墙）。 ###1.3 科学上网 由于墙的存在，会导致我们无法或者比较难以使用一些墙外的资源，因此最好是学会翻墙。翻墙有很多种途径，使用代理如shadowsocks（需要VPS），或使用VPN等，具体可以自己查找网上的教程。 VPS是虚拟服务器，注意VPN是搭设在其上的一种服务。 ###1.4 MOOC 大型开放式网络课程，即MOOC（massive open online courses）.许多学校都在网上开设了网络学习平台，或者共享了课程资源，比较出名的站点如国外的coursera、edx、udacity，国内的网易云课堂等。

浙大计算机学院的一些老师在网上开设了相关课程，例如翁恺（即学长们所说的fm，这是他的昵称）的C程序设计等，很受欢迎。 ###1.5 一些提到的常用站点 Stackoverflow：一个在线编程问答社区，很多既有的问题都可以在上面搜索到，如果查不到也可以自己提问。全英文。

Github：一个代码托管平台，在上面可以找到各种开源的项目和其他人的代码。全英文。 ##2 编译器、编辑器和IDE 编译器将用某种编程语言写成的源代码（原始语言），转换成另一种编程语言（目标语言）。它主要的目的是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言所写作的源代码程序，翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序，也就是可执行文件。

程序的源代码及其配置文件通常以纯文本形式储存，因而常常用到文本编辑器编辑程序。

IDE，即集成开放环境，是辅助开发的软件，一般包括编辑器、调试器、自动建立文件的工具等，有的还包含编译器。

如C程序的开发需要安装C的编译器如GCC等，或使用包含C编译器的IDE。 ###2.1 Emacs 一个文本编辑器家族，具有强大的可扩展性。最广泛使用的两种是GNU Emacs和XEmacs。它们都使用Emacs Lisp来扩展功能。因此我们说学会Lisp就可以学会Emacs。 ##3 语言及参考书 我们提到的诸如C、C++、Java、Python等都是编程语言中的高级语言。它们是开发程序的工具。

下面主要是对我们提到过的一些语言提供简单说明，并列出学长萌提到过的参考书籍，具体的内容还请大家自己去搜索哟。

TIOBE是一个编程语言排名，反映它们的流行程度，但并不代表优劣。有时候一门语言的流行是因为被大公司采纳了。 ###3.1 C 通用的编程语言，是许多人开始编程的第一门语言。

参考书：

• C primer plus
• C programming language(K&R)

一般我们认为读完第一本或者有一定基础时阅读第二本比较好哦。 ###3.2 C++ 通用的编程语言，一开始作为C的加强版出现，此后不断增加新特性。 ###3.3 JAVA 一个广泛用于企业级web应用开发和移动应用开发的编程语言。也是相当通用和重要的语言。 （群主13-计科-张海是JAVA大触哦）

参考书：

• Thinkin in Java

###3.4 Python 一种相对简单和易于理解的编程语言，被认为对新手十分友好。

参考书：

• Learning Python
• Programming Python

###3.5 Rust 一个今年五月发布的新语言，是系统级编程语言，被认为有相当良好的前景。

###3.6 HTML+CSS+Javascript 这三者被广泛用于编写网页，前两者都不是实际上的编程语言。

HTML即超文本标记语言，规定文档的结构，并在一定程度上描述其外观和语义（通俗地说，它指出了页面中哪里是标题，哪里是段落，等等的结构信息）;

CSS即层叠样式表，为结构化的文档添加样式（例如颜色、字号等）;

JavaScript是一种广泛用于浏览器客户端脚本语言，给HTML网页增加动态功能，现在也可以用在网络服务器，如Node.js（注意：它跟Java其实没有什么关系，类似于雷锋跟雷锋塔吧）。 ###3.7 Haskell 一门标准化的、通用的纯函数编程语言。 ###3.8 Lisp 一个电脑编程语言家族，第一个函数式编程语言。它有许多方言，例如我们提到过的Scheme、Clojure，都是它的主要现代版本之一。 ####3.8.1 Scheme 遵循极简主义哲学。著名的教材《计算机程序的构造和解释》（SICP）利用Scheme来解释程序设计。MIT等曾使用它教授计算机科学的入门课。

• 下载
• MIT Scheme的基本使用（Edwin）

经典的、被称为最好的计算机科学教科书之一的是《计算机程序的构造和解释》。

另外还有一些用于铺垫的入门系教材（有的可能还没有翻译完）如：

• Scheme入门教程
• Scheme语言简明教程
• SICP公开课
• 英文的还有Simply Scheme等等，相对比较多也比较好找，不列出。

####3.8.2 Clojure 也是一种简单的Lisp方言。 我们可以提供一些简单的范例。

(defn addOne [x] (+ 1 x))

• 在这段代码中，defn表示定义（一个函数），addOne就是这个函数的名字，它的参数在[ ]中，是x，它的返回值在( )里，是+ 1 x，+1 x在这里就是1+x，只是把运算符前置了；
• 定义这个函数后，在Clojure中输入(addOne 3)，即调用这个函数，并传入参数3，会得到返回值4.（不要忘了函数外面的括号哦）

(do prog1 prog2 prog3)

• 这是在Clojure里顺次执行多条语句的方法。

###3. 9 Scala 一门有着复杂的类型的函数式编程语言。运行于JAVA平台。目前被twitter、coursera、瑞银集团、wattzon等采纳。

然后这里有一个参考教程： X分钟速成Y

##4 编程方法 ###4.1 递归 一个常用的概念，指在函数的定义中使用函数自身的方法。递归指由一种（或多种）简单的基本情况定义的一类对象或方法，并规定其他所有情况都能被还原为其基本情况。

典型如斐波那契数列：

F(0)=0;
F(1)=1; /****以上是初始值****/
F(n)=F(n-1)+F(n-2).(n>=2)/****这一部分就是递归定义****/

再比如阶乘：

0!=1;
1!=1/****以上为初始值****/
n!=n*(n-1)!(n>=2)./****递归定义****/

然后，让我们用Clojure来实现一个简单的阶乘：

(defn factorial [x] (if (< x 2) 1 (* x (factorial (- x 1)))))

我们可以先把它格式化：

(defn factorial [x] 
	(if (< x 2) 
		1 
		(* x (factorial (- x 1)))
	)
)

这是一个函数的定义，来观察这个函数：

• 最外面一层，是函数的定义(defn factorial [ ] ( ))，在这里，x是参数，而if (< x 2) 1 (* x (factorial (- x 1)))这一部分则是返回值；
• 返回值部分，是一个条件判断：
  • if (< x 2) 1表示当x < 2，这一部分的运算结果是1，则返回值为1；
  • (* x (factorial (- x 1)))表示当不满足条件x < 2即x >=2时的情况，这时返回值即运算结果是x*(factorial (- x 1))，需要调用factorial自身，实现了一个递归；
  • 翻译成数学语言就是，我们首先设当x < 2时，f(x)=1，当x >= 2时，f(x)=x*f(x-1)，这就是一个递归。

我们还可以看看Haskell：

myProduct :: [Int] -> Int
myProduct (x:xs) = x * (product xs)
myProduct [] = 1

这也是一段函数的定义。

• 第一行：::表示下面要定义的函数类型，[Int]是整数列表，Int是整数，->类似映射。在这里，myProduct就是一个函数，整行代码表示这个函数表示接收一个整数列表，给出一个整数。 第二、三行是它的规则，给出的整数由这些规则决定。
• 第二行： (x:xs)里，x表示一个整数，xs表示整数列表，它的意思是把x加到xs前面形成一个新的整数列表；而后面的(product xs)则表示对xs求乘积；第二行的意思是，如果一个列表可以分解为[a,b,…]，那么它的乘积等于a*([b,…])的乘积。这里也是一个递归定义。
• 第三行：空列表的乘积为1。
• 然后调用这个函数如myProduct [3,2,1],就可以得到3,2,1的乘积6。 ##5 位运算 ###5.1 基本概念：bit和byte Bit：位，即二进制位，指二进制中的一位，是信息的最小单位。

Byte：字节，计算机信息计量单位，不分数据类型；八位为一字节。

Bit可缩写为b，Byte可缩写为B。 ###5.2 计算机中数的表示 ####5.2.1 无符号数 首先大家都知道十进制和二进制的转换规则（忘了的快去查），将一个十进制数3转为二进制，则3=11（2^1+2^0）。

在一般的计算机系统里，一个类型的数字是定长的。假如某个系统规定某一类型的数的长度为8位，那么我们就用0补齐位数，则3=00000011。

但这只适用于无符号数。 ####5.2.2 负数 #####第一位表示正负 为了区分正数和负数，我们规定第一位表示正负，0为正，1为负。那么，3=00000011，-3=10000011。

但是在这种情况下，正负数相加会产生问题，例如：00000011+10000011=10000110，转化为十进制是-6，而实际上，在十进制系统里，3+-3=0。 #####能够参与位运算的二进制负数的表示 由于这个系统是8位的，因此9位的100000000实际上在这个系统里等于00000000。

所以我们可以这样假设：

如果（十进制下）a+b=0，为了使得八位二进制的a+b=00000000，我们先把a、b放到九位二进制系统下，使得二进制的a+b'=100000000，即（十进制下）a+b'=2^8；那么当我们回到八位二进制的系统，b'在运算中就能够形同一个负数参与运算。

举例：

00001111=15；
11110000=15*2^4=240（左移一位相当于十进制数乘以2）；
11110001=241；

于是15+241=256=2^8;00001111+11110001=10000000=(8位)00000000。

这样，在实际的运算中，我们就可以假装11110001=241=-15。 ####5.3.3 取值范围 那么，在这个系统下11111111=-1（因为11111111+00000001=00000000）；所以11111111不是最大数，01111111=127才是最大数。 最小的则是10000000，因为10000000+10000000=100000000=(8位)00000000；在当前这种表示方法下，10000000=-128。

在原先的简单系统中，8位能够表示2^8=256个不同的数，即0255；而在这个系统中，它的范围变成了-128127。

为了避免混淆，在实际应用中会加以区分，如C语言中默认使用后一种方式表示整型数字int，如果要使用前一种方式，就是unsigned int。

温馨提醒：可以查查看计算机中符号数的三种表示方法，原码、反码和补码。上述可以认为是补码的推导过程。 ###5.4 逻辑运算 逻辑运算可以联想到真假命题判断，我们假设1为真，0为假。

逻辑运算是逐位运算（一位一位看）。 ####5.4.1 not not的表示是～；～1=0,～0=1。

例如： 3=00000011，那么～3=11111100。 ####5.4.2 and 即“与”；and的表示是&；1&1=1，0&0=0，0&1=0。

0&1=0就是假且真=假。

例如： 3&3=00000011&00000011=00000011；

3&4=00000011&00000100=00000000 ####5.4.3 or 即“或”；or的表示是|；1 | 1=1，1 | 0=1，0 | 0=0。 ####5.4.4 xor 即“异或”；xor的表示是^；1^1=0，0^0=0，1^0=1，0^1=1。

例如： 3^4=00000011^00000100=000000111 ###5.5 移位运算 <<

• 左移；a<<b，就是把a朝左移动b位，剩下的用0补齐；
• 例如：3<<5 3=00000011,3<<5=01100000

<<和>>原理类似 ，>>是右移。

例：

00000001=1
1<<5=00100000=32
1>>5=00000000=0
00000010=2
2<<1=000000100=4
2>>1=000000001=1

观察可得，向左移动n位就是乘2的n次,向右移动n位就是除2的n次。

此外，是带余除法。

##6 软件 ###6.1 浏览器 Chrome和Firefox拥有比较健壮的开发者工具，对于对网站开发感兴趣的同学比较有用。此外，相对IE，它们对HTML、JavaScript等的新标准、新特性支持较好，能够比较优雅地显示网页，也较为安全。Chrome还有着十分丰富的扩展。

使用了新技术的网站可能会不支持IE8以下的版本。

一些“国产”浏览器如360、腾讯等，一般是使用了IE的内核（或者双核），总体上也是比较陈旧的。 ###6.2 Putty PuTTY是一个Telnet、SSH、rlogin、纯TCP以及串行接口连接软件。（这些名词自己查^ ^）主要用于Windows平台。 ##7 笔记本 ###7.1 系统 如果你的专业需要大量编程，Windows平台可能不是一个好的开发环境。可以另装Linux，一般新手入门的如Ubuntu(自己玩推荐装比较新的版本如15.04，不要中国版的麒麟），但毫无Linux经验者，可以先尝试在虚拟机内使用。也可以直接购买Macbook，它自带的OS X很不错，省去了很多麻烦。

• UNIX痛恨者手册：用惯了UNIX系统的人对它的吐槽合辑。

##8.其他一些奇怪的东西 ###8.1王垠的40行代码 据说是学长想要学通的东西（啊窝暂时是没有办法看懂……）。他的目标是：搞清楚Scheme的语法；读懂垠40行；搞清楚的Clojure的语法；把垠40行翻译成Clojure。

这段代码主要干了两件事：一个是CPS，即自动尾递归；另一个是用Scheme语言写了一个Scheme的解释器。

关于王垠以及他的这40行代码，还有CPS是什么……可能理解起来会有一些困难，可参阅：

知乎：王垠的「40 行代码」真如他说的那么厉害吗？ ###8.2Matrix67 一个文科生、科普作家、程序员和数学爱好者，也是一个争议人物。欢迎详查。 知乎问题，仅供参考：

• Matrix67是谁？
• Matrix67水平怎样？

###8.3 antlr 用JAVA编写的基于LL算法实现的语法解析器生成器。

##9. 下期预告：

• Haskell递归求素数列表
• 正则表达式
• JDK的安装与环境变量设置
• Clojure的安装与基本使用