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【地科·技能赋】第三期:编程语言学习

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【上期回顾】

上一期我们介绍了一些常用软件及其安装的方法,分别有GIS平台类、遥感类、工程类、三维建模类、统计类、算法类、编程类、数据库类及图像类。


今天,我们将带来【地科·技能赋】第二期:编程语言学习

  在实际项目中,我们会发现,很多时候现有的软件无法满足项目的需求,因此,我们需要借助编程语言来完成项目。本期的任务是,介绍常用的编程语言、用途以及学习的网站。   

不同的编程语言的目的是解决不同的问题,并没有说哪一种编程语言就是最好的,也不存在着一种编程语言可以解决所有的问题。PHP 之所以流行,是因为支持 PHP 的虚拟主机最便宜。 C 之所以流行,只是因为有太多项目一开始是用 C 写的。Python 之所以流行,只是因为库足够多。Javascript 之所以流行,因为在浏览器里这是唯一选择。因此,学习不同的编程语言是从解决实际问题出发,而不只是为了学语言而学语言。学习语言最好的方法也是一样,从需求出发,这样学的才快。

下面是十种常用的计算机编程语言,不同的编程语言用途不一样,作为大家解决实际需求的参考。

Java

Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言。因此,Java在现在的企业中大量用于安卓端软件的开发,如安卓APP等。

Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性,具有简单,面向对象,稳定,与平台无关,解释型,多线程,动态等特点。广泛应用于PC数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网,同时拥有全球最大的开发者专业社群。

Java是由Sun Microsystems公司推出的Java面向对象程序设计语言(以下简称Java语言)和Java平台的总称。由James Gosling和同事们共同研发,并在1995年正式推出。Java最初被称为Oak,是1991年为消费类电子产品的嵌入式芯片而设计的。1995年更名为Java,并重新设计用于开发Internet应用程序。用Java实现的HotJava浏览器(支持Java applet)显示了Java的魅力:跨平台、动态Web、Internet计算。从此,Java被广泛接受并推动了Web的迅速发展,常用的浏览器均支持Javaapplet。另一方面,Java技术也不断更新。Java自面世后就非常流行,发展迅速,对C++语言形成有力冲击。在全球云计算和移动互联网的产业环境下,Java更具备了显著优势和广阔前景。2010年Oracle公司收购Sun Microsystems。

学习网站:

孔浩学习分享空间:http://www.konghao.org/index

网站是一个以java为主的视频教学网站,网站的视频内容相对比较基础,提供这些视频的主要目的是希望能够为一些想学习java开发的朋友提供一种快速入门的渠道。

2015年java学习资料总结.pdf:http://pan.baidu.com/s/1mgxQoZm

 

C

C语言几乎是所有学习编程的人第一门接触的语言,很多时候,学好C语言,就能很好的理解其他语言。学习C语言基本上使用清华大学出版社的谭浩强教授写的C程序设计,而进阶的课程是《数据结构》,两门课在GIS班的大二下学期与大三上学期会进行学习,有兴趣的同学可以和师兄师姐要课件与书籍。

C语言是一门通用计算机编程语言,应用广泛。C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。

尽管C语言提供了许多低级处理的功能,但仍然保持着良好跨平台的特性,以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译,甚至包含一些嵌入式处理器(单片机或称MCU)以及超级电脑等作业平台。

二十世纪八十年代,为了避免各开发厂商用的C语言语法产生差异,由美国国家标准局为C语言订定了一套完整的国际标准语法,称为ANSI C,作为C语言最初的标准。

学习网站:

C语言中文网:http://c.biancheng.net/cpp/

C语言中文网的教程由官方指定的编程人员梳理成章并发布上线,为广大用户提供最初版本。C语言中文网是中国领先的C语言程序设计专业网站提供C语言入门经典教程、C语言编译器、C语言函数手册C语言编程技巧C语言考试试题等是学习、自学C语言程序设计的C++学习网站。


 

C++

C++是在C语言的基础上开发的一种面向对象编程语言,应用广泛。C++支持多种编程范式 --面向对象编程、泛型编程和过程化编程。最新正式标准C++于2014年8月18日公布。其编程领域众广,常用于系统开发,引擎开发等应用领域,是至今为止最受广大程序员受用的最强大编程语言之一,支持类:类、封装、重载等特性.

    学习网站:

    C++入门教程:C++基础教程,含进阶(2015最新版)

    http://c.biancheng.net/cpp/biancheng/cpp/rumen/

C#

C#是从我们熟悉的C、C++上发展起来的,因此在学习了C语言与C++之后,可以很好的上手C#,在企业中,大量使用C#开发桌面版软件。

C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NET Framework之上的高级程序设计语言。并定于在微软职业开发者论坛(PDC)上登台亮相。C#是微软公司研究员Anders Hejlsberg的最新成果。C#看起来与Java有着惊人的相似;它包括了诸如单一继承、接口、与Java几乎同样的语法和编译成中间代码再运行的过程。但是C#与Java有着明显的不同,它借鉴了Delphi的一个特点,与COM(组件对象模型)是直接集成的,而且它是微软公司 .NET windows网络框架的主角。

C#是一种安全的、稳定的、简单的、优雅的,由C和C++衍生出来的面向对象的编程语言。它在继承C和C++强大功能的同时去掉了一些它们的复杂特性(例如没有宏以及不允许多重继承)。C#综合了VB简单的可视化操作和C++的高运行效率,以其强大的操作能力、优雅的语法风格、创新的语言特性和便捷的面向组件编程的支持成为.NET开发的首选语言。

C#是面向对象的编程语言。它使得程序员可以快速地编写各种基于MICROSOFT .NET平台的应用程序,MICROSOFT .NET提供了一系列的工具和服务来最大程度地开发利用计算与通讯领域。

C#使得C++程序员可以高效的开发程序,且因可调用由 C/C++ 编写的本机原生函数,因此绝不损失C/C++原有的强大的功能。因为这种继承关系,C#与C/C++具有极大的相似性,熟悉类似语言的开发者可以很快的转向C#。

   学习网站:

http://zhidao.baidu.com/link?url=1WWPZA3tRaa3oSxGkQp6wn0HTiRSpTByhBYXQyQSXYg2B2ap5CtojYo4nHJ19wPM2cz6AxhTSZG5fmcKn70OYK

Python

Python语言对于熟悉Arcgis操作的人来说,应该不会陌生,Arcgis软件中可以使用python脚本快速进行处理一系列的工作,并且可以结合Python做更复杂的操作。当然,Python的应用远不止于此。

Python是纯粹的自由软件, 源代码和解释器CPython遵循 GPL(GNU General Public License)协议。

Python语法简洁清晰,特色之一是强制用空白符(white space)作为语句缩进。

Python具有丰富和强大的库。它常被昵称为胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是C/C++)很轻松地联结在一起。常见的一种应用情形是,使用Python快速生成程序的原型(有时甚至是程序的最终界面),然后对其中有特别要求的部分,用更合适的语言改写,比如3D游戏中的图形渲染模块,性能要求特别高,就可以用C/C++重写,而后封装为Python可以调用的扩展类库。需要注意的是在您使用扩展类库时可能需要考虑平台问题,某些可能不提供跨平台的实现。

学习网站:http://www.2cto.com/kf/web/Python/

 

MATLAB

熟悉算法以及数学建模的同学应该对MATLAB很熟悉,MATLAB是数学建模的常用工具,也是实现数学算法的语言。

MATLAB® 是一种对技术计算高性能的语言。它集成了计算,可视化和编程于一个易用的环境中,在此环境下,问题和解答都表达为我们熟悉的数学符号。典型的应用有:

数学和计算 、算法开发 、建模,模拟和原形化 、数据分析,探索和可视化 、科学与工程制图 、应用开发,包括图形用户界面的建立。 

MATLAB是一个交互式的系统,其基本数据元素是无须定义维数的数组。这让你能解决很多技术计算的问题,尤其是那些要用到矩阵和向量表达式的问题。而要花的时间则只是用一种标量非交互语言(例如C或Fortran)写一个程序的时间的一小部分。 .

名称“MATLAB”代表matrix laboratory(矩阵实验室)。MATLAB最初是编写来提供给对由LINPACK和EINPACK工程开发的矩阵软件简易访问的。今天,MATLAB使用由LAPACK和ARPACK工程开发的软件,这些工程共同表现了矩阵计算的软件中的技术发展。

MATLAB已经与许多用户输入一同发展了多年。在大学环境中,它是很多数学类、工程和科学类的初等和高等课程的标准指导工具。在工业上,MATLAB是高产研究、开发和分析所选择的工具。 

MATLAB以一系列称为工具箱的应用指定解答为特征。对多数用户十分重要的是,工具箱使你能学习和应用专门的技术。工具箱是是MATLAB函数(M-文件)的全面的综合,这些文件把MATLAB的环境扩展到解决特殊类型问题上。具有可用工具箱的领域有:信号处理,控制系统神经网络,模糊逻辑,小波分析,模拟等等。

    学习网站:

   《MATLAB语言入门》——教学视频:http://www.ilovematlab.cn/article-27-1.html

 

R

R是一套完整的数据处理、计算和制图软件系统。其功能包括:数据存储和处理系统;数组运算工具(其向量、矩阵运算方面功能尤其强大);完整连贯的统计分析工具;优秀的统计制图功能;简便而强大的编程语言:可操纵数据的输入和输出,可实现分支、循环,用户可自定义功能。

与其说R是一种统计软件,还不如说R是一种数学计算的环境,因为R并不是仅仅提供若干统计程序、使用者只需指定数据库和若干参数便可进行一个统计分析。R的思想是:它可以提供一些集成的统计工具,但更大量的是它提供各种数学计算、统计计算的函数,从而使使用者能灵活机动的进行数据分析,甚至创造出符合需要的新的统计计算方法。该语言的语法表面上类似C,但在语义上是函数设计语言(functional programming language)的变种并且和Lisp以及APL有很强的兼容性。特别的是,它允许在“语言上计算”(computing on the language)。这使得它可以把表达式作为函数的输入参数,而这种做法对统计模拟和绘图非常有用。

R是一个免费的自由软件,它有UNIX、LINUX、MacOS和WINDOWS版本,都是可以免费下载和使用的。在那儿可以下载到R的安装程序、各种外挂程序和文档。在R的安装程序中只包含了8个基础模块,其他外在模块可以通过CRAN获得。

R的源代码可自由下载使用,亦有已编译的执行档版本可以下载,可在多种平台下运行,包括UNIX(也包括FreeBSD和Linux)、Windows和MacOS。 R主要是以命令行操作,同时有人开发了几种图形用户界面。

R内建多种统计学及数字分析功能。因为S的血缘,R比其他统计学或数学专用的编程语言有更强的物件导向(面向对象程序设计)功能。

R的另一强项是绘图功能,制图具有印刷的素质,也可加入数学符号。

虽然R主要用于统计分析或者开发统计相关的软体,但也有人用作矩阵计算。其分析速度可媲美GNU Octave甚至商业软件MATLAB。

R的功能能够通过由用户撰写的套件增强。增加的功能有特殊的统计技术、绘图功能,以及编程界面和数据输出/输入功能。这些软件包是由R语言、LaTeX、Java及最常用C语言和Fortran撰写。下载的执行档版本会连同一批核心功能的软件包,而根据CRAN纪录有过千种不同的软件包。其中有几款较为常用,例如用于经济计量、财经分析、人文科学研究以及人工智能。

    学习网站:

R语言中文网http://www.r-china.net/portal.php

 

PHP

PHP应用于许多知名的博客和APP,如知乎就是用PHP实现的。总有人这么说道:“PHP是最好的编程语言”从而引起了许多讨论。不管是不是最好的编程语言,PHP确实流行。

PHP 脚本在服务器上执行。

    PHP 是 "PHP Hypertext Preprocessor" 的首字母缩略词,是一种被广泛使用的开源脚本语言,脚本在服务器上执行,没有成本,可供免费下载和使用。

•PHP 文件能够包含文本、HTML、CSS 以及 PHP 代码,PHP 代码在服务器上执行,而结果以纯文本返回浏览器,PHP 文件的后缀是 ".php"。

PHP能够生成动态页面内容,能够创建、打开、读取、写入、删除以及关闭服务器上的文件,能够接收表单数据,能够发送并取回cookies,能够添加、删除、修改数据库中的数据,能够限制用户访问网站中的某些页面,能够对数据进行加密。

通过PHP,您可以不受限于只输出HTML。您还能够输出图像、PDF文件、甚至Flash 影片。您也可以输出任何文本,比如 XHTML 和 XML。

PHP运行于各种平台(Windows, Linux, Unix, Mac OS X 等等),兼容几乎所有服务器(Apache, IIS 等等),支持多种数据库,是免费的。请从官方 PHP 资源下载:www.php.net

,易于学习,并可高效地运行在服务器端。

学习网站:http://www.w3school.com.cn/php/index.asp

 

JavaScript

几乎所有的浏览器里只能使用JavaScript,一句话足以概况其强悍。

JavaScript一种直译式脚本语言,是一种动态类型、弱类型、基于原型的语言,内置支持类型。它的解释器被称为JavaScript引擎,为浏览器的一部分,广泛用于客户端的脚本语言,最早是在HTML(标准通用标记语言下的一个应用)网页上使用,用来给HTML网页增加动态功能。

在1995年时,由Netscape公司的Brendan Eich,在网景导航者浏览器上首次设计实现而成。因为Netscape与Sun合作,Netscape管理层希望它外观看起来像Java,因此取名为JavaScript。但实际上它的语法风格与Self及Scheme较为接近。[1]  

为了取得技术优势,微软推出了JScript,CEnvi推出ScriptEase,与JavaScript同样可在浏览器上运行。为了统一规格,因为JavaScript兼容于ECMA标准,因此也称为ECMAScript。

学习网站:http://www.w3school.com.cn/js/index.asp

 

Ruby

Ruby,一种为简单快捷的面向对象编程(面向对象程序设计)而创的脚本语言,在20世纪90年代由日本人松本行弘(Yukihiro Matsumoto)开发,遵守GPL协议和Ruby License。它的灵感与特性来自于 Perl、Smalltalk、Eiffel、Ada以及 Lisp 语言。由 Ruby 语言本身还发展出了JRuby(Java平台)、IronRuby(.NET平台)等其他平台的 Ruby 语言替代品。Ruby的作者于1993年2月24日开始编写Ruby,直至1995年12月才正式公开发布于fj(新闻组)。因为Perl发音与6月诞生石pearl(珍珠)相同,因此Ruby以7月诞生石ruby(红宝石)命名。

学习网站:http://www.runoob.com/ruby/ruby-tutorial.html


 

end


  敬请期待



编辑 刘斯琪

文字 梁韵诗、陈弼锴

图片 地理科学学院学生会网络部、宣传部

审核 地理科学学院学生会主席团

出品 地理科学学院学生会网络部


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