什麼是計算機語言？專家用Python實戰回答，從一個過程的模擬開始

計算機語言，本質上是數學語言的工程化。

那麼，什麼叫數學語言的工程化？數學語言具有非常高的抽象性，當前的計算機沒辦法理解。那麼我們需要一個中間語言來做一個中介，並且這個中介使用起來非常方便，對數學的要求也不高，這樣的中介，就是工程化。

Python語言中，有很多的語法，我不想多教科書式的去講。我喜歡帶著問題迭代。好的，那我們就開始我們的問題：

在一群人裡面，高低不同，我想讓最高的那個傢伙，走到最前面來，而且是沿著他的位置，穿過每個人走到最前面，當與某個人重合時，被重合的人就後退到最高的人的位置。就這樣一個過程，我們用計算機模擬一下。

1、用一個東西記錄高矮，變量

首先我們要有一個東西來記錄高矮。

在計算機裡稱為變量。你懂的，就是和初中那個變量x是一樣的。只是名字你可以隨便起。

在python裡，這個實在是太簡單。

比如高度是160單位cm。

下面那個print就是列印出來的意思。

運行一下，

顯示出來了，160.

多簡單啊。

在python裡，變量是可以隨便設置的，你大可不必擔心出錯。在錯誤中學習是最快的方式。出錯了怎麼辦？萬能搜尋引擎可以幫助你。

2、建立一個一群人的高矮的數據，列表

我們是模擬一群人的高矮的，個數少我們可以一個一個的定義。但是多了呢？

Python給了一個東西叫列表。

列表就是把一堆亂七八糟的東西放在一起的一個小組。

這個是一個用中括號括起來的一堆東西, 如

[身高1，身高2，身高3，身高4，衣服，香蕉]

比如，我們設置有10個人的身高列表，可以這樣定義

Pycharm用灰色的提示，你用中文不好吧，畢竟這個語言是外國人寫的。而且中文編碼比較繁瑣啊！

下面我們就用字母來替代吧！下面我們用heights替代一群人的身高。

所有存儲在變量裡的內容，我們有一個比較常用的稱謂，叫數據。

本質上程序有兩部分組成，數據和算法。

以下是一些操作。（補充一下，python的注釋是#開始的一行一行的）

按順序，列表從第一個到第十個，指標從0-9，取值

這裡使用了print的用法，裡面的參數用逗號隔開，分別顯示。如果是字符，則用單引號，或者雙引號，或者三個引號包圍。

這樣操作似乎太麻煩，這裡我們介紹一下for循環

for i in 列表：

操作

這樣的語法。

特別說明，上面的「操作」前面是一個tab的位置，或者四個空格。這個是python特有的間隔方式，用來表示不同層級之間的區分。如果「操作」是在for循環下的，所以操作要比for多一個間隔，這個間隔叫縮進。

for 循環，就是把列表中的值一個一個的取出來分別進行「操作」運算。

例如上面我們說的顯示列表中的值，

運行後是這樣的

好了，這樣我們就建立了一個一群人的高矮的數據heights。

詳細的操作，大家可以搜索，這裡不做深入的探討，我們只介紹到做到我們的模擬需要的最小知識點。

3、找到那個高個子，並且找到這個人的位置

這是我們遇到的第一個算法。如果是兩個人，我們怎麼做？

（1）先比較誰高，這個簡單，數字大的就是高個子，這個計算機會

（2）記住這個人的位置

（3）把這個高個子和其他的人比，再記住高一點的那個傢伙的位置。

如果是一群人呢，我們怎麼做？

（1）第一個和第二個比

（2）記住高個子的位置

（3）高個子的和第三個比，記住高個子的位置

（4）繼續下去

大家可以考慮一下怎麼完成。

可以先用偽語言描述一下。

什麼是偽語言？

偽語言就是不管你用什麼語言，可以描述清楚操作就可以的描述方式。

我們使用另外一種，我們先準備一個和heights一樣大小的列表，把所有的值都設定為0.

這裡介紹兩個列表操作。

（1）列表的乘法

假設另一個列表是影子，名字叫shadow

shadow = [0] * 10

這樣我們就獲得了一個含有十個0的列表shadow

（2）獲取列表是一串0-9的數字

有一個函數range(10)

不過，這個不是列表那麼簡單。但是估計這樣想吧，可以認為是類似列表的東西。

我們繼續我們的模擬，先用偽語言把要做的事說清楚。

(1) 定義一個變量height，用max函數算出最大的值賦值給height

(2) 定義一個tall_position 用來存儲位置

(3) 用for循環，取出所有的人的高度比較

for position in range(10):

如果heights[position]=height

tall_position = position

否則，不變

這樣我們就找到了那個最高的人在哪個位置。

代碼如下：

解釋一下，

Line1：就是我們的一群人的高度列表heights

Line2：用了max函數計算了heights中最大值

Line3：定義了一個tall_position用來存儲位置

Line4-8：做了一個for循環

Line5-6： 判斷position位置的人高度是不是和最高的height一樣高

如果一樣高，就把這個位置記錄下來。

Line7-8： 反之，pass，這個就是表示什麼都不做。

這裡使用了if 。。。else。。。函數，使用方法就如上面代碼一樣。

Line9：列印結果

4、讓高個子的人按順序從他原來的位置移到第一個位置。

回顧一下問題：

在一群人裡面，高低不同，我想讓最高的那個傢伙，走到最前面來，而且是沿著他的位置，穿過每個人走到最前面，當與某個人重合時，被重合的人就後退到最高的人的位置。

我們知道現在的位置是tall_position的位置。我這裡定義的向前，是指向數字小的地方。也就是從tall_position移動到0.

偽語言：

開始

Shadow =heights

for position in range(tall_position):

heights 列表的tall_position-position-1位置的值

賦值給Shadow列表tall_position-position位置的值

height值

賦值給Shadow列表tall_position-position-1位置的值

列印出列表

結束

這裡涉及到交換，如果我們有shadow這個列表了就很簡單了，只要做兩次賦值就可以了shadow[tall_position-position]=heights[tall_position-position-1]

shadow[tall_position-position-1]=height

代碼如下：

看一下運行結果：

這就是我們預想的！

那麼這個模擬我們就完成了。

這裡有一個問題，我們繼續在程序下面列印一下shadow和heights的值我們比較一下：

居然一模一樣。說明什麼問題？

大家思考一下？

說明列表在賦值的過程中其實是一個對應。也就是說，我賦值給了shadow，但是shadow不是一個新的列表，只是heights列表的另一個名字，或者說影子。影子是跟著主人變的。

備註：移動過程模擬材料：變量賦值、列表賦值、for循環、if 判斷、max函數、range函數