什么是程序和计算

Ⅰ 什么是计算机的程序

计算机软件是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作，文档一般是给人看的，不一定装入机器。

软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。软件是计算机系统设计的重要依据。为了方便用户，为了使计算机系统具有较高的总体效用，在设计计算机系统时，必须通盘考虑软件与硬件的结合，以及用户的要求和软件的要求。

计算机软件总体分为系统软件和应用软件两大类：

系统软件是各类操作系统，如Windows、Linux、UNIX等，还包括操作系统的补丁程序及硬件驱动程序，都是系统软件类。

应用软件可以细分的种类就更多了，如工具软件、游戏软件、管理软件等都属于应用软件类。

计算机软件都是用各种程序设计语言编写的。最底层的叫机器语言，它由一些0和1组成，可以被某种电脑直接理解，但人就很难理解。上面一层叫汇编语言，它只能由某种电脑的汇编器软件翻译成机器语言程序，才能执行。人能够勉强理解汇编语言。人常用的计算机语言是更上一层的高级语言，比如C语言、Java语言等。这些语言编写的程序一般都能在多种电脑上运行，但必须先由一个叫做编译器或者是解释器的软件将高级语言程序翻译成特定的机器语言程序。

没有软件的计算机，也叫“裸机”，可以说是废铁一堆。计算机软件是计算机的灵魂，是计算机应用的关键。如果没有适应不同需要的计算机软件，人们就不可能将计算机广泛地应用于人类社会的生产、生活、科研、教育等几乎所有领域，计算机也只能是一具没有灵魂的躯壳。目前。以信息技术、信息产业为代表的高科技日益引起人们的关注，成为新的经济增长点。计算机软件技术作为信息技术的基础之一，已成为信息产业的主要组成部分。

操作系统英文名称为Operating System，简称OS，是管理电脑硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。

操作系统负责管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。操作系统是管理计算机系统的全部硬件资源包括软件资源及数据资源；控制程序运行；改善人机界面；为其他应用软件提供支持等，使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友善的服务界面。

操作系统是一个庞大的管理控制程序，大致包括五个方面的管理功能：进程与处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理、文件管理。

目前微机上常见的操作系统有DOS、UNIX、LINUX、Windows等。但所有的操作系统具有并发性、共享性、虚拟性和不确定性四个基本特征。

操作系统理论在计算机科学中为历史悠久而又活跃的分支，而操作系统的设计与实现则是软件工业的基础与内核。

Ⅱ 程序的概念

程序=算法+数据结构
程序就是一系列有序执行的指令集合。
第一个答案对于大多数人其实等于没有回答，因为算法这个概念可能是一个比程序更为复杂的概念。

第二个答案算是有点容易明白，但还不能让人明白程序能做什么不能做什么。

一，菜谱

材料: 五花肉半斤，尖椒一个，青蒜4-5根，（其实正宗的回锅肉还要放豆干，再放根红椒点缀，咱家没有，省略了），白糖2茶勺，生抽1汤勺，盐2克，鸡精，料酒，姜片，葱段；蒜片，郫县豆瓣酱1汤勺
做法: 预先处理：将整块五花肉放入热水中煮熟（筷子扎下去可以扎透），期间点些料酒，放两片姜，两三段葱；然后放入冷水中冷却。其中，冷水中冷却的步骤可以使肉快速收缩，帮助成型，增加嚼劲儿，是普通厨子变大厨的关键步骤，不可省略哈。
青椒切菱形段，青蒜拍一下蒜头，切寸段。蒜头和蒜叶分开放。

预先处理过的五花肉切薄片，越薄越好。俺就这刀工了，算比较厚的啊。

蒜拍碎（没拍），郫县豆瓣剁成茸（碎点儿好看也好吃）。

处理好的肉片下油锅，旺火煸炒。直至肉片打卷，变得焦黄。

将超好的肉片拨至一边，下入蒜末和郫县豆瓣，用小火炒出红油。

倒入尖椒段和青蒜蒜头，烹入糖，生抽，盐。注意：郫县豆瓣酱和生抽均有咸度，盐一定要酌情放。

待尖椒和蒜头香味出来，放入青蒜叶及鸡精兜匀。青蒜叶熟的很快，这个步骤只需要30秒或者更短，只要看到青蒜叶被油裹住就可以了。

出锅

以上是网上找的一个回锅肉的菜谱（貌似这个下酒好）。从广义的角度来说这也是一个程序，怎么说呢？

这个程序与计算机程序略微不一样，这个程序的运行者是一个可以认识上面的文字，能正确理解每句话的意义，且有能力得到材料并按步骤执行的人。而计算机程序则是计算机可以理解和执行语句。

二，为什么要有编程语言

就像上面的菜谱一样，我们只要识得汉字基本都可以照着来执行。为什么要有让人看起怎么都不能一下就接受的编程语言呢？

自然语言有歧义

男老师发现一女生上课睡觉，气愤的说：我在上面累的要死，你在下面一动不动!不配合也就罢了，连点反应都没有，将来要是肚子里没东西，可别怪老师不行!
中国足球队谁也打不赢。中国乒乓球队谁也打不赢。
冬天太冷，出门时衣服能穿多少就穿多少。夏天太热，出门时衣服能穿多少就穿多少。
地铁里听到一个女孩大概是给男朋友打电话，“我已经到西直门了，你快出来往地铁站走。如果你到了，我还没到，你就等着吧。如果我到了，你还没到，你就等着吧。”
老婆给当程序员的老公打电话：下班顺路买一斤包子带回来，如果看到卖西瓜的，买一个。当晚，程序员老公手捧一个包子进了家门…老婆怒道：你怎么就买了一个包子？！老公答曰：因为看到了卖西瓜的。
这是几则最典型的汉语歧义，其它语种中一样有很多这样的歧义。看最后程序员这则，那么就是老婆下了一系列指令但是执行者按照另一种意义去执行了。当然这例子还有不恰当的地方，我们也可以将指令改为：“下班顺路买一斤包子带回来，另外如果看到卖西瓜的，买一个西瓜。”。但是麻烦就在汉语本身并未限制我们必须如此，另外其它例子中的用法那就更加不容易确定意义了，还牵扯到语境。所以到今天为止计算机在处理自然语言上都还很糟糕。

自然语言不稳定

666, 虾米, 酱紫, 沙发, 粉丝
以上这些词语在有了网络后就多了一层意思，不上网的人可能根本不知道这多出一层意思。当然不稳定本质上还是带来歧义。

因为这些原因才有数学语言（其实一样有歧义，不然就不会产生数理逻辑这个分支了）、编程语言来规避歧义。

三，程序是什么

这真是一个不好下定义的词，比较可靠的回答都要涉及数理逻辑。无论是递归函数论、图灵机模型、lambda演算都不是那么容易掌握的。这些远比学一门编程语言及掌握写程序更难。所以在这里我们先只给出一个形象的比喻，程序就是一段编译器或解释器（这东西可能比任何人都要听你的话，只要你能用它懂的语言来指挥）能听懂的指令。

打开微信我们可以指挥微信，我们可以给好友发信息，可以加好友，可以发朋友圈，我们下什么指令它就做什么，我们下指令是通过点击屏幕。而编译器与解释器也是类似的东西，不过这东西它只接受它认识的指令，它接受指令都是文字（主要是英文，数字，标点）。

四，计算、同构、模拟

对于同一件事比如我们要计算3+5，那么我们可以有：

扳着手指头左手3个，右手5个放在一起是8个手指头
先拿出3个小球，再拿出5个小球放在一起是8个小球
我们在计算器输入3+5得出8
这三个方法都可以计算出3+5的值，他们用了不同方法的形式但在对于计算3+5这个核心上是计算等价的。也就是同构的概念。

有了同构我们就可以模拟了，比如你有小球，拿它做了一次加法运算。但是我没有小球我可以用手指头或者石子来代替小球模拟你用小球做加法运算，并且得出和你一样的结果。

我们是怎么用程序来事的呢？主要就是用计算机中的数据来模拟现实中的东西。

比如摄像头中的你脑袋往左移了一下，那么本质上计算机中代表脑袋的那些数据的x坐标减去了一定的值，最终再输出到显示器上。
比如你在纸上解了一个方程，那么在计算机也有一个模拟你每一步的计算的过程来得出和你一样的值。只是你用纸和笔来进行，而计算机用它的方式来进行。

Ⅲ 算法与程序的区别与联系

算法和程序的区别是：

(1) 两者定义不同。算法是对特定问题求解步骤的描述，它是有限序列指令。而程序是实现预期目的而进行操作的一系列语句和指令。

说通俗一些算法是解决一个问题的思路，程序，是解决这些问题所具体好写的代码。算法没有语言界限。他只是一个思路。为实现相同的一个算法，用不同语言编写的程序会不一样。

(2)两者的书写规定不同。程序必须用规定的程序设计语言来写，而算法很随意。算法是一系列解决问题的清晰指令，也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出。算法常常含有重复的步骤和一些逻辑判断。

简单算法举例 例：求 1*2*3*4*5

步骤 1 ：先求 1*2 ，得到结果 2 。

步骤 2 ：将步骤 1 得到的乘积 2 再乘以 3 ，得到结果 6 。

步骤 3 ：将步骤 2 得到的乘积 6 再乘以 4 ，得到结果 24 。

步骤 4 ：将步骤 3 得到的乘积 24 再乘以 5 ，得到最后结果 120 。

算法与程序的联系 ：

算法和程序都是指令的有限序列 ，但是程序是算法，而算法不一定是 程序。程序 = 数据结构 + 算法。算法的主要目的在于为人们提供阅读了解所执行的工作流程与步骤。数据结构与算法要通过程序的实现，才能由计算机系统来执行。可以这样理解，数据结构和算法形成了可执行的程序。

(3)什么是程序和计算扩展阅读

算法的要素：

一、数据对象的运算和操作：计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合，成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类：

1、算术运算：加减乘除等运算。

2、逻辑运算：或、且、非等运算。

3、关系运算：大于、小于、等于、不等于等运算。

4、数据传输：输入、输出、赋值等运算。

二、算法的控制结构：一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作，而且还与各操作之间的执行顺序有关。