# 計算機的幾個重要概念 ## 計算機和現實 ## 內存和數據結構 #### 內存的組織結構  *** 如圖，內存的物理結構是由數據及數據所對應的地址所組成的。不論是讀內存還是寫內存，我們操作的過程一定是 尋址->以特殊的方式讀寫 數據都是以0,1比特的方式在內存中存放，但是相同的比特串通過不同的處理得到的表示含義是不同的。 #### 數據結構 不論數據結構研究的是什么內容（鏈表，樹，圖等等）最后都可以用上面的那張圖來表示，即通過地址來表示數據之間的關系。那數據結構的本質便是：研究數據在內存中的組織方式（基于其物理特點）。 我們所做的操作便是賦值和以正確的方式來組織地址，以讓數據之間的關系得以表示。 ## 算法 如果從抽象的角度來看，抽象數據結構得到的上層便是算法。算法主要研究的是：基于數據結構來解決具體的問題。算法希望利用內存的物理結構來高效的組織解決問題的特定步驟，也解決復雜問題。 ## 抽象 （自己想了好久關于抽象的定義，一直不知道如何去描寫，偶然在《C++沉思錄》上看到關于抽象的敘述，猶如醍醐灌頂。現將其摘錄在下面） 抽象是有選擇的忽略。編程也依賴于一種選擇，選擇忽略什么和何時忽略。也就是說，編程就是通過建立抽象來忽略那些我們此刻并不重視的因素。 我最鐘情的工具有一個共性，那就是抽象的概念。當我處理大問題的時候，這樣的工具總是能幫助我將問題分解成獨立的子問題，并能確保它們相互獨立。也就是說，當我處理問題的某個部分的時候，完全不必擔心其他部分。 例如，假設我正在用匯編語言寫一個程序，我必須時常考慮機器的狀態。我可以支配的工具是寄存器，內存，以及運行于這些寄存器、內存上的指令。要用匯編語言做成任何意見有用的事情，就必須把我的問題用這些特定的概念表達出來。 即使是匯編語言也包含了有用的抽象。首先是編寫的程序在機器執行之前先被解釋了。這就是匯編語言寫程序和直接在機器上寫程序的區別。更難以察覺的是，對于機器設計者來說，“寄存器”和“內存”的概念本身就是抽象。如果拋開抽象不同，則程序的運行就要表示成處理器內無數門電路的狀態變換。如果你的想象力夠豐富的話，就可以看到初此之外還有更多的抽象。 高級語言提供了更復雜的抽象。甚至用表達式去代替一連串單獨的算術指令的想法，也是非常重大的。這種想法在20世紀50年代首次被提出時顯得很不同凡響，以至于后來成為了FORTRAN命名的基礎：Formula Translation。抽象如此有用，因此程序員不斷發明新的抽象，并且運用到他們的程序中。結果幾乎所有的程序都給用戶提供了一套抽象。 ## 語言 * 基本元素 * 基本元素的組合能力 * 語言抽象的能力