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Nozioni di base di programmazione informatica per principianti | Tutorial sulla codifica

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Prova Il Nostro Strumento Per Eliminare I Problemi

Questo articolo tratta le basi della programmazione per computer, inclusi i concetti di programmazione, i linguaggi di programmazione, come imparare la programmazione, le abilità necessarie, ecc:

cos'è il port trigger e il port forwarding

Esploreremo anche come funziona un computer, dove possiamo applicare queste capacità di programmazione e opzioni di carriera per i programmatori.

Nozioni di base sulla programmazione per computer

Cosa imparerai:

Programmazione per computer: un tutorial completo

Preparati ad immergerti nel mondo della programmazione per computer e conoscere in dettaglio le basi della programmazione.

Iniziamo!!

Cos'è la programmazione per computer?

La programmazione per computer è un insieme di istruzioni che aiuta lo sviluppatore a eseguire determinate attività che restituiscono l'output desiderato per gli input validi.

Di seguito è riportata un'espressione matematica.

Z = X + Y, dove X, Y e Z sono le variabili in un linguaggio di programmazione.
Se X = 550 e Y = 450, il valore di X e Y sono i valori di input chiamati letterali.
Chiediamo al computer di calcolare il valore di X + Y, che risulta in Z, ovvero l'output atteso.

Espressione matematica

Come funzionano i computer?

Un computer è una macchina che elabora le informazioni e queste informazioni possono essere qualsiasi dato fornito dall'utente tramite dispositivi quali tastiere, mouse, scanner, fotocamere digitali, joystick e microfoni. Questi dispositivi sono chiamati Dispositivi di input e le informazioni fornite sono chiamate input.

Il computer richiede memoria per memorizzare queste informazioni e la memoria si chiama Memoria.

L'archiviazione o la memoria del computer è di due tipi.

  • Memoria primaria o RAM (Memoria ad accesso casuale) : Questa è la memoria interna utilizzata nei computer e si trova sulla scheda madre. È possibile accedere o modificare la RAM rapidamente in qualsiasi ordine o in modo casuale. Le informazioni memorizzate nella RAM vengono perse quando il computer viene spento.
  • Memoria secondaria o ROM (Memoria di sola lettura) : Le informazioni (dati) memorizzate nella ROM sono di sola lettura e vengono memorizzate in modo permanente. L'istruzione memorizzata nella ROM è necessaria per avviare un computer.

in lavorazione : Le operazioni eseguite su queste informazioni (dati di input) sono chiamate Elaborazione. L'elaborazione dell'input viene eseguita nell'unità di elaborazione centrale che è popolarmente conosciuta come processore .

Dispositivi di uscita: Questi sono i dispositivi hardware del computer che aiutano a convertire le informazioni in un formato leggibile dall'uomo. Alcuni dei dispositivi di output includono Visual Display Unit (VDU) come un monitor, una stampante, dispositivi di output grafico, plotter, altoparlanti, ecc.

Uno sviluppatore può analizzare il problema e trovare semplici passaggi per ottenere una soluzione a questo problema, per il quale utilizza un algoritmo di programmazione. Questo può essere paragonato a una ricetta per un alimento, dove gli ingredienti sono input e la delicatezza finita è l'output richiesto dal cliente.

Ricetta - Input / Output
La ricetta contiene ingredienti (input) e indicazioni (passaggi) per preparare un alimento.

(Immagine fonte )

Nell'ambiente di sviluppo, i prodotti, il software e le soluzioni possono essere progettati come scenari, casi d'uso e diagrammi di flusso di dati.

Diagramma di flusso semplice
Semplice diagramma di flusso che descrive i passaggi e il flusso della soluzione.

(Immagine fonte )

In base ai requisiti del cliente, la soluzione richiesta potrebbe essere desktop, web o mobile.

Concetti di programmazione di base

Gli sviluppatori dovrebbero avere conoscenze essenziali sui seguenti concetti per diventare esperti nella programmazione di computer,

# 1) Algoritmo : È una serie di passaggi o istruzioni da seguire per eseguire attività specifiche. Uno sviluppatore può progettare il suo algoritmo per ottenere l'output desiderato. Per esempio, una ricetta per cucinare un dolce. L'algoritmo descrive i passaggi da seguire per completare un'attività specifica, ma non dice come eseguire nessuno dei passaggi.

# 2) Codice sorgente : Il codice sorgente è il testo effettivo utilizzato per costruire il programma utilizzando la lingua scelta.

Per esempio, è obbligatorio avere il metodo principale in Java e il testo utilizzato è come mostrato di seguito.

public static void main(String arg()) { //Steps to be performed }

# 3) Compilatore : Compiler è un programma software che aiuta a convertire il codice sorgente in codice binario o codice byte, chiamato anche linguaggio macchina, che è facile da capire per un computer e può essere ulteriormente eseguito utilizzando un interprete per eseguire il programma.

# 4) Tipo di dati : I dati utilizzati nelle applicazioni possono essere di tipo diverso, può essere un numero intero (intero), virgola mobile (numeri in virgola decimale), caratteri o oggetti. Per esempio, double currency = 45.86, dove double è un tipo di dati utilizzato per memorizzare numeri con punti decimali.

# 5) Variabile : Variable è un contenitore di spazio per il valore archiviato in memoria e questo valore può essere utilizzato nell'applicazione. Per esempio, int age = 25, dove l'età è una variabile.

# 6) condizionali : Conoscenza di come usare una certa condizione, tale che un insieme di codice dovrebbe essere eseguito solo se una certa condizione è vera. In caso di una condizione falsa, il programma dovrebbe uscire e non dovrebbe continuare il codice ulteriormente.

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# 7) Array : Array è la variabile che memorizza gli elementi di un tipo di dati simile. La conoscenza dell'uso di un array nella codifica / programmazione sarà un grande vantaggio.

# 8) Loop : Loop viene utilizzato per eseguire la serie di codice finché la condizione non è vera. Per esempio, in Java, i cicli possono essere usati come ciclo for, do-while, ciclo while o ciclo for migliorato.

Il codice per loop è come mostrato di seguito:

for (int I =0; i<10; i++) {System.out.println(i); }

# 9) Funzione : Funzioni o metodi vengono utilizzati per eseguire un'attività nella programmazione, una funzione può prendere parametri ed elaborarli per ottenere l'output desiderato. Le funzioni vengono utilizzate per riutilizzarli quando necessario in qualsiasi luogo ripetutamente.

# 10) Classe : La classe è come un modello che contiene stato e comportamento, che corrisponde alla programmazione è campo e metodo. Nei linguaggi Object-Oriented come Java, tutto ruota attorno a Class e Object.

Elementi essenziali di un linguaggio di programmazione

Proprio come qualsiasi altro linguaggio che usiamo per comunicare con gli altri, un linguaggio di programmazione è un linguaggio speciale o un insieme di istruzioni per comunicare con i computer. Ogni linguaggio di programmazione ha una serie di regole (come l'inglese ha la grammatica) da seguire e viene utilizzato per implementare l'algoritmo per produrre l'output desiderato.

I migliori linguaggi di programmazione per computer

La tabella seguente elenca i migliori linguaggi di programmazione per computer e le loro applicazioni nella vita reale.

Linguaggio di programmazione Popolarità Applicazioni pratiche delle lingue
JavaScript 7Convalide lato client e lato server, gestione DOM, sviluppo di elementi web utilizzando jQuery (libreria JS).
Giava 1Applicazione GUI desktop (AWT o Swing api), applet, siti di shopping online, internet banking, file jar per la gestione sicura dei file, applicazioni aziendali, applicazioni mobili, software di gioco.
C DueSistemi operativi, sistemi embedded, sistemi di gestione database, compilatore, giochi e animazione.
Pitone 3Software di machine learning, intelligenza artificiale, analisi dei dati, rilevamento dei volti e riconoscimento delle immagini.
C ++ 4Software aziendale, macchine virtuali e compilatori bancari e commerciali.
Visual Basic .NET 5Servizi Windows, controlli, librerie di controllo, applicazioni Web, servizi Web.
C # 6Applicazioni desktop come un esploratore di file, applicazioni Microsoft Office come Word, Excel, browser Web, Adobe Photoshop.
PHP 8Siti web e applicazioni statici e dinamici, scripting lato server.
SQL 9Interrogazione database, operazioni CRUD nella programmazione database, creazione di una procedura memorizzata, trigger, gestione database.
Obiettivo - C 10OS X di Apple, sistema operativo iOS e API, Cocoa e Cocoa Touch.
Indice della comunità di programmazione Tiobe
L'indice TIOBE Programming Community è un indicatore della popolarità dei linguaggi di programmazione.

Vediamo come selezionare un linguaggio di programmazione.

La selezione di particolari linguaggi di programmazione dipende da molti fattori quali:

  • Piattaforma mirata e requisiti di progetto / soluzione: Ogni volta che un fornitore di soluzioni software incontra il requisito, ci sono molte opzioni per scegliere un linguaggio di programmazione appropriato. Per esempio, se un utente desidera che la soluzione sia su dispositivo mobile, Java dovrebbe essere il linguaggio di programmazione preferito per Android.
  • Influenza dei partner tecnici sull'organizzazione: Se Oracle è un partner tecnologico con l'azienda, si accetta di implementare il software commercializzato da Oracle nella soluzione per ogni progetto e prodotto sviluppato. Se Microsoft è un partner tecnologico dell'azienda, ASP può essere utilizzato come framework di sviluppo per la creazione di pagine web.
  • Competenza delle risorse disponibili e curva di apprendimento: Gli sviluppatori (risorse) dovrebbero essere disponibili e competenti per apprendere rapidamente il linguaggio di programmazione selezionato in modo che possano essere produttivi per il progetto.
  • Prestazione: La lingua selezionata dovrebbe essere scalabile, robusta, indipendente dalla piattaforma, sicura e dovrebbe essere efficiente nella visualizzazione dei risultati entro il limite di tempo accettabile.
  • Supporto dalla community: Nel caso del linguaggio di programmazione open-source, dovrebbero essere disponibili l'accettazione e la popolarità del linguaggio, nonché il supporto online da parte del gruppo di supporto in crescita.

Tipi di linguaggi di programmazione per computer

Il linguaggio di programmazione per computer può essere suddiviso in due tipi, ovvero linguaggio di basso livello e linguaggio di alto livello.

# 1) Linguaggio di basso livello

  • Dipendente dall'hardware
  • Difficile da capire

La lingua di basso livello può essere ulteriormente suddivisa in due categorie,

  • Linguaggio macchina: Dipendente dalla macchina, difficile da modificare o programmare, Per esempio, ogni CPU ha il suo linguaggio macchina. Il codice scritto in linguaggio macchina è le istruzioni che utilizzano i processori.
  • Linguaggio assembly: Il microprocessore di ogni computer responsabile delle attività aritmetiche, logiche e di controllo necessita di istruzioni per svolgere tali attività e queste istruzioni sono in linguaggio assembly. L'uso del linguaggio assembly è nei driver di dispositivo, nei sistemi embedded di basso livello e nei sistemi in tempo reale.

# 2) Linguaggio di alto livello

  • Indipendente dall'hardware
  • I loro codici sono molto semplici e gli sviluppatori possono leggere, scrivere ed eseguire il debug in quanto sono simili alle istruzioni in inglese.

La lingua di alto livello può essere ulteriormente suddivisa in tre categorie.

  • Linguaggio procedurale: Il codice nel linguaggio procedurale è una procedura passo passo sequenziale, che fornisce informazioni come cosa fare e come fare. Linguaggi come Fortran, Cobol, Basic, C e Pascal sono alcuni esempi di linguaggio procedurale.
  • Linguaggio non procedurale: Il codice in un linguaggio non procedurale specifica cosa fare, ma non specifica come farlo. SQL, Prolog, LISP sono alcuni esempi di linguaggio non procedurale.
  • Linguaggio orientato agli oggetti: Uso di oggetti nel linguaggio di programmazione, dove il codice viene utilizzato per manipolare i dati. C ++, Java, Ruby e Python sono alcuni esempi di linguaggio orientato agli oggetti.

Operazioni di base di un ambiente di programmazione

Di seguito sono elencati cinque elementi o operazioni di base della programmazione:

  • Ingresso: I dati possono essere inseriti utilizzando la tastiera, il touch screen, l'editor di testo, ecc. Per esempio, per prenotare un volo, l'utente può inserire le proprie credenziali di accesso e quindi selezionare una data di partenza e una data di ritorno, il numero di posti, luogo di partenza e luogo di destinazione, nome della compagnia aerea, ecc, da desktop, laptop o dispositivo mobile.
  • Produzione: Una volta autenticato, e dopo aver ricevuto la richiesta di prenotazione dei biglietti con gli input obbligatori, verrà visualizzata sullo schermo una conferma di prenotazione per la data e la destinazione selezionate, e una copia dei biglietti e delle informazioni sulla fattura verrà inviata all'email registrata dell'utente ID e numero di cellulare.
  • Aritmetica: In caso di prenotazione del volo, l'aggiornamento del numero di posti prenotati e tali posti necessitano di alcuni calcoli matematici, ulteriore nome del passeggero, n. di posti prenotati, la data del viaggio, la data di inizio del viaggio e il luogo di partenza, il luogo di destinazione, ecc. devono essere inseriti nel sistema di database del server delle compagnie aeree.
  • Condizionale: È necessario verificare se una condizione è soddisfatta o meno, in base alla condizione, il programma può eseguire la funzione con parametri altrimenti non verrà eseguita.
  • Looping: È necessario ripetere / eseguire l'attività finché la condizione non si mantiene. I tipi di loop possono essere ciclo While, ciclo Do-while, ciclo For.

Per esempio,

for (int i = 0; i <10; i++) { System.out.println(i); }

Prerequisiti / competenze necessarie per la programmazione

# 1) Autosufficienza: Per avere successo nella programmazione, dovresti sviluppare una fiducia in te stesso, controllare la tua impazienza, frustrazione e dovresti astenervi dall'essere dipendente da qualcun altro per aiutarti a risolvere i tuoi problemi tecnici, piuttosto dovresti essere autosufficiente e mantenere fede nelle tue capacità, monitorare i tuoi sforzi e rimanere ottimista e perseverante nell'apprendimento.

# 2) Lingua: È una scelta individuale decidere quali linguaggi di programmazione dovrebbe imparare. Un linguaggio di programmazione dovrebbe essere selezionato in base alla sua accettazione nei vari domini delle industrie del software. Linguaggi orientati agli oggetti come Python e Java, che sono gratuiti e open-source, sono ampiamente accettati e utilizzati da Google, Yahoo e NASA.

Lo script Java è un altro linguaggio di scripting, un linguaggio di scripting lato client, ma conoscere Javascript apporterà grandi vantaggi agli sviluppatori di applicazioni web. Il linguaggio non procedurale come SQL è obbligatorio in quanto è accettabile da tutti i database di back-end. Fare clic su questo collegamento per imparare un esercizio in linea per SQL.

# 3) Logica: Come sviluppatore o tester, per eccellere nel linguaggio di programmazione, bisogna sempre avere un pensiero condizionale e logico. Può essere migliorato man mano che miglioriamo i nostri muscoli, ci sono alcuni siti in cui è possibile preparare e migliorare il pensiero logico e prepararsi per il linguaggio di programmazione.

# 4) Attenzione ai dettagli: Una persona coscienziosa e attenta con un occhio per i dettagli controllerà il suo lavoro per i dettagli minuti e questo impedirà qualsiasi errore di sintassi, verificherà se eventuali passaggi come test unitari o inclusi API / classi, jar associati o file di classe mancano. Per alcune persone, la meditazione potrebbe aiutare a migliorare la concentrazione e la concentrazione, mentre per altri potrebbe essere utile fare una passeggiata o giocare ad alcuni giochi mentali. Devi scoprire cosa funziona per te.

# 5) Pensiero astratto: Durante lo sprint meeting in un ambiente agile, la capacità di pensare fuori dagli schemi o di vedere le cose da diverse angolazioni / prospettive, aiuta a scoprire scenari per requisiti e considerazioni di progettazione. Questo può essere migliorato da una discussione con gli altri.

# 6) Pazienza: A volte accade mentre scrivi un codice, di cui sei sicuro, ne hai verificato un paio di tipi, funziona sulla tua macchina, ma dopo l'integrazione lo snippet di codice non funziona, tutto lo sforzo per identificare l'errore va in vanitoso, ti senti stressato, frustrato e ti senti buono a niente.

Durante questi periodi, la tua capacità di superare la situazione, riprovare da zero e sviluppare la pazienza dimostrerà che lo sviluppatore è più maturo e viene apprezzato per la capacità di lavorare in ambienti sotto pressione come i rilasci e i test di accettazione o durante le demo dei clienti.

# 7) Forte memoria: Essere in grado di comprendere e visualizzare il design di alto livello, il flusso di dati, l'algoritmo, la struttura dei dati, il modo in cui interagiscono tra loro ti separerà da un programmatore medio. Anche le tecniche di meditazione e gli esercizi di memoria possono aiutare in questo.

Come iniziare a imparare la programmazione del computer?

Come essere umano, dovresti avere l'abitudine di introspettarti quotidianamente e identificare ciò che hai fatto oggi, come puoi migliorare te stesso, quali misure o precauzioni prendi per evitare situazioni difficili.

Allo stesso modo, considera i punti seguenti prima di imparare a programmare.

  • Sii onesto e pensa al motivo per cui vuoi imparare a programmare.
  • Qual è il tuo obiettivo, cosa realizzerai nel tuo sogno di imparare a programmare?
  • Scegli il giusto linguaggio di programmazione. Per esempio. Programmazione front end come JavaScript, PHP, programmazione back end come SQL, Java, Python per lo sviluppo basato sul web.
  • Dai un'occhiata ad alcuni tutorial interattivi per acquisire familiarità con un linguaggio di programmazione. w3schools è utile per iniziare a comprendere molti linguaggi di programmazione e w3resource è utile per imparare le query SQL in modo interattivo.
  • Ottieni un libro sul linguaggio di programmazione selezionato, ad esempio SQL for Dummies, JavaScript for Dummies.
  • Prova alcuni corsi online, ad esempio fai un tentativo Udemy
  • Impara strutture dati e algoritmi.
  • Crea un progetto utilizzando un linguaggio di programmazione selezionato.
  • Prova una certificazione e questo ti renderà più sicuro, informato e competente.

Dove possiamo applicare le capacità di programmazione?

  • Capacità di comunicare: La comunicazione è una qualità estremamente essenziale in cui puoi spiegare il tuo piano, discutere i tuoi dubbi, migliorare i tuoi pensieri e scambiare informazioni dal tuo superiore e dal membro del tuo team. Un buon comunicatore può comprendere e spiegare le attività svolte nel reporting quotidiano, scoprire come puoi migliorare i tuoi pensieri e chiarire i tuoi dubbi. Durante l'agile standup meeting e sprint meet, puoi comunicare il piano d'azione e guidare il team.
  • Risoluzione dei problemi: Accettare le sfide e portare a termine compiti difficili creerà capacità di risoluzione dei problemi e questo è un prerequisito per un buon sviluppatore. Durante lo sviluppo, potresti incontrare vari problemi di comprensione della logica aziendale e implementazione nel codice, integrazione del codice con l'applicazione, problemi di compatibilità e molte altre sfide. Le tue capacità di problem solving ti aiuteranno ad affrontare le situazioni più critiche.
  • Collaborazione / lavoro di squadra: Le capacità di collaborazione consentono di lavorare con i membri del team per svolgere alcune attività in modo efficace e quindi migliorare la produttività.

Lavorare in una squadra a volte può portare a conflitti, a causa di problemi di atteggiamento. Quindi, comprendendo l'obiettivo di ottenere prodotti migliori o migliorare la produttività, chiunque può svolgere il ruolo di un eccellente ruolo di giocatore di squadra.

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Opzioni di carriera per i programmatori

Le possibilità di carriera come programmatore o sviluppatore di software sono molte.

Le aree o le posizioni per il programmatore di computer sono le seguenti:

  • Sviluppatore web
  • Sviluppatore dell'interfaccia utente
  • Designer dell'esperienza utente
  • Sviluppatore SQL
  • Garanzia di qualità
  • Ingegnere dei test di automazione
  • Software Engineer presso Test

Nel reparto Sviluppo software le sue responsabilità includono i seguenti compiti:

  • Progettare e sviluppare soluzioni personalizzate e complesse utilizzando vari linguaggi di programmazione in cui dovrebbe essere competente, Per esempio, Java, Python, Javascript, SQL, oracle.
  • Gestisci il ciclo di vita della consegna del software del progetto, che include pianificazione, progettazione, costruzione, test e implementazione all'interno del framework di consegna pianificato dell'azienda.
  • Conoscenza di base in Networking, capacità di lavorare su strumenti di sviluppo integrati come Eclipse, NetBeans, Atom, ecc.
  • Dovrebbe avere esperienza pratica di lavoro con almeno uno degli strumenti CI come Jenkins, Gitlab, Bamboo, ecc.
  • Dovrebbe essere in grado di utilizzare script Linux / Unix e script di shell.
  • Ottime capacità di comunicazione e persone.
  • Dovrebbe essere un buon giocatore di squadra e un collaboratore indipendente.
  • Comprensione dell'ambiente di sviluppo agile.

Conclusione

Attraverso questo articolo, abbiamo appreso le parti interne dei computer, come funzionano i computer, concetti di programmazione, elementi essenziali dei linguaggi di programmazione e operazioni di base dell'ambiente di programmazione.

Abbiamo anche discusso i prerequisiti per la programmazione, le competenze necessarie per diventare un programmatore, come iniziare ad apprendere e le prospettive e le opzioni di carriera disponibili nel campo della programmazione informatica.

Sei pronto a diventare un esperto di programmazione informatica?

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