编程要素：入门

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1. 抽象是什么？

抽象就是人对世间万物的一种感受，通过符号表达出来的过程。就像"红色"就是一个抽象的概念，你脑海中不存在"色彩"这种概念的时候，它就是一个很抽象的东西，当我们第一次接触"红色"这个词语时，并不清楚，"红色"是甜的，酸的，软的，硬的？还是说是一种"颜色"，这是通过我们在生活中不断的从周围的环境中慢慢感知出来的。

简单来说，抽象就是将内心的感受使用一种特定的符号表示出来的”过程“。

数学 就是一门抽象的学科， 0,1,2,3,4,+,-,*,=,>,< 这些符号本身是没有意义的，他们是一种抽象的表现，就像我们前面提到的“红色”。 人有2只眼睛，1个嘴巴，这里的“数量” 是人类对生活的观察和感受，“2”，“1”则是人类对“数量”的抽象符号表示。

2. 数学为什么是抽象的？

数学的发展史告诉我们，数学起源于“算”，即起源于物体个数、田亩面积、物体长度等的计算。要计算就要有计算方法，当各种计算方法积累到一定数量的时候，数学家就进行分类，抽象出某类问题的计算公式、法则、原理，统称为算法。所以数学的童年时期叫做算术，它表现为一种经验知识。

3. 计算机和编程与抽象的关系

通过理解了抽象是什么，应该明白：“编程语言”不应该是你要学习的东西，而是用来理解表达你经验知识的工具。
计算机，则是你掌握和控制这些抽象概念的一个机器。
如果做比喻的话:

• “1,2,3,4” 经过人脑的转换，被理解成人脑海中所理解的“数量”
• “编程语言” 经过计算机的转换，变成了计算机执行的一系列“操作”

而“编程”就是，人类将自己对于世界的感受，用自己能够理解的方式整理之后（算法+数据结构），然后通过语言符号和基本规则（a,b,c,d,1,2,3,4，+，-，%）抽象成计算机能够理解和执行的程序代码。

4. 编程语言

不同的编程语言，有着自己的规范或是规则。但是它们的本质是一样的，就是对数学计算的抽象。我们采用的编程语言Python，就是一种“简单”的编程语言，为什么说它简单，就是因为Python的抽象更加接近人类理解的语言“英语”。

• 注意：人类的语言“汉语”，“英语”也是一种抽象的表现。

“红” 和 “red” 只是两个不同的符号，但它们的意义是一样的。
就像Java中的“true” 和 Python中的“True”，代表的意义没什么不同。

5. 实践

from urllib.request import urlopen    # (2)

# 计算机程序只干两件事：
# (1) 计算一些值    
# (2) 执行一些动作

# 后面用符号标记每行代码的功能： （1），（2）

tianqi = urlopen('http://t.weather.sojson.com/api/weather/city/101020100')  # (2)

# 一、 什么是函数（function） ？
# 函数就是将处理数据的过程封装起来，“抽象”成一个符号来代替这些过程。
# urlopen() 就是Python库中的一个函数，url网址是一条数据，返回的结果
# 是另外一条数据,也就获得了内容，简化： B = urlopen(A)  
# 这就用了简单的一句话完成了一些动作，而复杂的过程存在于函数中。
# 这里将这些复杂过程抽象成一个函数名“urlopen”

data = set(tianqi.read().decode().split(',')) # (1)

# 二、 什么是对象（object）？
# set() 函数中经过 read() decode() split() 等一系列函数的复杂计算
# 最终得到data （对象），将“数据”和“处理数据的逻辑”紧密的联系在一起
# 最终简化： C = set(B)    B是开始的数据，C是“抽象”处理后的数据。


result = [w for w in data if len(w) > 0]    # (2)

# 三、 计算机如何理解程序？解释器 （Interpreters）
# 语法中的表达式： result是经过了语言特定的表达式，获得的数据。
# 而在不同的编程语言，可能会有着各自的语法规则（特色）
# 那么计算机是如何理解不同的编程语言的？ 解释器/编译器
# Python、Java、Go、C# 每种语言都有自己特定的解释器。


# 最后， 我们将发现所有这些核心概念都是紧密相关的：
# 函数就是对象，对象就是函数，解释器是两者的实现表达的过程。
# 这些概念的清晰理解对于掌握编程技术至关重要。

6. 学习

• 实例1 双指针法

给定一个排序数组，你需要在原地删除重复出现的元素，使得每个元素只出现一次，返回移除后数组的新长度。
不要使用额外的数组空间，你必须在原地修改输入数组并在使用 O(1) 额外空间的条件下完成。
示例 1:
给定数组 nums = [1,1,2], 
函数应该返回新的长度 2, 并且原数组 nums 的前两个元素被修改为 1, 2。 
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
示例 2:
给定 nums = [0,0,1,1,1,2,2,3,3,4],
函数应该返回新的长度 5, 并且原数组 nums 的前五个元素被修改为 0, 1, 2, 3, 4。
你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
说明:
为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?
请注意，输入数组是以“引用”方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
你可以想象内部操作如下:

// nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参做任何拷贝
int len = removeDuplicates(nums);

// 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
// 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中该长度范围内的所有元素。
for (int i = 0; i < len; i++) {
    print(nums[i]);
}


class Solution:
    def removeDuplicates(self, nums: List[int]) -> int:
        # 先排序
        nums.sort()
        i = 0
        while i < len(nums) - 1:
            if nums[i] == nums[i + 1]:
                nums.remove(nums[i])
            else:
                i = i + 1
        return len(nums)

• 实例2 哈希表遍历

"""
给定一个整数数组 nums 和一个目标值 target，请你在该数组中找出和为目标值的那两个整数，并返回他们的数组下标。
你可以假设每种输入只会对应一个答案。但是，你不能重复利用这个数组中同样的元素。
示例:
给定 nums = [2, 7, 11, 15], target = 9
因为 nums[0] + nums[1] = 2 + 7 = 9
所以返回 [0, 1]
来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum

"""

class Solution:
    def twoSum(self, nums: list, target: int) -> list:
        nl = []
        k = {}
        if len(nums) < 2:
            return []
        elif (len(nums) == 2) and (target == nums[0] + nums[1]):
            return [0, 1]

        for i in range(len(nums)):
            k[nums[i]] = i

        for i in range(len(nums)):
            c = target - nums[i]  # 差值
            if (c in nums) and (k[c] != i):
                # 添加下标
                nl.append(k[c])
                nl.append(i)
        nl = list(set(nl))
        return nl

nums = [3, 2, 3]
target = 6
# [0, 2]
r = Solution().twoSum(nums, target)
print(r)