1.3.1　面向过程编程中的基础概念

根据编程思想的不同，编程可以分为面向过程编程与面向对象编程。面向过程编程注重具体的算法与逻辑，面向对象编程则注重抽象的属性与行为。在学习算法和编程思路时，一般都以面向过程的思想来编程，本书也主要采用面向过程的编程方式来进行讲解，并且本书提供的示例代码大多是面向过程的。但是在实际的项目开发中，更多使用面向对象的思想来编程，面向对象的编程方式有着更好的复用性与扩展性，可以大大提高大型项目的开发效率。

下面将介绍在面向过程编程中常见的几个基础概念。

1．数据类型

编程的本质是数据结构加算法。数据结构是指计算机存储、组织数据的方式。不同的数据结构实际上构成了不同的数据类型。Python中的数据类型分为标准数据类型与自定义数据类型。

标准数据类型有6种，分别为Number（数字）类型、String（字符串）类型、List（列表）类型、Tuple（元组）类型、Set（集合）类型、Dictionary（字典）类型。不同的数据类型用来描述不同的数据，例如Number类型专门用来描述数字数据，如整数、小数等。

自定义类型通常指自定义的类，类在面向对象编程中非常重要，后面会介绍。

2．变量

在编程中，变量是一个非常重要的概念。简单理解，变量是用来存放数据的容器，在一些编程语言中，变量也有类型，指定类型的变量只能存放指定类型的数据，例如整型的变量只能存放整型的数据。在Python中，数据有类型，但是变量本身没有类型，Python中的变量可以存放任意类型的数据，使用起来十分方便。

3．函数

函数是一段拥有具体功能的代码块，在需要使用函数的功能时，只需要简单地进行调用即可。由于函数的存在，使得我们编写的程序可以复用，软件开发的过程也变得可拆解。编程中的函数有3要素：参数、返回值和函数体。参数决定函数的输入，返回值决定函数的输出，函数体是具体的函数功能代码。

4．表达式

表达式是组成程序逻辑的最小单元。在Python中，通常一个表达式独占一行，表达式可以是某个逻辑结构，例如条件判断逻辑，也可以是一个运算过程，例如进行数学运算。表达式描述了程序的运行逻辑。

5．流程控制

流程控制是编程中的一种专业术语，编程语言都会有流程控制的功能，不然就无法实现复杂的程序逻辑。几乎所有编程语言都有这样几种流程控制语句：条件语句、循环语句和中断语句。

6．算法

算法并不是编程中特有的概念，其是指解决问题的方案。编程的目的是解决问题，无论是理论上的问题还是应用上的问题，实际上都是通过算法来解决的。算法也是程序的灵魂，好的算法可以用最高的效率解决最复杂的问题。

7．时间复杂度

时间复杂度是描述算法优劣的一种维度，通常情况下，随着算法输入规模的增加，时间复杂度越小的算法性能表现会越好，算法执行所消耗的时间越短。

8．空间复杂度

与时间复杂度类似，空间复杂度也是描述算法优劣的一种维度，空间复杂度决定了随着算法输入规模的增加，算法执行所需占用空间的情况。很多时候，时间复杂度低的算法往往空间复杂度会高，空间复杂度低的算法时间复杂度相对会高。

9．运算符

从字面意思上理解，运算符即用来执行运算的符号。在编程中，大部分的表达式都是由变量和运算符构成的，变量用来存储数据，运算符用来对数据进行运算。Python中默认集成了常用的数学运算相关的运算符，使用十分方便。

10．内存

任何程序的运行都需要开辟内存，从硬件上讲，内存是计算机中的一种快速存储设备，从逻辑上讲，内存可以理解为一大块存储数据的空间，程序运行前都会被先加载到内存中，在编程时，创建的变量、函数等各种数据也都会临时存储在内存中。