1901020029-自学训练营MIT6.0001Day11~20

学员信息

学号：1901020029
学习内容：MIT6.0001课程打卡11-20天
学习用时：16.5

学习笔记

第11天：20190704

学习时间：1小时
学习内容：MIT Lecture 6(主题：递归，字典)(15min-25min) + PPT(p15-p20)
学习收获：
1、复习中学学过的数学归纳法：证明与自然数n有关的数学陈述，需分两步验证。先证明当n取最小值时，命题成立；然后假设n=k时命题成立，那么能证明n=k+1时，命题也成立，则两步验证综合起来，可以推出对一切自然数n，命题都成立。
2、同样的逻辑可以应用到递归函数，递归设计也是递推原理，在整个程序中，反复实现同一个原理。
3、经典的汉诺塔案例，用递归思维来写出代码，简洁好看。

def printMove(fr, to):
      print('move from ' + str(fr) + ' to ' + str(to))

def Towers(n, fr, to, spare):
    if n == 1:
        printMove(fr, to)
    else:
        Towers(n-1, fr, spare, to)
        Towers(1, fr, to, spare)
        Towers(n-1, spare, to, fr)

4、要学习的重点：遇到问题时，如何递归地思考解决方案，如何将问题分解成更小版本的同样的问题。

第12天：20190705

学习时间：1小时
学习内容：MIT Lecture 6(主题：递归，字典)(25min-33min) + PPT(p21-p39)
学习收获：
1、理解斐波那契数列，它是两个递归调用，有两个基本案例。

def fib(x):
    “““assumes x an int >=0
        returns Fibonacci of x”””
    if x ==0 or x ==1:
        return 1
    else:
        return fib(x-1) + fib(x-2)

2、非数问题的递归思考，关于回文，递归代码如下：

def isPalindrome(s):

    def toChars(s):
        s = s.lower()
        ans = ''
        for c in s:
            if c in 'abcdefghijklmnopqrstuvwxyz':
                ans = ans + c
            return ans
    
    def isPal(s):
        if len(s) <= 1:
            return True
        else:
            return s[0] == s[-1] and isPal(s[1:-1])
    
    return isPal(toChars(s))

3、理解“分而治之”的智慧：递归算法通过将难题打破分解成一系列子问题，子问题比原始问题容易解决，并且子问题的解决可以被组合起来解决原始问题。

第13天：20190706

学习时间：1小时
学习内容：MIT Lecture 6(主题：递归，字典)(33min-48min) + PPT(p40-p58)
学习收获：
1、终于学到这节课的最后一部分了，关于字典数据类型。
2、字典以“键 : 值”(“key:value”）对的形式成对存在；用{ }呈现；每对“key:value”之间用“，”分隔；检索是通过“key”来访问“value”，如果“key”不存在，则报错。
3、字典的操作：
3.1、添加键值对用 dict[key] = value；
3.2、删除键值对用 del(dict[key])
3.3、查询dict中是否有key，用key in dict，如果有返回True，没有返回False；
3.4、用dict.keys()返回dict中的所有的keys组成的元组，用dict.values()返回dict中所有values组成的元组。
4、字典的特征：
4.1、值可以是任何类型(可变的和不可变的)；可以是重复的；可以是列表甚至是另一个字典。
4.2、键必须是独一无二的；是不可变类型；浮点类型做键时需仔细
4.3、字典是无序的。
5、字典在捕获中间值时可以极大的提高效率，最后的这块斐波那契代码案例理解不了，只能先记住字典有这个功用。

第14天：20190708

学习时间：1.5小时
学习内容：MIT Lecture 7前20分钟(testing、debugging)+ PPT(1-17)
学习收获：
1、周末去外地参加大学宿舍同窗20年聚会，20年没见了，激动开心外加感慨良多,一直在路上,昨天未打卡。
2、回归常态学课，是Ana老师，开心！第7节讲程序的测试和调试，测试是找出程序中的错误，调试则是修复未按预期工作的程序。
3、学会防御性编程：给函数写说明书、模块化程序、检查输入输出条件，用测试和调试达成目标。
4、什么时候进行测试？保证代码去除语法、静态语义错误，可以运行；针对输入，有一套预期的结果时，即可进行测试。
5、测试的执行：
单元测试：测试每一个独立单元，每一个函数是否正常工作。
回归测试：发现bug，对bug进行测试，抓住再次引入的错误。
集成测试：测试整个程序能否按预期运行。
6、具体的测试方法：
直观的界定问题的自然边界；
如果没有自然边界，可以进行随机测试；
黑盒测试：通过说明书探索测试路径；
白盒测试：通过内部代码探索测试路径；
7、常见错误类型：IndexError、TypeError、NameError、SyntaxError
8、不要做的事：写整个的程序、测试整个的程序、调试整个的程序。
9、要做的事：写一个函数、测试函数调试函数；写一个函数，测试函数调试函数；一直这样直到进行集成测试。
10、不要直接修改代码，记住bug位置，测试代码，忘记bug位置或修改了哪些代码，然后恐慌；而是要备份代码后，再修改代码，备注潜在的bug，测试代码，对比新旧版本。养成好习惯很重要。

第15天：20190709

学习时间：2小时
学习内容：MIT Lecture 7后20分钟(EXCEPTIONS, ASSERTIONS)+PPT(18-35)
学习收获：
1、尝试看英文字幕理解课程，还是有难度，那层玻璃纸还是有点厚。
2、异常(EXCEPTIONS)的类型：IndexError、TypeError、NameError、SyntaxError、AttributeError、ValueError、IOError
3、Python代码处理异常的方法：
3.1、使用try-except代码块，一旦try代码块内抛出异常，直接跳到except代码块执行程序；
3.2、可以用各自独立分开的except子句来处理特殊类型的异常，比如在try代码块后分别跟except ValueError：、except ZeroDivisionError：、except：三个代码块来实现；
3.3、使用else：，在try代码块执行结束没有异常出现时执行else body；
3.4、使用finally：，finally body总是在try，else和except子句之后执行，对于清除代码有用；
3.5、把异常当作控制流，当不能产生符合函数规范的结果时，用raise语句引发一个异常。raise （）
4、断言（ASSERTIONS)
4.1、使用assert语句确保程序状态符合预期；
4.2、如果不符合预期，assert语句会引发一个AssertionError异常；
4.3、断言是非常好的防御性编程工具。
存在的问题：
1、想了好几天要开始做psets了，心理上总有点逃避，没了外界约束(训练营)，大脑总想偷懒。
2、理解课程开始变的很慢，一节课要反复听，才能写出一点收获，课程里的example都没有仔细理解。
3、do excises、do excises、do excises

第16天：20190710

学习时间:2小时
学习内容:MIT Lecture 8（OOP)+PPT(1-9)
学习收获：
1、理解对象objects：
Python支持多种数据，每种数据是一个对象，每个对象有：一种类型；一种内部数据表示法；一套与对象交互的程序。并且一个对象是一种类型的实例。
2、理解面向对象编程OOP：
Python中的一切都是对象(有一种类型)，可以创造某种类型的新对象，可以操作对象，可以破坏对象。
3、理解什么是对象？
对象是一种数据抽象，通过数据属性获得内部表达，通过方法（程序/函数）实现与对象的交互，定义行为但是隐藏细节。
4、理解OOP的优点：
将数据及对数据的操作捆绑在一起形成很好的交互；分而治之，可以分别对每个类进行操作和测试，增加模块性减少复杂性；类使代码容易重复使用。
5、用类可以创造和使用自己的类型：
注意区分创造一个类和使用类的实例的不同，创造类包括定义类的名称、定义类的属性；使用类包括创造新的对象实例，对实例进行操作。
6、使用class关键词定义一个新类型：
例如：class Coordinate（object）：
7、什么是属性？
数据和程序属于类；数据属性是将数据看作组成类的其它对象，比如坐标是两个数字的组合；方法是程序属性，想象方法是函数，只和这个类工作，如何与对象交互，比如你可以在两个坐标对象之间定义一个距离，但是在两个列表对象之间定义距离就没有意义。

第17天：20190711

学习时间：2小时
学习内容：MIT Lecture 8（OOP）+PPT(10-20)+ps0(1-3)
学习收获：
1、定义如何创建类的实例：
1.1、首先不得不定义如何创建对象的实例
1.2、使用特殊方法init来初始化某种数据属性，例如在坐标类下：

class Coordinate（object）：
     def init(self，x，y）：
           self.x = x
           self.y = y
c = Coordinate（3，4）
print（c.x）

1.3、一个实例的数据属性被叫做实例变量
1.4、不用为self提供参数，Python自动完成
2、什么是方法？
2.1、程序属性，像是函数仅在类中工作
2.2、Python总是把对象作为第一个参数，惯例用self做所有方法的第一个参数名
2.3、“.”操作符被用作进入任一属性，或数据属性或方法
3、OOP的力量
3.1、捆绑对象分享通用的属性以及对这些属性的操作
3.2、使用抽象来区分如何实施对象和如何使用对象
3.3、建立对象抽象的层级来从其他类对象中继承行为
3.4、在Python基础类的顶层创造我们自己的对象类型
4、完成ps0的1-3

1
2
3

input("Enter number x: ")
input("Enter number y: ")
print("x**y= ",x**y)

5.学习使用Typora，早就下载了软件，但一直不会使用，打卡一直用的page文档，今天尝试使用。

第18天：20190712

学习时间：2小时
学习内容：MIT Lecture 9前半部分+PPT（1-15）+ps0
学习收获：
上节课通过坐标和分数两个例子掌握通过类实现的抽象数据类型，本节课继续深入了解类和继承的概念。
1、实现类与使用类是从两个不同的角度来编写代码：

实现类要定义类（一个新的对象类型）、定义数据属性（对象是什么）、定义方法（如何使用对象）
使用类则是创建对象类型的实例，对它们进行操作。

2、对象类型的类定义与类实例的区别：

类的名字是类型；类定义属性，self是参数；类定义数据和方法，适用于所有的实例
实例是一个专门的对象；数据属性的值在不同的实例中是不同的；实例具有类的结构

3、使用OOP和类能够模拟真实世界，将具有相同属性的对象归类处理，使同类对象具有数据属性（是什么）和程序属性（可以干什么）
4、如何定义一个类：

class Animal (object)：
    def __init__(self, age):
        self.age = age
        self.name = None

5、getters和setters方法被用于类的外部读取数据属性。

class Animal (object)：
    def __init__(self, age):
        self.age = age
        self.name = None
    def get_age(self):
        return self.age
    def set_age(self, newage):
        self.age = newage

6、点计法示例及注意事项：
a = Animal(3)
a.age #点计方法
a.get_age() #getters方法
对于一个对象实例a，用a.age可以进入数据属性，允许但不推荐；用a.get_age()是更好的进入方法。
7、层级：

父类（超类）
子类（亚类）：继承父类所有的数据和行为；增加更多信息；增加更多行为；覆盖行为

8、ps0：

import math    
input("Enter number x: ")
input("Enter number y: ")
x = 2
y = 3
print("x**y = ",x**y)
print("log(x) = ",int(math.log(x,2)))

第19天：20190715

学习时间：2小时
学习内容：MIT Lecture 9后半部分+PPT（16-26）
学习收获：
1、以一系列具体的代码实例来帮助理解父类和子类的继承方法，这一部分视频内容要将代码实例拷贝到spyder中去运行一遍才好理解。
2、子类继承父类的所有属性，还可以经由method添加新功能，子类可以调用添加的新功能，父类调用则会报错；子类中可以没有init，直接使用父类中的版本。
3、使用哪一个方法？

子类可以有和父类相同的方法名
对于一个类的实例，在当前类定义中寻找方法名
如果找不到，到上一层级中去找方法名（比如父类、祖父类等）
使用你向上一层级找到的第一个具有那个方法名的方法

4、类变量：类变量和它们的值在所有的类实例中被分享，用tag标签表示在def init之前。
5、面向对象编程（OOP)的特点：

创造你自己的数据收集
组织信息
分解工作
用一致的方式进入信息
添加复杂的层级
像函数一样，类是一种用于编程的分解和抽象的实现技巧

第20天：20190716
学习时间：2小时
学习内容：MIT Lecture 10 + PPT（1-20）
学习收获：
1、对程序的效率有初步认识，理解如何测量算法的增长、大O表示法、复杂性类。
2、程序可以有不同的实现方法，哪一种选择更高效，将程序运行的时间效率（运行快慢）和空间效率（运行时占用内存的大小）分开考虑，在二者之间获取最佳平衡方案。
3、如何评估程序的效率？

用计时器
计算操作步骤
应用量级这个抽象概念（最合适的评估方式），它能实现：
- 当输入非常大时想要评估程序的效率
- 当输入规模增长时想要表达程序的运行时间增长
- 想要尽可能简洁的设置增长上限
- 不需要精确到准确的增长，是增长的级别
- 我们将考虑在运行时间方面的最大因素（程序的哪一部分将花最长运行时间？）
- 因此，通常我们想要在最糟糕情况下，根据输入的函数规模，找到尽可能简洁的增长上限

4、测量量级用大O表示法：

大O表示法测量一种渐进增长的上限，通常叫作量级
大O或O()被用于描述最差情况
- 最差情况通常是程序运行的瓶颈
- 表达与输入规模相关的程序增长率
- 评估算法而非机器或执行

5、量级的类型：常数、线性、二次方、对数、对数线性、指数
6、对课程的学习基本是通过努力理解并翻译PPT来完成的，很吃力，但知道自己在进步，加油！