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我們的生活幾乎與工業密不可分，從日常用品到門鈴、電梯、路燈、指示牌等等 .... 等等，這全都是工業化的製品。工業，藉由機器早已取代了大量的人力，齒輪是很多機器裡的基本組成元件之一

大齒輪可以省力，小齒輪可以增加轉速，不同尺寸的齒輪相互巧妙的疊合，便可做出許許多多實用的機器來。利用齒輪的方式，我們需要了解齒輪間如何相互轉動的基本原理，也就是說，大小齒輪之間如何組合達到力矩平衡，齒輪的齒數、轉動的圈數、排列方式等等都得列入考量，這會是我們設計以齒輪為主要元件的機器前，所要先具備的知識。

早期的計算機也有利用齒輪製造的，不過當電子技術發展日新月異的今天，絕大多數的電腦都已經由電子線路所取代。電子線路的優點在於只需考慮有電壓及沒有電壓兩種情況，有電壓時，值趨近於 1 ，反倒沒有電壓時，其值趨近於 0 ，這樣一來，電子線路的思考變成 010101 .... 的方式，這便是數位化的由來。

0 與 1 構成二進位數字，就是說逢二就進位，以下為二進位數字與十進位數字對照表

十進位	二進位	十進位	二進位	十進位	二進位	十進位	二進位
0	0	16	10000	32	100000	48	110000
1	1	17	10001	33	100001	49	110001
2	10	18	10010	34	100010	50	110010
3	11	19	10011	35	100011	51	110011
4	100	20	10100	36	100100	52	110100
5	101	21	10101	37	100101	53	110101
6	110	22	10110	38	100110	54	110110
7	111	23	10111	39	100111	55	110111
8	1000	24	11000	40	101000	56	111000
9	1001	25	11001	41	101001	57	111001
10	1010	26	11010	42	101010	58	111010
11	1011	27	11011	43	101011	59	111011
12	1100	28	11100	44	101100	60	111100
13	1101	29	11101	45	101101	61	111101
14	1110	30	11110	46	101110	62	111110
15	1111	31	11111	47	101111	63	111111

ASCII 則是利用七位元的二進位所組成的編碼系統，例如 1100001 表示十進位數字的 97 ，在 ASCII 中則表示英文小寫字母 a 。類似的方式，有許多不同需求的編碼系統衍生出來，如 Unicode 、 JPEG 、 MIDI 等。

電腦程式的主要工作就是處理編碼，不論把編碼形式儲存到檔案、傳送到輸出設備上，或是轉換成另一種編碼形式，這全都是電腦程式的功能。我們該如何寫程式呢？有許多不同的方法，最常見的就是準備好文字編輯器囉！

怎麼寫程式

有關自學

程式語言與金庸小說中的絕世武功

C 比之九陰真經，學會並掌握指標，天下無敵。
C++ 比之龍象般若功，有十三層，但修煉不易，無人超過第十層。
C# 比之彈指神通，高手運用手指的巧勁就能施展。
Java 比之獨孤九劍，敗中變化出的招式，不限平台的 JVM 。
JavaScript 比之胡家刀法，六字訣變幻莫測，瀏覽器上都能運作。
Objective-C 比之六脈神劍，獨家不傳絕技。
Perl 比之龍爪手，少林正宗武學，幾乎 Linux 高手必備。
PHP 比之黯然銷魂掌，需要深厚內力才能使出。
Python 比之降龍十八掌，簡單卻威力強大。
Ruby 比之乾坤大挪移，這要用過了才會知道。
Swift 比之一陽指，六脈神劍的精髓，本來同樣是獨家不傳絕技，不過現在 open source 了。

程式語言自修指南

1. 弄清楚程式語言能做什麼事情，也就是先了解程式語言的用途，技術面來說就是開發項目，像是桌上型電腦應用軟體、手機應用程式、遊戲或架設網站等等。
2. 弄清楚怎麼樣才能稱作一個程式，例如 Java 的可執行程式要有個 main() 方法， Python 的程式檔案都稱作模組。
3. 弄清楚程式的結構，也就是搞懂每個關鍵字的用途，基本上來說這就是邏輯的部份。
4. 弄清楚型態是什麼，型態跟變數有什麼關係，型態跟函數或方法又有什麼關係。
5. 最後，弄清楚程式庫是什麼，程式庫有什麼方便的地方。

程式設計解題指南

1. 弄清楚輸入項目，以及輸入的方式，例如從命令列輸入或是從檔案、網頁或 GUI 輸入。
2. 弄清楚輸入的內容要用什麼資料結構儲存，例如 C 、 C++ 、 Java 等有陣列， Python 有串列等。
3. 弄清楚怎麼處理資料，是否需要計算，計算結果要儲存到哪裡。
4. 弄清輸出項目，也就是要輸出什麼，計算結果抑或某種演算法。
5. 弄清楚要怎麼輸出，以及輸出到什麼設備上，例如命令列、檔案、網頁或 GUI 等。