在构建公共自行车系统时设计种数据结构来存储每个站点的状态（如当前可用的自行车数量）些算法来解决诸如“用户如何找到最近的可用自行车”、“何时将自行车从个站点转移到另个站点”等问题。

当多个用户尝试租用或归自行车时确保系统能够正确地处理这些发操作。

公共自行车系统通常是个分布式系统，其中各个站点通过网络进行通信。因此了解如何编写在网络环境下运行的程序。

安全性确保用户的个人信息和交易信息得到妥善保护，防止被非法访问或篡改。

对于其他行业，水处理业、废气排放治理等环保领域利用高级程序设计的知识来实现自动化监控和控制通过传感器收集水质或空气质量的数据，使用数据分析和机器学习的方法来预测未来的变化趋势，提前采取相的措施。

在人工智能方面，高级程序设计的知识是必不可少的。无论是开发机器学习模型，是编写机器人控制系统，都深入理解各种数据结构和算法，以及如何有效地使用计算机资源。