如何学习编程


难度 中等

概要

编程是信息科学,处理对象是抽象出来的数据;
编程是抽象科学,处理对象是前辈已经抽象好的数据;
编程是解决问题的科学,分为两步:

  • 用现有数据定义描述问题
  • 根据描述的问题借助计算机计算得出结果

描述问题又分两种情况:

  • 自己从头开始创造数据模型(造轮子)
  • 或使用别人抽象好的数据模型(轮子)来描述问题

自己造轮子

解决问题时自定义一套描述问题的数据模型,同时根据该模型提出相应的解决问题方案,要求具备以下基础:

  • 计算机底层知识(计算机体系结构、数据结构与算法、具体的一门编程语言)

使用别人的轮子(大多数时候是这样)

在前人已完成的基础上进行工作,需要熟悉前人提供的接口,并熟悉其处理和解决问题的模式,效率高,但自主性较小,一般可定制程度不高。

一般现在网络上所说的编程多为在前人基础上进行工作,很少有造轮子的。(开发成本高,耗时长,收益见效慢)

编程的目的

  • 兴趣
  • 解决问题
  • 处理复杂度
  • 管理

基础

基础是指一些计算机基础知识,如计算机组成原理、数据结构、操作系统、C语言等基础知识。

计算机模型

主要是CPU-内存-文件模型。即程序保存在文件中,cpu将其读入内存,再从内存中读取程序进行执行。

编程就是把代码写到文件里保存。

cpu执行程序、读取文件到内存,操作系统和专门的编程语言已经写好,编程时调用编程语言或操作系统提供的接口就行。但需要对cpu和内存有一个简单的认识:

  • cpu本质是顺序执行,即0到1,1到2
  • 内存本质也是顺序,即0号宿舍,1号宿舍
  • 程序执行也是顺序,即张三去倒垃圾,李四去打水
  • cpu每次执行一条指令,这些指令可以认为从上到下排列,cpu里有一个指针从上到下指向指令,被指向的就会执行

数据结构

解决如何高效的存储数据和管理数据之间的关系。重点掌握如下结构:

  • 数组(基础)
  • 链表(基础)
  • 队列(有用)
  • 栈(常用)
  • 树(常用)
  • 图(复杂算法会用到)

操作系统

主要是进程文件系统。

  • 进程是程序执行的实体,了解程序的运行就必须了解进程。
  • 编程始于文件,也终于文件,如何和读取文件、写入文件等文件操作是编程上层最基础的操作

编程语言

编程语言的本质是抽象和封装,原则是快速、高效、简洁、容易理解。所以哪种语言不重要,即使表面的东西不同,但一层层剥开,最终都是一样的——操作计算机(模型)。语言有一个基础就好,如

  • 变量
  • 函数
  • 对象
  • 流程结构(顺序、条件、循环)

至于具体用哪一门语言,可以根据具体的实际用途去考虑。如

  • (底层)系统级编程用C或C++
  • (中层)用java或C#
  • (上层)数据分析、数据抓取用python

进阶

在编程基础打好后,即对计算机系统有一个完整的认识,对一个程序如何运行有一个完整的理解,或者说能控制自己的计算机。接下来的事情就是组织程序,维护程序以及花费时间。具体为:

  • 设计模式
  • 软件架构
  • 编程框架
  • 业务逻辑
  • 问题建模

网络

以上的基础和所进行的编程仅仅是控制自己的计算机,除此外还有最重要的一环就是网络

网络基础

  • TCP/IP
  • HTTP
  • 服务器
  • web编程

前面的基础和进阶掌握和熟练后,后续的网络也只是时间问题。

数据库

  • pgsql_repmgr

内存


文章作者: growdu
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