十年自学编程成才(编程小白必看)

1. 前言

  我是herosunly，从985院校硕士毕业，现担任算法研究员一职。CSDN博客专家，2020年博客之星TOP。曾获得阿里云天池比赛第一名等Top名次，拥有多项发明专利。对机器学习和深度学习拥有自己独到的见解。曾经辅导过若干个非计算机专业的学生进入到算法行业就业。

  最近有几个初入编程的同学咨询我如何学好编程。其中和有个同学的对话，让我对新手学编程有了新的认识。为了帮助更多的同学，特意分享给大家：

• 同学： 学编程是不是特别容易呢？
• 我： 没有觉得呢，为什么会这么想呢？
• 同学： 网上不是有很多几小时或者几天精通编程的课程吗？
• 我： 信息不对称真的是可怕。一时也说不清这个问题，等我过几天写篇博客给你看吧。

  之所以不少同学会轻易相信，是不良商家们针对人性的弱点(急于求成)进行巧妙的营销。那么问题来了，学习编程的正确姿势是什么呢？是时候拿出我初学编程读到的经典文章：《十年自学编程成才》。

2. 十年自学编程成才

2.1 为什么每个人都是匆匆忙忙的？

  不管是在书店里，还是在博客网站中，总不免会看到几个小时学会某门编程语言(C、Java、Ruby等)的书籍或者帖子。如果在亚马逊中搜索标题为teach yourself hours，书籍发表时间在2000以后，就会找到512本书。大家在学习编程时总是想着急于求成，似乎编程要比其他事情要更简单。Felleisen等人在《How to Design Programs》一书中表示，他们也深切感受到了这种趋势，并且表明糟糕的编程习惯是很容易形成的。让我们分析一下，在24小时内学会C++到底意味着什么呢？

1. 在24小时的时间内，是没有充足的时间完成重大的程序，因为调试往往比开发要花更多的时间。没有太多实践的编程学习，是学不到太多内容的。所以这本书更多的讨论的是肤浅的内容，所以无法让读者进行深刻的理解。正如Alexander Pope所说，浅尝辄止往往是一件很危险的事情。
2. 在24小时内，可以学完C++的部分语法，但是无法学到如何去实际应用它。简单地说，如果是一个Basic程序员，在24小时学习之后，他能够使用Basic风格的C++代码，但是无法体会到C++的优点。那有什么意义呢？Alan Perlis曾经说过：如果一门编程语言没有影响开发者的思维方式，那么这门语言就不值得学习。另外一种观点是说，由于工作需求必须要学习一部分的C++(或者Javascript)，只是为了完成既定的工作。那么，这就不是在学习编程，而只是完成任务。

  从个人的经验来说，如果仅仅想用24个小时学好编程，那肯定是从入门到放弃了。

2.2 十年时间学习编程(刻意练习)

  研究人员Bloom、Bryan和Harter、Hayes、Simmon和Chase表明，要成为任何一个领域的专家，至少需要投入十年的时间，就比如下象棋、编曲、发电报、绘画、弹钢琴、游泳、打乒乓球以及科学研究。成功的关键在于刻意练习，那什么是刻意练习呢？刻意练习不只是重复的进行练习，更重要的是要对超出自己能力范围以外的事物进行练习。具体步骤是：勇于尝试，进行事前和事后分析，并且及时修正错误。然后进行不断地重复。看起来是没有捷径的：即使是莫扎特，在四岁时已经是音乐天才，也花费了13年以上的时间才产生了世界级的音乐。在另外一种音乐类型上，1964年披头士乐队凭借一连串的热门单曲和Ed Sullivan的表演一炮走红。但实际上从1957年开始，他们就在利物浦、汉堡等地的小型俱乐部进行表演。虽然他们很早就表现出了吸引力，但第一个非凡的成功之作Sgt Pepper是在1967年发行的。

  Malcolm Gladwell表明要想在一个领域内取得成功，需要在该领域上投入一万个小时，而不是跨越十年。Henri Cartier-Bresson则有另外另外一个衡量标准：前10000张照片是最糟糕的(在他的年代里没有数码相机，现如今人们一周就可能超过标准)。真正的专业知识往往要耗费人的一生：Samuel Johnson说过任何的卓越只能通过一生的努力来实现；少量的努力是绝对无法达到的。And Chaucer则感叹道：“生命如此短促，学习之路却是如此之长。”希波克拉底(西方医学奠基人)的名言是生命短暂,艺术长存。

  当然，没有哪个数字是准确的答案。假设所有技能（例如编程、下棋、和演奏音乐）都需要花费相同的时间来掌握是并不合理的，不同人掌握同一门技能花费相同的时间也是不合理的。正如K. Anders Ericsson教授所说，“在大多数领域，即使是最有天赋的人也需要花费大量时间才能达到专家级水平。一万个小时只是给你一个概念，一个天才，如果每周练习10到20个小时的时间，仍然需要数年时间才能达到专家级别的水平。”

  如果大家对刻意练习感兴趣，可以再深入阅读刻意练习一书：

2.3 程序员成功之路

  以下是走向编程成功之路的一些有效方法(抛砖引玉，希望每个同学都能找到最适合自己的方法)：

• 要对编程感兴趣，就要从中不断地获得快乐。保证编程足够有趣，这样才能让你花10年的时间或者10000个小时在上面也不觉得枯燥无味。

• 动手编程。最好的学习方法是边学边做。常言道：“人的最高功力并不能通过做一天和尚撞一天钟这样的重复经验获得，但是，最高的功力可以通过有针对性的日复一日年复一年的训练来获得。”并且，“最有效果的学习需要有针对性的任务，这些任务的难度还要因人而异，并且有合理的反馈渠道，并能够根据这些反馈作出相应的改进。”这些观点引用自《Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life》这本书里。

• 和其他的程序员交流；阅读别人的代码。这比看书或者参加培训课程要重要。

• 如果可能的话，建议在大学里系统学习计算机知识（或者再读个研）。这样更容易获得工作机会，从而更容易获得对该领域更加深入的了解。如果有机会，直接去工作也能获得相同的经验。无论是什么情况，死读书肯定是不行的。计算机科学不会让你成为编程专家，就像学习画笔和颜料不可能让你成为画家一样。这是Eric　Raymond说的，他是New Hacker’s Dictionary字典的作者。很多程序员大佬的学历并不高，他们依然创造了不少伟大的软件。

• 和其他的程序员一起参与项目。在项目中努力成为最出色的程序员。在当最出色的程序员的时候，可以尝试领导项目，用自己的视野来启发别人。如果你是项目中最差的那个，要学习牛人们在做什么，如果他们不喜欢做的，你要拿来做。

• 接手并推进别人的项目。理解其他人写的代码。如果别人有没有考虑到的问题，你能理解并修复这些问题。思考并设计你的软件，让这些软件容易被他人维护。

• 学习至少6种编程语言。这6种语言中，包括一种支持面向对象的语言(例如Java或者C++)，一种支持函数式编程的语言(Lisp, ML或者Haskell)，一种支持语义抽象的语言(Lisp)，一种支持声明规范的(Prolog或者C++模板)，还有一种支持并发的(Clojure或Go)。

• 记住，在“计算机科学”中在“计算机”这个词语。理解执行一条指令要花多长时间，从内存中取一个字（要考虑缓存有没有命中的情况）要多久，从硬盘中连续读字节要多久，在硬盘中寻址定位要多久？

• 参加语言的标准化工作。这可能是有关 ANSI C++ 委员会，也可能是缩进的风格是两格缩进或四格缩进。无论如何，你能从中学到其他人对语言的喜好，也能了解到他们热爱的程度，甚至也许能知道一点他们为什么他们会这样认为？

• 知道何时能从标准化语言的工作中脱身，越快越好。

弗雷德·布鲁克斯在他的书《没有银弹》中给出了三条建议：

1. 尽早地系统地识别出顶级设计师
2. 每个人给分配一个职业规划的导师
3. 让成长中的设计师有机会互相切磋武艺

  有一部分人天生就有成为伟大设计师的潜质，然后，能做的最好的事情就是去正确引导他们。艾伦·佩里斯一针见血地说：”假如每个人都可以学会雕刻，那就得教米开朗基罗哪些事不要去做。对于伟大程序员，也是如此。”Perlis认为，伟大的人有一种内在的特质，这种特质往往比接受训练更重要。但是，这些特质是从哪里来的呢？与生俱来的？还是通过后天勤奋而来的？正如动画片《料理鼠王》里的幻象大厨Auguste Gusteau说的那样：“谁都能做饭，但只有那些无所畏惧的人才能成为大厨！”个人认为可以把练习的态度转变成心甘情愿的奉献，就跟耐心培养自己的孩子一样。这样往往就更容易走向成功之路。

3. 扬帆起航

  说了很多了，有没有比较具体的学习方法呢？那必须安排上啊！咱们就以学习Python为例，首先，我们要正确认识自己的编程水平。先做个简单的分类。把同学分为没有完整学过基础语法以及学过两个类别。

  首先说下没有学过基础语法的同学，其中包含正在学习基础语法的同学，请在学习过程中保持“爱玩”的心态，可以尝试将不同的操作进行组合，具体该如何操作呢？，举几个栗子，请大家看到例子后思考并实践验证，例子如下所示：

• 四则运算的组合：

a = 1
a *+1

• 赋值运算：

b = (a = 1)

• 函数体与局部变量

x = 10
def foo():
    print(x)
    x += 1

  以上例子皆是抛砖引玉(甚至我们可以在键盘上乱打一通，然后猜一下会不会报错，报错的话会在哪里报错)，希望大家能在学习语法中自主构建新的例子，从而加深对原有知识的理解。新手可以订阅系统讲解Python学习方法和语法的专栏：Python新手快速入门。

  最后再说下已经学过Python语法的同学。既然已经系统学习过语法了，那就请开始实战吧。在实战过程中请记得也是在玩，也不是在做枯燥乏味的练习题。就像玩游戏一样，学会了基本的操作就开始敞开玩耍吧。那么问题来了，究竟进行什么样的实战呢？

  选择非常之多，可以用Python来创建游戏，例如使用pygame来创建植物大战僵尸等小游戏；

  可以通过爬虫完成各种自动化操作。例如CSDN自动点赞与评论、自动收取蚂蚁森林能量等。爬虫适合于绝大多数人，在实战和学习过程中会对Python、前端、后端都有更加深刻的理解。下图为每天早上7点15分自动偷取能量的截图，想要学习爬虫的同学可以订阅我的专栏：Python爬虫实战教程

  当然，现在如火如荼的机器学习方向也是一个不错的选择。但相对来说，门槛要比之前的方向更高一些。想要学习机器学习的同学也可以订阅我的专栏：机器学习入门之工具篇和AI比赛教程。

  大家在学习中还有什么想法或者疑问的话，也欢迎大家留言交流，一起进步。