读一本好书

好书，读一本就少一本。
好书，让人少走弯路。
好书，简单、直接。

至于如何挑一本好书，并不在本篇文章的讨论范围内，建议反复阅读《如何阅读一本书》还可以在看书前参考豆瓣评分。

2019-08-19
《程序设计方法》就是其中之一。
以下内容并非原创，但是初次阅读，激动不已，特记录分享。

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向儿童传授程序设计知识与现代教育学相悖。制定计划、学习教规、注重细节、严格自律有何乐趣？
—艾伦·佩利（1966 年图灵奖获得者）， 《编程警句》

这是开篇第一句话，就震撼到了。
越往后看，越庆幸自己看到这本书，这就是我想要的。

为什么要学习设计程序？

编写程序并不仅仅是一种职业技能。
事实上，编程是件有趣的事，是一种创造性的情感发泄，是一种用有形的方式表达抽象思维的方法。
设计程序可以教会人们多种技能，如阅读判断、分析思考、综合创造以及关注细节等等。

作者建议，每个人都应该学习如何设计程序。

• 首先数学一样，程序设计可以训练人的分析能力，不同的是，程序设计是一种积极的学习方法，在与软件的互动过程中，学生可以直接得到反馈，进行探索、实验和自我评价。与钻研数学习题相比，程序设计的成果，即计算机软件，更有趣，也更有用，它们能极大地增加学生的成就感；
• 另外，和语文一样，设计程序可以增强学生的阅读和写作能力。即使是最小的编程任务，也是以文字形式表达的，没有良好的判断和阅读技能是不可能设计出符合规范的程序，反过来，好的程序设计方法会迫使学生用适当的语言清晰地表达他的思考过程。

这本书是一本程序设计教科书，讨论如何从问题描述产生组织严谨的程序。
这本书把注意力集中于程序的设计过程，不强调算法和语言细节，不注重于某个特定的应用领域。

这本书有什么特色？

• 创新之一是给出一系列明确的程序设计指导。现有的程序设计课程往往趋向于给出含糊的、不明确的建议如“自上而下设计”，或者“结构化程序设计”等，与此不同，本书给出了一系列程序设计指导，由此引导学生一步一步地从问题的描述出发，通过明确定义的中间过程，得出程序。在这个过程中，学生将学会阅读、分析、组织、实验和系统思维能力；
• 创新之二是使用了一个全新的程序设计环境。过去的编程教材往往简单地假设学生有能力使用某种专业程序开发环境，而忽略程序设计环境对学生学习的影响。

程序设计环境安装参考，知乎@Clement Li的一篇文章DrRacket 的安装与 SICP 的配置看步骤一、二、三。

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这本书讨论的编程指导以程序设计诀窍 （programming design recipe）阐述。
设计诀窍指导程序设计初学者逐步掌握问题求解的过程，有了设计诀窍，程序设计的初学者就不用再盯着空白的纸张或计算机屏幕发呆了，他们可以自我检查并核对设计诀窍，使用“问答”方式进行程序设计并取得进步。

这本书通过识别问题的范畴来建立设计诀窍，而问题范畴的识别基于表示相应信息的数据的类型。

设计诀窍包含了 6 个程序设计基本步骤

每个步骤都将产生定义明确的中间结果：
1． 问题数据类型描述；
2． 程序行为的非形式描述；
3． 说明程序行为的例子；
4． 开发程序的模板或视图；
5． 把模板转换成完整的定义；
6． 通过测试发现错误。

编程的本质可归结如下：
1． 把某个量与另一个量相关联，
2． 用值代换名进行关系计算。
程序将输出和输入相联系，将程序应用于特定的输入，就是在计算中用具体的值代替相关的名字。

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烹饪既是孩童的游戏也是成人的乐事，
细心烹饪是爱的举措。
— 克雷格·卡莱波恩（1920-2000），纽约时报饮食编辑

学习设计程序就像学习踢球一样，你必须练习断球、运球、传球和射门。一旦你掌握了这些基本技术，下一个目标就是学习担任某个角色、选择并实施合适的战略，如果没有现成的，你需要创造一种。

程序设计者也是先形成程序框架，然后翻译为最初的程序版本，再反复修改，直到与最初的想法相符。事实上，好的程序员会多次编辑和修改自己的程序，最终达到某种形式的美。和足球运动员、建筑师、作曲家和作家一样，他们必须长期练习行业必需的基本技能。

这本书大约有一半的设计诀窍涉及输入数据和程序之间的关系，更准确地说，它们描述了如何从输入数据的类型得出整个程序的模板，
这种基于数据驱动的程序设计方式最常见，易于实施、理解、扩展和修改。

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其他设计诀窍有

• 递归（generative recursion）、
• 累积(accumulation)
• 历史敏感性(history sensitivity)。

递归型程序可以被重复调用以处理新的问题；
聚集型的程序在处理输入的过程中收集数据；
历史敏感性程序可以记住程序被多次调用的信息。

最后，但不是最不重要的，是抽象程序的设计诀窍。抽象把两个（或更多）相似的程序概括为一个。

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上面解释了“编程”和“程序设计”的含义，读者应该理解到本书所讲授的思想方法和技能对多种职业来说都相当重要。

要正确地设计程序，你必须：
1． 分析通常使用文字表述的问题；
2． 在抽象表达问题实质的同时使用例子进行说明；
3． 用精确的语言阐明所表述的语句和注释；
4． 通过检查、测试对上述活动进行评价和修改；
5． 关注细节。

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选用 Scheme 和 DrRacket

• 这本书仅使用六种 Scheme 结构（它们是函数定义和调用、条件表达式、结构体定义，局部定义以及赋值等）以及大约十二个基本函数，它们就是讲授计算和编程原则所需要的全部东西。希望把 Scheme 当作一种工具来使用的人则需要阅读其它的材料。
• 对初学者来说，选用 Scheme 是很自然的。首先，程序员可以把注意力集中于两个要素，即前面所指出的基本编程原则：程序就是数量之间的关系，对于特定的输入求取结果。使用 Scheme 语言核心，在教师的指导下，学生在第一堂课就可以开发出完整的程序。

我们把美归于简单，
不含多余部分，
边界清晰，
与一切相关联，
是中庸之道。
— 拉尔夫·沃尔多·爱默生， 《人生苦旅》