如何学习编程

如何学习编程

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

主要是进程和文件系统。

• 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。