从日常思维到计算机程序编程思维

 

计算机是我们的生活必需品，我们的日常生活已经离不开计算机了。我们都在有意无意的使用计算机。比如一天，你到银行柜台上取钱，银行的职员使用的也是计算机。当我们使用计算机的时候，我们都是要用计算机上面已经有的软件，比如说你在使用手机，手机也是一台计算机，我们要用手机的时候我们想的是，去哪下一个APP来使用？而不是说我们都要自己去写一个APP，当然，你找遍了所有的这个市场，你找到不自己想要的那个功能的APP，那也许一个特殊的功能需求，要求你想做一件特殊的事情，即也许得要牛自己去写一个软件去解决，但是写软件的这种事情在现在也很少见了吧？大多数的人都不需要自己写，这个任务分配给了我们这些学计算机编程的程序员。

所以我们学程序设计的目的是什么呢？重要的目的不在于你要为自己写一个软件，而是重要通过学习程序设计，你可以理解计算机是怎么工作的，计算机擅长做什么样的事情？计算机能做什么样的事情？什么样的事情是计算机不容易做或者不擅长做的？计算机一般又是怎么解决问题的呢？比如说，我们在餐馆里吃饭，刚坐下来，我希望能够喝一杯水，我可能请服务员给我一杯水，所以呢，你只要跟他说：请给我一杯水。他会转身走到厨房找一个杯子倒一杯水给你，然后给你拿过来。但是对于计算机来说，如果你想让他为你做一件事情，可能没有那么好的自动化的程度，也许需要你一步一步的告诉那个计算机，应该怎么去做？

比如说你可能会对计算机说，你要转身走到厨房，然后找到一个杯子，然后找到一个水壶，然后在杯子里面倒入一些水，最后拿着杯子走回桌子。计算机就是这样子，事实上呢，我们在说，它是电脑，它很聪明很智能。但其实他什么也不会，只会做一件事情，就是你要他走一步他就走一步，一步步的怎么做给你看。当然它最大的能力是什么呢？你叫他做这一步，他一定不会走那一步，他会把你要求做的每一步都按要求做得很好。可是，他不知道怎么把这些步骤串起来来满足你的要求，那怎么去把这些串起来，这就是我们作为一个程序员要做的事情。即程序逻辑。

所以，当我面对一个人的时候，我们只要对那个人说：what to do，我要你做什么?他就自己就知道要去做什么。可是面对计算机，我们就必须要告诉他：how to do，如何去把这件事情做出来。因此我们要告诉计算机，要让计算机知道如何去把一件事情做起来的时候，我们需要有一定的方式，我们需要有一定的描述这种步骤的手段，那么这个手段呢，就叫做程序。

程序就是用一种特殊的编程语言去写出来表达，如Java、Python、Html+CSS、C等等。那么我们要计算机如何去解决问题，就需要要我们用编程语言来告诉计算机，我要你怎么一步一步的去做，怎么走过去去厨房取水来给我喝。我们用编程语言去编写代码，通过代码告诉计算机做事情的步骤，让计算机按特定的逻辑继续去执行。

那计算机懂什么样的语言呢？如上图所示的这种语言，在这个图的右边可以看到的是一连串的数字，你可能会觉得奇怪，有些不是常见的数字还带有字母，这是计算机另一种常用的计数方式--16进制的数字。因为有16进制，也就是说他要从0~15的，每一位都有从0~15的，阿拉伯数字范围就不够表达了，计算机就用字母a到f来表达后面的数字，所以里面有字母在里头，但它还是数字，这是16进制的数字。这是一段计算机能够懂的程序，然后它用计算机的原型，执行一系列的操作。其实这张的数字部分对应的段程序，程序员也不知道这里面具体是什么，一看是数值，这些到底指的是什么样的意思，需要将这一段程序通过另外的一个软件或者说通过一个工具，转换我们能够看懂的东西，数值转换之后的程序如图中右边部分所示，才知道他原来的样子是这样的。

当然在我们学习任何编程语言之前，这一段代码文字对我们来说也可能还是像天书一样，但是你大概能够猜一猜这里面可能有些什么样的东西，干了啥。那么右边这一段程序是做什么呢？这段程序是在用辗转相除法，去计算两个数，也就是这儿的32和26他们的最大公约数。你看到的是这一段程序，虽然这段程序是用编程语言写的，但是其实他是根据计算最大公约数的数学逻辑写的，就是下图右边的这一系列的文字，这部分可以把它叫做算法。我们要去计算一样事情，那我们需要有步骤，我们要告诉计算机怎么去做，就像前面去端水一样，我们要有有条理的一步一步的告诉计算机，步骤执行完那就得到了我们的最大公约数。

不断的算下去最后能够得到一个结果，这样的一些描述就叫做算法。所以你看计算机能懂的是那种二进制的东西。然后代码是程序员能够懂的东西，最后才是普通人的能懂的东西，就是如何去做计算的步骤，也就是算法。算法-程序-计算机能够运行的东西，这中间有步骤，有很多的事情要去做，所以，我们要让计算机去做计算，就需要像这样去找出其中的步骤，然后呢，又变成原句写出来。那我们把计算机做的所有的事情都叫做计算，加减乘除运算只是是计算的一部分，所有由计算机去做的事情都是计算。计算的步骤就是算法。