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抽象思維對程序員有多重要

發布時間:2022-11-26 23:07:14

① 數學對編程的重要性

數學是一門工具性很強的科學,它與別的科學比較起來還具有較高的抽象性等特徵。起初是計算機科學工作者離不開數學,而數學工作者認為計算機對他們可有可無,但是現在是互相都離不開對方了,計算機也提高了數學工作者在人們心目中的地位,大部分的數學工作者開始認識到計算機的重要性,並越來越多地進入到計算機領域發揮作用。但是隨著人工智慧、GPS(全球定位系統)等飛速的發展和計算機運算性能飛躍性的提升,計算機的優勢越來越深入到思維領域,於是計算機將高深的數學理論用到實際中來,十分有效地解決了許多實際問題,例如著名難題四色問題就是被計算機證明的。問題的求解過程中有許多具有實用價值的數學分支如分析幾何、小波分析、離散數學、仿生計算、數值計算中的有限單元方法等。它讓人們知道計算機程序設計結合的就是數學知識和數學思想。
軟體編程是基於數學模型的基礎上面的,所以,數學是計算機科學的主要基礎,以離散數學為代表的應用數學是描述學科理論、方法和技術的主要工具。軟體編程中不僅許多理論是用數學描述的,而且許多技術也是用數學描述的。從計算機各種應用的程序設計方面考察,任何一個可在存儲程序式電子數字計算機上運行的程序,其對應的計算方法首先都必須是構造性的,數據表示必須離散化,計算操作必須使用邏輯或代數的方法進行,這些都應體現在演算法和程序之中。此外,到現在為止,演算法的正確性、程序的語義及其正確性的理論基礎仍然是數理邏輯,或進一步的模型論。真正的程序語義是模型論意義上的語義。於是軟體編程思想運行的嚴密性、學科理論方法與實現技術的高度一致是計算機科學與技術學科同數學學科密切相關的根本原因。從學科特點和學科方法論的角度考察,軟體編程的主要基礎思想是數學思維,特別是數學中以代數、邏輯為代表的離散數學,而程序技術和電子技術僅僅只是計算機科學與技術學科產品或實現的一種技術表現形式。

二、軟體編程與數學思維的聯系

(一)數學在計算機領域的發展
如今形形色色的軟體,都與數學有必然的聯系,它們相互相成。例如,邏輯學在學科中的應用從早期的數理邏輯發展到今天的程序設計模型論;數學在學科中的應用從早期的抽象代數發展到今天的圖形學、工程問題方面;幾何學的應用從早期的二維平面計算機繪圖發展到今天的三維動畫軟體系統,並在與復分析的結合中產生了分形理論與技術;在游戲、圖形軟體開發中引用了線性代數中大量的坐標變換,矩陣運算;在數據壓縮與還原、信息安全方面引入了小波理論、代數編碼理論等。
(二)軟體編程的思維定式
軟體編程的思維定式決定了一個人編程的水平,在編程過程中,數學思維清晰,編寫出來的程序讓人耳目一新。結合教學,通過調查分析,了解到超過85%的學生,他們在編程時是根據語法而編寫程序,完全脫離了軟體編程的思維,這種思維定式使得他們編寫的程序相當糟糕,沒有一點邏輯。
之所以造成這種軟體編程的思維,是因為他們平時對數學思維的培養不夠重視。很多學計算機的學生想:學高數,這有什麼用?學線性代數有什麼用?學離散數學,有什麼用?於是他們很少去上這些課,馬馬虎虎,整天悶在寢室里,玩玩游戲,裝裝軟體,看看C語言。只知道概率問題和矩陣知識在其它課程上起到了互補作用,學的不是很深。但是當他們看到<<數據結構和演算法>>時,感到其中的內容對他們而言感覺相當的艱澀難懂,這時他們就隱約感覺到了數學思維的作用了。在此之前,他們不僅荒廢了大學的高等數學,連初中的初等數學也忘的好多,當他們進行高抽象思維時,確實感覺自己的思維已經很遲鈍了。學計算機的學生之所以覺得《數據結構》這門課程很難,就是因為他們的數學思維鍛煉的不夠!其實生活中有很多這樣的例子:對於一個剛畢業的,編應用軟體的大學生,在編程中用到《線性代數》的矩陣時,恐怕便會想,在大學把線性代數學好就好了;當在程序中用到動態鏈表、樹時,恐怕也會想「在大學時花點時間去學《數據結構》,會多麼的有意義」;當學數據結構時,恐怕也會想「學《離散數學》時為什麼要逃那麼多的課,要不然學離散的時候就會很輕松」。所以數學思維不夠,在軟體編程會有很多的疑慮,顯的有點縮手縮尾,而且寫的程序也不夠健全,缺乏邏輯。
(三)軟體編程與數學思維的融合
很多專業人士覺得數學和軟體編程能力就像太極和拳擊,軟體編程能力很強就好比出拳速度很快很重,能直接給人以重擊;數學很好的話就好像一個太極高手,表面上看沒有太大的力量但是內在的能量是更強大的,但是好的拳擊手是越年輕越好,而太極大師都是資歷越深越厲害。所以數學是成就大師的必備能力,雖然很多學生看上去感覺沒有什麼用途,但是到了一定的水平之後就會體會它的力量了。

三、數學思維在軟體編程中的應用

目前很多出名的IT公司在筆試的時候,都會在程序設計題中考察應聘者的數學思維能力,因此,這應該引起廣大學生在平時的學習中注意鍛煉自己的數學思維,有機會的話參加一下數學建模比賽,你便會有很深刻的體會---原來數學和計算機結合得這樣緊密。下面典型的代碼,在設計過程中充分的運用了數學思維。
題目一:從3個紅球,5個白球,6個黑球中任意取出8個球,且其中必須有白球,輸出所有可能的方案。
程序一:
#include "stdio.h"
void main()
{
int i,j,k; //I代表紅球,j代表白球,k代表黑球
printf("\n red write black\n");
for(i=0;i<=3;i++)
for(j=1;j<=5;j++) //j=1是因為題目中要求必須要有白球
{
k=8-i-j; //黑球的個數
if(k>=0&&k<=6)
{
printf("%3d,%3d,%3d",i,j,k); //輸出組成方案
}
}
}
從上面的例子中我們可以隱隱知道數學思維在軟體編程中的應用。盡管學習數學帶給計算機專業人士的回報大過常人,但現今社會里每個人都能由此受益,是讓人們提高自己思維能力,變得聰穎的絕佳方法。這種思維能力能讓人們在各方面受益!但實際上,數學上功底扎實,在軟體編程上的優勢盡顯,項目的設計模式格外地優化,程序邏輯條理也格外地清晰。因為數學可以培養人的邏輯思維能力,而程序設計需要很強的邏輯思維能力。
這些讓我們深刻的體會到數學思維與軟體編程的耦合性,其實我們國家的計算機軟體水平的落後不是因為我們缺少程序員,而是因為缺乏懂數學的高質量的程序員。一個具有數學修養的程序員在寫代碼時更有可能寫出邏輯嚴密的最簡化的高質量代碼。而目前一些龍頭IT公司,比如微軟公司總裁比爾 蓋茨年青時就對數學很痴迷,而他們的項目經理,必須得具備超強的數學思維,而且有些還是數學專業的博士,從這也可以看出微軟公司對於數學人才的重視程度。

四、結束語

軟體編程的思想最重要是演算法,而演算法是建立在數學思維上的,其實說白了,程序只是一件衣服,演算法才是它的靈魂,演算法就來自於數學,沒有深厚的數學思維功底,是弄不懂演算法的。所以,如果你想從事軟體編程,那麼就認真的培養自己的數學思維吧!

② 程序員的邏輯思維可以從哪些方面進行培養呢

程序員邏輯思維的培養對軟體工程非常重要,思維快的能快速編寫邏輯代碼。可以從一下幾個方面進行慢慢培養。
第一:明確學習目的
邏輯思維學習編程對多數IT業人員來說都是非常有用的。學編程,做一名編程人員,從個人角度講,可以解決在軟體使用中所遇到的問題,改進現有軟體,可以為自己找到一份理想的工作添加重要得砝碼,有利於在求職道路上謀得一個好的職位;從國家的角度,可以為中國的軟體產業做出應有的貢獻,一名優秀的程序員永遠是被爭奪的對象。學習編程還能鍛煉思維,使我們的邏輯思維更加嚴密;能夠不斷享受到創新的樂趣,將一直有機會走在高科技的前沿,因為程序設計本身是一種創造性的工作。知識經濟時代給我們帶來了無限的機會,要想真正掌握計算機技術,並在IT行業里干出一番事業來,有所作為,具有一定的編程能力是一個基本條件和要求。
第二打好基礎,學好基礎知識對我們開發也很重要學編程要具備一定的基礎,總結之有以下幾方面:
首先是數學基礎 從計算機發展和應用的歷史來看計算機的數學模型和體系結構等都是有數學家提出的,最早的計算機也是為數值計算而設計的。因此,要學好計算機就要有一定的數學基礎,出學者有高中水平就差不多了。
其次是邏輯思維能力的培養 學程序設計要有一定的邏輯思維能力,「邏思力」的培養要長時間的實踐鍛煉。要想成為一名優秀的程序員,最重要的是掌握編程思想。要做到這一點必須在反復的實踐、觀察、分析、比較、總結中逐漸地積累。因此在學習編程過程中,我們不必等到什麼都完全明白了才去動手實踐,只要明白了大概,就要敢於自己動手去體驗。誰都有第一次。有些問題只有通過實踐後才能明白,也只有實踐才能把老師和書上的知識變成自己的,高手都是這樣成材的。最後是選擇一種合適的入門語言 面對各種各樣的語言,應按什麼樣的順序學呢?程序設計工具不外乎如下幾類: 1)本地開發 應用軟體開發的工具有:Visual Basic 、Delphi 、VC++ ( C++ Builder ) 等;資料庫開發工具有:Visual Foxpro 、Oracle Developer 、Power Builder 等。 2)跨平台開發 開發工具如 Java 等。 3)網路開發 對客戶端開發工具如:Java Script 等;對伺服器開發工具如:PHP 、ASP 、JSP 、ISAPI 、NSAPI 、CGI 等。 以上不同的環境下幾種開發工具中 VB 法簡單並容易理解,界面設計是可設化的,易學、易用。選 VB 作為入門的方向對出學者是較為適合的。
第三:注意理解一些重要概念
一本程序設計的書看到的無非就是變數、函數、條件語句、循環語句等概念,但要真正能進行編程應用,需要深入理解這些概念,在理解的基礎上應用,不要只簡單地學習語法、結構,而要吃透針對這些語法、結構的應用例子,做到舉一反三,觸類旁通。
第四:掌握編程思想,編程思想使用較多的就是oop編程思想
學習一門語言或開發工具,語法結構、功能調用是次要的,最主要是學習它的思想。例如學習 VC 就要學習 Windows 的內在機理、什麼是線程......;學習 COM 就要知道VTALBE 、類廠、介面、idl......,關鍵是學一種思想,有了思想,那麼我們就可以觸類旁通。
第六:多實踐、多交流,一切思維來自項目開發的積累
掌握編程思想必須在編程實際工作中去實踐和體會。編程起步階段要經常自己動手設計程序,具體設計時不要拘泥於固定的思維方式,遇到問題要多想幾種解決的方案。這就要多交流,各人的思維方式不同、角度各異,各有高招,通過交流可不斷吸收別人的長處,豐富編程實踐,幫助自己提高水平。親自動手進行程序設計是創造性思維應用的體現,也是培養邏輯思維的好方法。
第七:養成良好的編程習慣
編程入門不難,但入門後不斷學習是十分重要的,相對來說較為漫長。在此期間要注意養成一些良好的編程習慣。編程風格的好壞很大程度影響程序質量。良好的編程風格可以使
程序結構清晰合理,且使程序代碼便於維護。如代碼的縮進編排、變數命令規則的一致性、代碼的注釋等。
第八:上網學編程
在網上可以學到很多不同的編程思想、方法、經驗和技巧,有大量的工具和作品及相關的輔導材料供下載
8.加強計算機理論知識的再學習
思維培養學編程是符合「理論→實踐→再理論→再實踐」的一個認識過程。一開始要具有一定的計算機理論基礎知識,包括編程所需的數學基礎知識,具備了入門的條件,就可以
開始編程的實踐,從實踐中可以發現問題需要加強計算機理論知識的再學習。程序人人皆可編,但當你發現編到一定程度很難再提高的時候,就要回頭來學習一些計算機科學和數
學基礎理論。學過之後,很多以前遇到的問題都會迎刃而解,使人有豁然開朗之感。因此在學習編程的過程中要不斷地針對應用中的困惑和問題深入學習數據結構、演算法、計算機
原理、編譯原理、操作系統原理、軟體工程等計算機科學的理論基礎和數理邏輯、代數系統、圖論、離散數學等數學理論基礎知識。這樣經過不斷的學習,再努力地實踐,編程水平一定會不斷提高到一個新高度。
這就是總結出來的思維培養模式,希望能幫到你,謝謝!

③ 為什麼說學習計算機,首先要學會抽象思維

抽象是指類比,把生活中的一類現象用計算機里的數據模型來表現出來。比如車類,汽車大巴車卡車貨車都是車,那麼就可以在編程中定義一個車,來表示生活中的車

④ 怎麼提高編程能力邏輯思維能力

什麼是編程思維?

思考問題的方式,方向,解決問題的方法,也就是說應該從哪裡入手,從哪裡著手去解決問題。

每個人都是從零基礎開始接觸編程的,很多技術大牛總結了很多經驗、解決問題的方式。而現在作為一個編程初學者,我們不需要重新造輪子。我們只需要跟隨前輩們腳步,避免重復去走他們已經走過的彎路,也可以說我們現在做的一切都是站在巨人的肩膀來進行的。學習前輩們的經驗和解決問題的方式,然後結合自身來解決自己的問題,最終融會貫通為自己所用。

編程思維是培養出來的

建議大家,解決問題的時候,首先要把問題分解。大化小,很多小問題已經有了非常成熟的解決方案,搜索引擎可以解決大部分問題,我們直接拿來用就可以了,並且記住這種解決問題的方案。而剩下解決不了的小問題,我們在進行針對性解決,每一個小問題解決後,一整塊大問題就隨之解決。

編程思維的訓練就是要學習成熟的解決問題的方法:比如if

語句用來做分支判斷,循環用來解決反復運算的問題。窮舉法、遞推、遞歸、排序、回溯等等(如果需要當專業程序員,需要學習數據結構和演算法,設計模式等等,需要學的東西很多很多。但首先要解決的一個問題是自己能寫代碼解決一般問題。)

訓練函數抽象,類抽象解決問題。如對有序數組,查找特定數值,沒有經過訓練,初學者,直接用循環遍歷。如果經過二分法演算法的訓練,下次碰到這樣的問題,就用二分法求解。

做習題,要像開發項目的流程一樣

(需求->需求分析->設計->編碼->測試->交付等)

拿到一個習題,還沒有進行分析,就馬上敲代碼,這個學習方式,是不好的學習方式。

首先分析題目

再設計,用哪種數據類型(數據結構)來組織或保存數據,用何種演算法來計算效率最高,用面向過程,還是面向對象的編程範式,還是用函數式編程等等。設計後,再編寫代碼,最後寫測試。

如果大家對於學習編程有任何疑問,可以隨時咨詢我,這是我的V:Zhanlaoshi71 從事IT行業16年,精通八種語言,多跟專業的人交流學習。

如何才能逐漸養成良好的編程思維思路

只有先經過訓練常見的演算法,分解問題,會做需求分析,慢慢訓練,才會養成自己的思路。沒有人一出生會編程,只有經過訓練,才會學會編程。很多牛逼程序員用vim,敲的啪啪響,一會兒一屏幕代碼,為啥那麼熟練使用vim,習慣成自然。當你訓練多了以後,學會一定的套路(解決問題的方法),養成獨立思考的習慣,假以時日,自然就有思路了。

養成獨立思考的習慣,養成切分問題,養成大問題化解小問題,養成套用學過的演算法,才會有思路。簡單的判斷、循環都不會寫,就想玩django,何來的思路?

萬丈高樓從地起,希望大家腳踏實地實地的從基礎訓練起,先達到獨立寫代碼解決一般的問題,再談項目。見過盲目上號稱牛逼項目的培訓班出來的程序員,

沒有學會獨立寫代碼解決一般的問題的能力,開發項目時如狗咬刺蝟無從下手。

⑤ 學編程有什麼好處能鍛煉邏輯和思維嗎

邏輯思維能力的培養學程序設計要有一定的邏輯思維能力,「邏思力」的培養要長時間的實踐鍛煉。要想成為一名優秀的程序員,最重要的是掌握編程思想。要做到這一點必須在反復的實踐、觀察、分析、比較、總結中逐漸地積累。因此在學習編程過程中,我們不必等到什麼都完全明白了才去動手實踐,只要明白了大概,就要敢於自己動手去體驗。誰都有第一次。有些問題只有通過實踐後才能明白,也只有實踐才能把老師和書上的知識變成自己的,高手都是這樣成材的。

⑥ 編程思維對孩子有什麼好處

編程思維對孩子的好處還是很多的。現在的孩子,其實並不缺乏獨立思考的能力,但卻缺乏將思考轉化成行動的能力,而在當今的人工智慧時代,這種轉化能力與「編程思維」的過程類似。有的孩子看到一個問題,就能立刻反映出他的解決方案和想法,這在很多人眼裡可能會認為他很聰明,其實是因為他的歸納和整合能力很強。而在兒童編程的訓練中,總是會有這樣的訓練,把重復的單元集成在一起,以固定的模式,讓電腦重復它。

所謂編程思維,不是指編寫程序的技巧,而是一種致力於有效解決問題的思維方式,也就是」理解問題、找出路徑「的思維過程。一個人要想真正在這個人工智慧時代,有所突破,就必須去了解和學習編程。不單單是為了成為程序員,又或者成為技術、產品的開發者,而是像英語一般,為了更好的適應這個時代。而那些適應時代發展,並努力充實自己的人,大多都成功超越同齡人,獲得了他人難以企及的成就。

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⑦ 如何確定自己是否適合做程序員

你老婆對你說:「老公,晚上回來買一個西瓜,如果看到西紅柿,就買兩個。」

如果你晚上買了一個西瓜和兩個西紅柿回來的話,說明你不適合當程序員。
如果你晚上只買了兩個西瓜回來的話,說明你適合當程序員,但是
。。。
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。。。
。。。
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你應該不會有老婆。


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你們這群程序員也是夠了,一直在吵應該買幾個西瓜,你們這么吊你們老婆知道嗎?還有很多有經驗的程序猿說應該反復確認用戶需求的,你們確定你們都能找的到老婆?

我聽到需求時心裡運行的代碼如下:
int 到底買點啥 ( ) {
// 所有把大括弧放到這一行的人都去屎!
int 西瓜的數量 = 1;
if (看到了西紅柿) {
// 注意大括弧的位置
西瓜的數量 = 2;
}
return 西瓜的數量;
}
// 尼瑪,為什麼沒有縮進!!!!

那麼什麼時候該買三個西瓜呢?我們重現一下場景:

你老婆對你說:「傻X,晚上回來買一個西瓜,如果看到西紅柿,就再買兩個。這次你要是還買兩個西瓜回來,我就一輩子都不理你了!」
你仔細揣測了一下她的需求,發現了這個關鍵的「再」字!哈哈哈,這種戰鬥力只有5的渣題怎能難倒我這種top coder!你晚上開開心心地買了三個西瓜回來,跪碎了新買的HHKB pro,老婆還是摔門而去,攔都攔不住!

這次你運行的代碼如下:
int 到底買點啥 ( ) {
// 所有把大括弧放到這一行的人都去屎!
int 西瓜的數量 = 1;
if (看到了西紅柿) {
// 注意大括弧的位置
西瓜的數量 += 2;
}
return 西瓜的數量;
}

就讓這三個西瓜陪你過下半輩子吧!!!!

⑧ 學習編程最重要的是什麼

在編程這條道路上,最重要的,是要學會看手冊,尤其是嵌入式這方面,手冊是必須得會看並且進行嘗試實驗的,可能對於有的新手來說,這是一件很痛苦的事,畢竟手冊講的是非常枯燥乏味,但是學習編程,每一個程序員都是這樣的。

⑨ 如何提高編程的思維邏輯能力

想提高編程的思維能力就要把握好編程思維的這四點:

把握好「理解問題——找出路徑」的高效思維過程,它由「分解—抽象—模式識別—演算法」這四個步驟。

1、分解,簡單來說,就是「把復雜的大問題,拆解成更可執行、更好理解的小步驟」,它能鍛煉我們拆解復雜問題的能力。

2、「抽象思維」能力,它能鍛煉我們聚焦重點,忽略無用信息,並抽取關鍵信息的能力。

3、模式識別,就是「如何找出相似的模式,並高效率解決細分問題」,它能極大鍛煉我們規律整合的能力。

4、演算法,就是根據之前一系列對於問題的理解,設計一步一步的解決路徑,並解決整個問題。

反復訓練提升這 4 項重要的思維模式,建立一種真正「抗打」的認知思維和學習能力,酒客快速提高了!

⑩ 邏輯思維對程序員重要嗎

很重要,在項目實際開發中邏輯思維是我們的引路人,他的靈活性直接影響我們開發的效率,對我們來說非常重要。

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