① 数学对编程的重要性
数学是一门工具性很强的科学,它与别的科学比较起来还具有较高的抽象性等特征。起初是计算机科学工作者离不开数学,而数学工作者认为计算机对他们可有可无,但是现在是互相都离不开对方了,计算机也提高了数学工作者在人们心目中的地位,大部分的数学工作者开始认识到计算机的重要性,并越来越多地进入到计算机领域发挥作用。但是随着人工智能、GPS(全球定位系统)等飞速的发展和计算机运算性能飞跃性的提升,计算机的优势越来越深入到思维领域,于是计算机将高深的数学理论用到实际中来,十分有效地解决了许多实际问题,例如着名难题四色问题就是被计算机证明的。问题的求解过程中有许多具有实用价值的数学分支如分析几何、小波分析、离散数学、仿生计算、数值计算中的有限单元方法等。它让人们知道计算机程序设计结合的就是数学知识和数学思想。
软件编程是基于数学模型的基础上面的,所以,数学是计算机科学的主要基础,以离散数学为代表的应用数学是描述学科理论、方法和技术的主要工具。软件编程中不仅许多理论是用数学描述的,而且许多技术也是用数学描述的。从计算机各种应用的程序设计方面考察,任何一个可在存储程序式电子数字计算机上运行的程序,其对应的计算方法首先都必须是构造性的,数据表示必须离散化,计算操作必须使用逻辑或代数的方法进行,这些都应体现在算法和程序之中。此外,到现在为止,算法的正确性、程序的语义及其正确性的理论基础仍然是数理逻辑,或进一步的模型论。真正的程序语义是模型论意义上的语义。于是软件编程思想运行的严密性、学科理论方法与实现技术的高度一致是计算机科学与技术学科同数学学科密切相关的根本原因。从学科特点和学科方法论的角度考察,软件编程的主要基础思想是数学思维,特别是数学中以代数、逻辑为代表的离散数学,而程序技术和电子技术仅仅只是计算机科学与技术学科产品或实现的一种技术表现形式。
二、软件编程与数学思维的联系
(一)数学在计算机领域的发展
如今形形色色的软件,都与数学有必然的联系,它们相互相成。例如,逻辑学在学科中的应用从早期的数理逻辑发展到今天的程序设计模型论;数学在学科中的应用从早期的抽象代数发展到今天的图形学、工程问题方面;几何学的应用从早期的二维平面计算机绘图发展到今天的三维动画软件系统,并在与复分析的结合中产生了分形理论与技术;在游戏、图形软件开发中引用了线性代数中大量的坐标变换,矩阵运算;在数据压缩与还原、信息安全方面引入了小波理论、代数编码理论等。
(二)软件编程的思维定式
软件编程的思维定式决定了一个人编程的水平,在编程过程中,数学思维清晰,编写出来的程序让人耳目一新。结合教学,通过调查分析,了解到超过85%的学生,他们在编程时是根据语法而编写程序,完全脱离了软件编程的思维,这种思维定式使得他们编写的程序相当糟糕,没有一点逻辑。
之所以造成这种软件编程的思维,是因为他们平时对数学思维的培养不够重视。很多学计算机的学生想:学高数,这有什么用?学线性代数有什么用?学离散数学,有什么用?于是他们很少去上这些课,马马虎虎,整天闷在寝室里,玩玩游戏,装装软件,看看C语言。只知道概率问题和矩阵知识在其它课程上起到了互补作用,学的不是很深。但是当他们看到<<数据结构和算法>>时,感到其中的内容对他们而言感觉相当的艰涩难懂,这时他们就隐约感觉到了数学思维的作用了。在此之前,他们不仅荒废了大学的高等数学,连初中的初等数学也忘的好多,当他们进行高抽象思维时,确实感觉自己的思维已经很迟钝了。学计算机的学生之所以觉得《数据结构》这门课程很难,就是因为他们的数学思维锻炼的不够!其实生活中有很多这样的例子:对于一个刚毕业的,编应用软件的大学生,在编程中用到《线性代数》的矩阵时,恐怕便会想,在大学把线性代数学好就好了;当在程序中用到动态链表、树时,恐怕也会想“在大学时花点时间去学《数据结构》,会多么的有意义”;当学数据结构时,恐怕也会想“学《离散数学》时为什么要逃那么多的课,要不然学离散的时候就会很轻松”。所以数学思维不够,在软件编程会有很多的疑虑,显的有点缩手缩尾,而且写的程序也不够健全,缺乏逻辑。
(三)软件编程与数学思维的融合
很多专业人士觉得数学和软件编程能力就像太极和拳击,软件编程能力很强就好比出拳速度很快很重,能直接给人以重击;数学很好的话就好像一个太极高手,表面上看没有太大的力量但是内在的能量是更强大的,但是好的拳击手是越年轻越好,而太极大师都是资历越深越厉害。所以数学是成就大师的必备能力,虽然很多学生看上去感觉没有什么用途,但是到了一定的水平之后就会体会它的力量了。
三、数学思维在软件编程中的应用
目前很多出名的IT公司在笔试的时候,都会在程序设计题中考察应聘者的数学思维能力,因此,这应该引起广大学生在平时的学习中注意锻炼自己的数学思维,有机会的话参加一下数学建模比赛,你便会有很深刻的体会---原来数学和计算机结合得这样紧密。下面典型的代码,在设计过程中充分的运用了数学思维。
题目一:从3个红球,5个白球,6个黑球中任意取出8个球,且其中必须有白球,输出所有可能的方案。
程序一:
#include "stdio.h"
void main()
{
int i,j,k; //I代表红球,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是因为题目中要求必须要有白球
{
k=8-i-j; //黑球的个数
if(k>=0&&k<=6)
{
printf("%3d,%3d,%3d",i,j,k); //输出组成方案
}
}
}
从上面的例子中我们可以隐隐知道数学思维在软件编程中的应用。尽管学习数学带给计算机专业人士的回报大过常人,但现今社会里每个人都能由此受益,是让人们提高自己思维能力,变得聪颖的绝佳方法。这种思维能力能让人们在各方面受益!但实际上,数学上功底扎实,在软件编程上的优势尽显,项目的设计模式格外地优化,程序逻辑条理也格外地清晰。因为数学可以培养人的逻辑思维能力,而程序设计需要很强的逻辑思维能力。
这些让我们深刻的体会到数学思维与软件编程的耦合性,其实我们国家的计算机软件水平的落后不是因为我们缺少程序员,而是因为缺乏懂数学的高质量的程序员。一个具有数学修养的程序员在写代码时更有可能写出逻辑严密的最简化的高质量代码。而目前一些龙头IT公司,比如微软公司总裁比尔 盖茨年青时就对数学很痴迷,而他们的项目经理,必须得具备超强的数学思维,而且有些还是数学专业的博士,从这也可以看出微软公司对于数学人才的重视程度。
四、结束语
软件编程的思想最重要是算法,而算法是建立在数学思维上的,其实说白了,程序只是一件衣服,算法才是它的灵魂,算法就来自于数学,没有深厚的数学思维功底,是弄不懂算法的。所以,如果你想从事软件编程,那么就认真的培养自己的数学思维吧!
② 程序员的逻辑思维可以从哪些方面进行培养呢
程序员逻辑思维的培养对软件工程非常重要,思维快的能快速编写逻辑代码。可以从一下几个方面进行慢慢培养。
第一:明确学习目的
逻辑思维学习编程对多数IT业人员来说都是非常有用的。学编程,做一名编程人员,从个人角度讲,可以解决在软件使用中所遇到的问题,改进现有软件,可以为自己找到一份理想的工作添加重要得砝码,有利于在求职道路上谋得一个好的职位;从国家的角度,可以为中国的软件产业做出应有的贡献,一名优秀的程序员永远是被争夺的对象。学习编程还能锻炼思维,使我们的逻辑思维更加严密;能够不断享受到创新的乐趣,将一直有机会走在高科技的前沿,因为程序设计本身是一种创造性的工作。知识经济时代给我们带来了无限的机会,要想真正掌握计算机技术,并在IT行业里干出一番事业来,有所作为,具有一定的编程能力是一个基本条件和要求。
第二打好基础,学好基础知识对我们开发也很重要学编程要具备一定的基础,总结之有以下几方面:
首先是数学基础 从计算机发展和应用的历史来看计算机的数学模型和体系结构等都是有数学家提出的,最早的计算机也是为数值计算而设计的。因此,要学好计算机就要有一定的数学基础,出学者有高中水平就差不多了。
其次是逻辑思维能力的培养 学程序设计要有一定的逻辑思维能力,“逻思力”的培养要长时间的实践锻炼。要想成为一名优秀的程序员,最重要的是掌握编程思想。要做到这一点必须在反复的实践、观察、分析、比较、总结中逐渐地积累。因此在学习编程过程中,我们不必等到什么都完全明白了才去动手实践,只要明白了大概,就要敢于自己动手去体验。谁都有第一次。有些问题只有通过实践后才能明白,也只有实践才能把老师和书上的知识变成自己的,高手都是这样成材的。最后是选择一种合适的入门语言 面对各种各样的语言,应按什么样的顺序学呢?程序设计工具不外乎如下几类: 1)本地开发 应用软件开发的工具有:Visual Basic 、Delphi 、VC++ ( C++ Builder ) 等;数据库开发工具有:Visual Foxpro 、Oracle Developer 、Power Builder 等。 2)跨平台开发 开发工具如 Java 等。 3)网络开发 对客户端开发工具如:Java Script 等;对服务器开发工具如:PHP 、ASP 、JSP 、ISAPI 、NSAPI 、CGI 等。 以上不同的环境下几种开发工具中 VB 法简单并容易理解,界面设计是可设化的,易学、易用。选 VB 作为入门的方向对出学者是较为适合的。
第三:注意理解一些重要概念
一本程序设计的书看到的无非就是变量、函数、条件语句、循环语句等概念,但要真正能进行编程应用,需要深入理解这些概念,在理解的基础上应用,不要只简单地学习语法、结构,而要吃透针对这些语法、结构的应用例子,做到举一反三,触类旁通。
第四:掌握编程思想,编程思想使用较多的就是oop编程思想
学习一门语言或开发工具,语法结构、功能调用是次要的,最主要是学习它的思想。例如学习 VC 就要学习 Windows 的内在机理、什么是线程......;学习 COM 就要知道VTALBE 、类厂、接口、idl......,关键是学一种思想,有了思想,那么我们就可以触类旁通。
第六:多实践、多交流,一切思维来自项目开发的积累
掌握编程思想必须在编程实际工作中去实践和体会。编程起步阶段要经常自己动手设计程序,具体设计时不要拘泥于固定的思维方式,遇到问题要多想几种解决的方案。这就要多交流,各人的思维方式不同、角度各异,各有高招,通过交流可不断吸收别人的长处,丰富编程实践,帮助自己提高水平。亲自动手进行程序设计是创造性思维应用的体现,也是培养逻辑思维的好方法。
第七:养成良好的编程习惯
编程入门不难,但入门后不断学习是十分重要的,相对来说较为漫长。在此期间要注意养成一些良好的编程习惯。编程风格的好坏很大程度影响程序质量。良好的编程风格可以使
程序结构清晰合理,且使程序代码便于维护。如代码的缩进编排、变量命令规则的一致性、代码的注释等。
第八:上网学编程
在网上可以学到很多不同的编程思想、方法、经验和技巧,有大量的工具和作品及相关的辅导材料供下载
8.加强计算机理论知识的再学习
思维培养学编程是符合“理论→实践→再理论→再实践”的一个认识过程。一开始要具有一定的计算机理论基础知识,包括编程所需的数学基础知识,具备了入门的条件,就可以
开始编程的实践,从实践中可以发现问题需要加强计算机理论知识的再学习。程序人人皆可编,但当你发现编到一定程度很难再提高的时候,就要回头来学习一些计算机科学和数
学基础理论。学过之后,很多以前遇到的问题都会迎刃而解,使人有豁然开朗之感。因此在学习编程的过程中要不断地针对应用中的困惑和问题深入学习数据结构、算法、计算机
原理、编译原理、操作系统原理、软件工程等计算机科学的理论基础和数理逻辑、代数系统、图论、离散数学等数学理论基础知识。这样经过不断的学习,再努力地实践,编程水平一定会不断提高到一个新高度。
这就是总结出来的思维培养模式,希望能帮到你,谢谢!
③ 为什么说学习计算机,首先要学会抽象思维
抽象是指类比,把生活中的一类现象用计算机里的数据模型来表现出来。比如车类,汽车大巴车卡车货车都是车,那么就可以在编程中定义一个车,来表示生活中的车
④ 怎么提高编程能力逻辑思维能力
思考问题的方式,方向,解决问题的方法,也就是说应该从哪里入手,从哪里着手去解决问题。
每个人都是从零基础开始接触编程的,很多技术大牛总结了很多经验、解决问题的方式。而现在作为一个编程初学者,我们不需要重新造轮子。我们只需要跟随前辈们脚步,避免重复去走他们已经走过的弯路,也可以说我们现在做的一切都是站在巨人的肩膀来进行的。学习前辈们的经验和解决问题的方式,然后结合自身来解决自己的问题,最终融会贯通为自己所用。
建议大家,解决问题的时候,首先要把问题分解。大化小,很多小问题已经有了非常成熟的解决方案,搜索引擎可以解决大部分问题,我们直接拿来用就可以了,并且记住这种解决问题的方案。而剩下解决不了的小问题,我们在进行针对性解决,每一个小问题解决后,一整块大问题就随之解决。
编程思维的训练就是要学习成熟的解决问题的方法:比如if
语句用来做分支判断,循环用来解决反复运算的问题。穷举法、递推、递归、排序、回溯等等(如果需要当专业程序员,需要学习数据结构和算法,设计模式等等,需要学的东西很多很多。但首先要解决的一个问题是自己能写代码解决一般问题。)
训练函数抽象,类抽象解决问题。如对有序数组,查找特定数值,没有经过训练,初学者,直接用循环遍历。如果经过二分法算法的训练,下次碰到这样的问题,就用二分法求解。
(需求->需求分析->设计->编码->测试->交付等)
拿到一个习题,还没有进行分析,就马上敲代码,这个学习方式,是不好的学习方式。
再设计,用哪种数据类型(数据结构)来组织或保存数据,用何种算法来计算效率最高,用面向过程,还是面向对象的编程范式,还是用函数式编程等等。设计后,再编写代码,最后写测试。
如果大家对于学习编程有任何疑问,可以随时咨询我,这是我的V:Zhanlaoshi71 从事IT行业16年,精通八种语言,多跟专业的人交流学习。
只有先经过训练常见的算法,分解问题,会做需求分析,慢慢训练,才会养成自己的思路。没有人一出生会编程,只有经过训练,才会学会编程。很多牛逼程序员用vim,敲的啪啪响,一会儿一屏幕代码,为啥那么熟练使用vim,习惯成自然。当你训练多了以后,学会一定的套路(解决问题的方法),养成独立思考的习惯,假以时日,自然就有思路了。
养成独立思考的习惯,养成切分问题,养成大问题化解小问题,养成套用学过的算法,才会有思路。简单的判断、循环都不会写,就想玩django,何来的思路?
万丈高楼从地起,希望大家脚踏实地实地的从基础训练起,先达到独立写代码解决一般的问题,再谈项目。见过盲目上号称牛逼项目的培训班出来的程序员,
没有学会独立写代码解决一般的问题的能力,开发项目时如狗咬刺猬无从下手。
⑤ 学编程有什么好处能锻炼逻辑和思维吗
逻辑思维能力的培养学程序设计要有一定的逻辑思维能力,“逻思力”的培养要长时间的实践锻炼。要想成为一名优秀的程序员,最重要的是掌握编程思想。要做到这一点必须在反复的实践、观察、分析、比较、总结中逐渐地积累。因此在学习编程过程中,我们不必等到什么都完全明白了才去动手实践,只要明白了大概,就要敢于自己动手去体验。谁都有第一次。有些问题只有通过实践后才能明白,也只有实践才能把老师和书上的知识变成自己的,高手都是这样成材的。
⑥ 编程思维对孩子有什么好处
编程思维对孩子的好处还是很多的。现在的孩子,其实并不缺乏独立思考的能力,但却缺乏将思考转化成行动的能力,而在当今的人工智能时代,这种转化能力与“编程思维”的过程类似。有的孩子看到一个问题,就能立刻反映出他的解决方案和想法,这在很多人眼里可能会认为他很聪明,其实是因为他的归纳和整合能力很强。而在儿童编程的训练中,总是会有这样的训练,把重复的单元集成在一起,以固定的模式,让电脑重复它。
所谓编程思维,不是指编写程序的技巧,而是一种致力于有效解决问题的思维方式,也就是”理解问题、找出路径“的思维过程。一个人要想真正在这个人工智能时代,有所突破,就必须去了解和学习编程。不单单是为了成为程序员,又或者成为技术、产品的开发者,而是像英语一般,为了更好的适应这个时代。而那些适应时代发展,并努力充实自己的人,大多都成功超越同龄人,获得了他人难以企及的成就。
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⑦ 如何确定自己是否适合做程序员
你老婆对你说:“老公,晚上回来买一个西瓜,如果看到西红柿,就买两个。”
如果你晚上买了一个西瓜和两个西红柿回来的话,说明你不适合当程序员。
如果你晚上只买了两个西瓜回来的话,说明你适合当程序员,但是
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你应该不会有老婆。
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你们这群程序员也是够了,一直在吵应该买几个西瓜,你们这么吊你们老婆知道吗?还有很多有经验的程序猿说应该反复确认用户需求的,你们确定你们都能找的到老婆?
我听到需求时心里运行的代码如下:
int 到底买点啥 ( ) {
// 所有把大括号放到这一行的人都去屎!
int 西瓜的数量 = 1;
if (看到了西红柿) {
// 注意大括号的位置
西瓜的数量 = 2;
}
return 西瓜的数量;
}
// 尼玛,为什么没有缩进!!!!
那么什么时候该买三个西瓜呢?我们重现一下场景:
你老婆对你说:“傻X,晚上回来买一个西瓜,如果看到西红柿,就再买两个。这次你要是还买两个西瓜回来,我就一辈子都不理你了!”
你仔细揣测了一下她的需求,发现了这个关键的“再”字!哈哈哈,这种战斗力只有5的渣题怎能难倒我这种top coder!你晚上开开心心地买了三个西瓜回来,跪碎了新买的HHKB pro,老婆还是摔门而去,拦都拦不住!
这次你运行的代码如下:
int 到底买点啥 ( ) {
// 所有把大括号放到这一行的人都去屎!
int 西瓜的数量 = 1;
if (看到了西红柿) {
// 注意大括号的位置
西瓜的数量 += 2;
}
return 西瓜的数量;
}
就让这三个西瓜陪你过下半辈子吧!!!!
⑧ 学习编程最重要的是什么
在编程这条道路上,最重要的,是要学会看手册,尤其是嵌入式这方面,手册是必须得会看并且进行尝试实验的,可能对于有的新手来说,这是一件很痛苦的事,毕竟手册讲的是非常枯燥乏味,但是学习编程,每一个程序员都是这样的。
⑨ 如何提高编程的思维逻辑能力
想提高编程的思维能力就要把握好编程思维的这四点:
把握好“理解问题——找出路径”的高效思维过程,它由“分解—抽象—模式识别—算法”这四个步骤。
1、分解,简单来说,就是“把复杂的大问题,拆解成更可执行、更好理解的小步骤”,它能锻炼我们拆解复杂问题的能力。
2、“抽象思维”能力,它能锻炼我们聚焦重点,忽略无用信息,并抽取关键信息的能力。
3、模式识别,就是“如何找出相似的模式,并高效率解决细分问题”,它能极大锻炼我们规律整合的能力。
4、算法,就是根据之前一系列对于问题的理解,设计一步一步的解决路径,并解决整个问题。
反复训练提升这 4 项重要的思维模式,建立一种真正“抗打”的认知思维和学习能力,酒客快速提高了!
⑩ 逻辑思维对程序员重要吗
很重要,在项目实际开发中逻辑思维是我们的引路人,他的灵活性直接影响我们开发的效率,对我们来说非常重要。