很有啟發(fā)的一篇關(guān)于編程的文章

2020-02-13閱讀?2200

編程究竟難在哪市埋？

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“編程一點(diǎn)都不難刻蚯，它只是和你十幾年來在學(xué)校受的教育格格不入而已谋旦∈ＪВ”

第一次看到這句話，是在知乎問題“編程究竟難在哪里册着？”里一位名叫@ invalid s的高贊回答拴孤。

與也是這兩年才開始半路學(xué)編程的我，所感所悟不謀而合甲捏。

所以今天站在前人的肩膀上演熟，我想和大家好好聊聊“編程究竟難在哪?”這件事。

一司顿、難在我們從未接受過解決問題的訓(xùn)練

從小到大芒粹，我們受到的教育終極目的是有一個(gè)：考取理想的學(xué)校。每一張張考卷都是一個(gè)個(gè)堆砌起來的知識點(diǎn)：三角函數(shù)大溜，解析幾何化漆，數(shù)列，函數(shù)…...

這么多知識點(diǎn)钦奋，你需要做的是背下它們座云，或者說的更高級一點(diǎn)疙赠，理解它們。

即便是強(qiáng)調(diào)思辨和分析的“文科類”朦拖，也可以靠死記硬背答題模板拿分圃阳，就連作文都要有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。

我記得有一年考試璧帝，題目是對冰心的一首小詩寫評論：

“墻角的花捍岳，當(dāng)你孤芳自賞的時(shí)候，世界就變小了裸弦∷钔”

出題老師原意是讓大家批判孤芳自賞，但有同學(xué)偏偏贊美孤芳自賞理疙，贊美這種潔身自好的精神晕城。而這種文章要一律判作不及格。

年紀(jì)尚小的我們甚至都來不及懷疑“為什么這個(gè)學(xué)生說得沒有道理窖贤？為什么所有的人都只能有一樣的價(jià)值觀呢砖顷？”因?yàn)榍f軍擠獨(dú)木橋，保險(xiǎn)起見的我們只需要按照所理解下來的知識赃梧，將一塊塊碎片滤蝠，根據(jù)正確而萬能的模板拼好，才容易拿下滿分授嘀。

我們非常擅長理解和記憶物咳，并井井有條地套公式。

這一切蹄皱，到了學(xué)編程這里览闰，統(tǒng)統(tǒng)不奏效。

我大一的時(shí)候剛開始接觸C語言巷折，非常痛苦压鉴。那會兒，沒有任何計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)锻拘，編程語法大多靠背——C++語法油吭、操作系統(tǒng)各項(xiàng)定義、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)各種協(xié)議署拟、常量婉宰、作用域、多態(tài)...........

身邊不少同學(xué)也這樣推穷，“高考精神”還深深印烙在骨子里芍阎，我們都認(rèn)為學(xué)習(xí)一門編程語言最重要的就是掌握其語法，所以為了將語法爛熟于心缨恒，最直接的方法就是記憶谴咸。

結(jié)果可想而知，即便拿了相應(yīng)的學(xué)分骗露，沒有人敢說自己會編程岭佳。

我們接受了十幾年的應(yīng)試教育，為了最大化公平萧锉，考試必須有一套清晰的標(biāo)準(zhǔn)珊随。正是如此，我們更看中重應(yīng)試技巧而非知識本身柿隙，學(xué)習(xí)變成了追求標(biāo)準(zhǔn)答案叶洞，求知變成了死記硬背。

絕大部分人禀崖，難以形成系統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法論的意識衩辟，以至于很多人一旦脫離試卷，在社會中面對實(shí)際問題的時(shí)候波附，完全沒有一套行之有效的方法論支撐其解決問題艺晴。

而編程的核心，不是編程掸屡，不是語法封寞，甚至不是算法或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身，恰恰是如何分解問題——發(fā)現(xiàn)規(guī)律建立解決問題模型仅财，映射到合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法上狈究，最后才根據(jù)算法寫程序?qū)崿F(xiàn)。

基于此盏求，卡耐基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)的一名華裔教授提出「編程思維」這個(gè)概念抖锥。

他定義編程思維——能夠把現(xiàn)實(shí)生活中的復(fù)雜問題，逐步拆分成可理解的小問題风喇。

1宁改、Decomposition，即拆分魂莫。根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn)还蹲，把問題拆分。

比如我想喝咖啡耙考，那我可以請求你：“可以幫我倒杯咖啡嗎谜喊？”但這句話如果想讓電腦聽懂，我得先告訴它哪個(gè)是“杯子”倦始、哪個(gè)是“咖啡”斗遏、什么是“倒”，然后再告訴它怎么去倒鞋邑，比如先直走5米诵次，左轉(zhuǎn)75度账蓉，左臂下放50度……

現(xiàn)實(shí)生活，每一個(gè)復(fù)雜問題逾一，都是基于解決一個(gè)個(gè)被拆分的小問題而被解決的铸本。

比如說，超級計(jì)算機(jī)感覺很復(fù)雜最后無非是解決一個(gè)帶寬問題遵堵、一個(gè)存儲問題箱玷；

比如說，解決碳排無從下手陌宿，實(shí)際上是解決人口锡足、服務(wù)、能源壳坪、單位能源的碳排放這幾個(gè)問題舶得。

2、Pattern Recognition弥虐，即模式識別扩灯。根據(jù)新問題和以前解決過的問題的相似性，舉一反三琢磨出規(guī)律霜瘪。

假如你需要畫100只貓珠插，你會怎么辦？找100只貓來挨個(gè)臨挠倍浴捻撑？

對于計(jì)算機(jī)來說，你需要找出貓的“模式”缤底。

你要知道貓是專屬的毛顾患，眼睛，尾巴个唧，四條腿等江解，按照這個(gè)“模式”，你才可以“批量”畫貓——你不用每次畫一個(gè)新動物徙歼，只需要變換局部特征：黃白條的貓還是黑貓犁河，長尾巴的貓還是短尾貓。

3魄梯、Abstraction桨螺，即抽象，將問題里涉及的數(shù)據(jù)酿秸，抽象到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（變量灭翔，數(shù)組，鏈表等）辣苏，把數(shù)據(jù)處理過程可重復(fù)執(zhí)行部分抽象成函數(shù)模塊肝箱。

聽起來很復(fù)雜吧哄褒？這是一個(gè)過濾的過程，整個(gè)過程你要聚焦重要的關(guān)鍵信息狭园，忽視無用細(xì)節(jié)读处，這樣才能通過認(rèn)知問題的核心本質(zhì)，幫助我們形成解決問題的構(gòu)想唱矛。

比如，當(dāng)我們看到這一房子井辜，我們看到的是：

但在建筑師的眼中绎谦，它可能是這樣的：

建筑師通過自己的經(jīng)驗(yàn)，抽象出房子里面具體的構(gòu)造粥脚。

這一步窃肠，我們雖然幾乎難以在應(yīng)試教育的學(xué)習(xí)方法中獲得，但我們能從不斷地編程訓(xùn)練中去培養(yǎng)抽象思維刷允。會編程的人冤留，往往能透過一個(gè)應(yīng)用表象，看到背后實(shí)現(xiàn)的步驟树灶。

4纤怒、Algorithms，即算法天通。通過循環(huán)執(zhí)行泊窘，根據(jù)前三步的分析成果，設(shè)計(jì)步驟像寒，寫出算法烘豹，從而解決問題。

這一整個(gè)過程诺祸，我們看到所謂的編程語言和語法携悯，在最后才發(fā)揮出作用。

所以當(dāng)我們覺得學(xué)編程難筷笨，是因?yàn)槲覀冞€未從過去根深蒂固的學(xué)習(xí)習(xí)慣中抽離出來憔鬼，凡是需要打破習(xí)慣的事，必是不易的奥秆。

就像很多剛剛出國讀書的孩子逊彭，常常在面對外國老師問出「why」的問題時(shí)，馬上一種驚慌失措的表情构订，滿腦子想著自己是不是又說錯(cuò)答案了侮叮，不知道老師這樣問僅僅是為了引導(dǎo)他們拓展思維。

我們真實(shí)的社會和生活也是不易的悼瘾，它們沒有標(biāo)準(zhǔn)答案囊榜，許多人終其一生沒有追尋問題的能力审胸，無法理解世界的復(fù)雜。

而編程卸勺，是你找出解決方法的能力砂沛，把現(xiàn)實(shí)問題轉(zhuǎn)換為代碼邏輯的能力。只有認(rèn)清這一點(diǎn)曙求，你才能更好地攻克它碍庵。

二、難在我們從未學(xué)過創(chuàng)造

清華大學(xué)前校長陳吉寧曾提過一個(gè)觀點(diǎn)：

清華大學(xué)里有很多“A型學(xué)生”悟狱，但未來社會最需要的是“X型學(xué)生”静浴。

“A型學(xué)生”，指的是傳統(tǒng)觀念里的“好學(xué)生”挤渐，他們的成績總是能得“A”苹享。

“X型學(xué)生”與之不同，他們的成績并不一定拔尖浴麻，但愿意承擔(dān)創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)得问，勇于嘗試新鮮事物。

兩者最重要的差別软免，在于創(chuàng)造力宫纬。

可是我們連作文還不敢寫得太跳，生怕閱卷的是個(gè)老古董或杠，大筆一揮哪怔，讓你再考一年。創(chuàng)造力向抢，更是我們在學(xué)校想都不敢想的事认境。

絕大部分學(xué)生的思維，早已在填鴨式的教學(xué)中挟鸠，變成了一個(gè)只會收納外部知識的容器叉信，根本無法用所學(xué)的東西創(chuàng)造出任何東西來。

所以艘希，當(dāng)我們開始學(xué)編程硼身，面對“Hello world.”這個(gè)等著我們創(chuàng)造的世界，其實(shí)是非常茫然的覆享。

因?yàn)榫幊虥]有“題型”和“公式”能把你解決問題的過程簡化成填空佳遂，編程提出的問題基本都是空而泛，需要你根據(jù)腦子里的邏輯推斷撒顿，利用所學(xué)編程語言的各項(xiàng)功能組織成代碼丑罪，來解決問題。

整個(gè)世界的運(yùn)轉(zhuǎn)，都是靠你的大腦想象出來的吩屹。這是編程的難跪另。

但是，只要你明知其中不易煤搜，仍有一腔驍勇免绿，你可以嘗試在編程的世界中，保持“實(shí)驗(yàn)者心態(tài)”擦盾，不斷探索自己的想法嘲驾，質(zhì)疑自己的假設(shè)，從所犯錯(cuò)誤中學(xué)習(xí)寶貴的經(jīng)驗(yàn)厌衙，就一定能在編程的魔法世界中得到更多寶藏距淫。

如果你看過近期大火的《樂隊(duì)的夏天》，那么在參賽的三十一支樂隊(duì)中婶希，你一定會被其中一支叫做“刺猬”的樂隊(duì)所打動。

刺猬樂隊(duì)的子健蓬衡，他是臺上的狂躁主唱喻杈，臺下的學(xué)霸碼農(nóng)。

即使每天都在和冰冷的數(shù)字打交道狰晚，但作為程序員的他筒饰，體內(nèi)有被保護(hù)得非常好的創(chuàng)造力，使得他擁有滿腔的詩意與細(xì)膩的內(nèi)心壁晒，更可以譜寫出令人折服瓷们，引人共鳴，充滿無限色彩的音樂作品秒咐。

三谬晕、難在我們從未需要如此深刻了解世界

在我工作以后，曾受過一名編程大佬指點(diǎn)携取，他說了一句讓我印象深刻的話：

“所有的程序攒钳，都是建立在自然之上，我們現(xiàn)在所學(xué)的編程雷滋，和自然是一體的不撑。”

舉兩個(gè)小例子：

C語言冒泡排序法晤斩，它的原理是來自汽水中的氣泡焕檬，水中常常有許多小小的氣泡，嘩啦嘩啦飄到上面來澳泵。而組成小氣泡的二氧化碳比水要輕实愚，所以小氣泡可以一點(diǎn)一點(diǎn)向上浮動。

在C語言中，這種排序算法的每一個(gè)元素都可以像小氣泡一樣爆侣，根據(jù)自身大小萍程，一點(diǎn)一點(diǎn)向著數(shù)組的一側(cè)移動。

（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兔仰，則是依靠一種類似于大腦神經(jīng)突觸聯(lián)接的結(jié)構(gòu)茫负，進(jìn)行信息處理的數(shù)學(xué)模型。

它們都受到了自然的啟發(fā)乎赴。

學(xué)編程忍法，往往學(xué)的也不僅僅是計(jì)算機(jī)本身，而是將各行各業(yè)榕吼，結(jié)構(gòu)力學(xué)饿序，生物細(xì)胞，光學(xué)聲學(xué)……等千百萬個(gè)行業(yè)羹蚣，抓住它們的重點(diǎn)原探，迅速理解并且教給CPU，讓它代替人類工作顽素。

尤其是身處信息時(shí)代咽弦，計(jì)算機(jī)是信息處理的核心，商業(yè)胁出、農(nóng)業(yè)型型、工業(yè)、教育等全蝶，都被計(jì)算機(jī)技術(shù)推動著進(jìn)步闹蒜，如果能知道計(jì)算機(jī)是怎么做到這一切的，即知道這里蘊(yùn)含的編程思維是什么抑淫，才能給個(gè)人在所處行業(yè)的發(fā)展帶來幫助绷落。否則，就只能浮于表面地應(yīng)用現(xiàn)成軟件而已丈冬。

這是編程的第三難嘱函。應(yīng)試教育標(biāo)準(zhǔn)化的課堂，正好背離了這點(diǎn)埂蕊。

從前的課堂里往弓，為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)效益化，將課程進(jìn)行了劃分蓄氧。

遺傳學(xué)被歸入了生物課函似，概率這個(gè)概念被歸入了數(shù)學(xué)教育，然而遺傳學(xué)實(shí)際上是對概率的應(yīng)用喉童。同理撇寞，物理明明需要應(yīng)用代數(shù)和微積分，它卻與這兩門課程脫節(jié)，成了獨(dú)立的學(xué)科蔑担。

仿佛每個(gè)知識只存在于真空中牌废，于外界事物毫無關(guān)聯(lián)。

這些劃分限制了學(xué)生的理解啤握，讓學(xué)生對世間萬物運(yùn)行規(guī)律的理解產(chǎn)生了偏差鸟缕。

于是，為了了解每個(gè)“獨(dú)立”的知識排抬，我們接收各種各樣精細(xì)化加工的知識：推演好的理論懂从、公式，講義蹲蒲、ppt番甩、難點(diǎn)總結(jié)、高分模板届搁，我們無需知道這些公式是怎么推導(dǎo)出來的缘薛，只要運(yùn)用公式去解題就好了。

久而久之卡睦，我們認(rèn)為學(xué)語文就是語文掩宜，數(shù)學(xué)就是數(shù)學(xué)，甚至我們對世界的認(rèn)知么翰，只是基于“知識共同體”，對于許多現(xiàn)象無須究其根本辽旋，自動達(dá)成共識浩嫌。

什么叫知識共同體？

史蒂文·斯洛曼和菲利普·費(fèi)恩巴赫的《知識的錯(cuò)覺》一書提出了“知識共同體”补胚。

知識共同體由某一知識領(lǐng)域相互聯(lián)系的行為體組成的码耐，人類社會本身就是一個(gè)龐大的知識共同體系統(tǒng)。

為了人與人之間的相互協(xié)作溶其，人們逐漸根據(jù)不同人擅長的領(lǐng)域進(jìn)行分工骚腥。時(shí)至今日，如果我們家的鎖壞了瓶逃，我們會去找鎖匠束铭；如果有人生病了，我們會去找醫(yī)生厢绝。不同的工種的人契沫，掌握了不同的知識。于是昔汉，人們被歸入一個(gè)個(gè)不同的群體懈万，這就是所謂的“知識共同體”。

我們以為自己非常了解世間萬事萬物，其實(shí)是個(gè)錯(cuò)覺会通，事實(shí)上我們腦袋里存著的知識微不足道口予，全靠相互依存和形成的認(rèn)知。

就好比中世紀(jì)的人們相信地球是平的涕侈，而現(xiàn)代的我們相信地球是圓的沪停，并非由于我們大多數(shù)人能夠給出基于物理學(xué)的解釋，而是現(xiàn)代科學(xué)讓我們相信了這個(gè)基本事實(shí)驾凶。

即便日常生活中充滿了各種各樣的奇跡牙甫，也因?yàn)樗究找姂T的緣故，很多人甚至沒有意識到它們是奇跡：

我們坐擁空調(diào)暖氣调违，搭乘高鐵飛機(jī)窟哺，手握平板手機(jī)， 搜索查詢問題技肩，享受生活之安全愜意且轨，當(dāng)整個(gè)世界的知識就在指尖之時(shí)，我們仿佛真的認(rèn)為自己博學(xué)多聞虚婿，其實(shí)我們只是活在在知識共同體里旋奢。

這也是為什么我們以為掌握了知識，其實(shí)沒有——

考完試以后然痊，我們會忘記大部分所學(xué)的知識至朗；

開會討論出很多點(diǎn)子，但一到執(zhí)行的時(shí)候剧浸，就故態(tài)復(fù)萌锹引，還是不知道從哪里入手，典型的“一聽就會唆香，一做就廢”嫌变。

回到學(xué)編程。

之所以感覺那么難躬它，正是因?yàn)樗辉试S我們喪失獨(dú)立并深入探究知識細(xì)節(jié)的能力腾啥，不允許我們冠以籠統(tǒng)的態(tài)度求知，因?yàn)橛?jì)算機(jī)聽不懂我們模棱兩可的語言冯吓。

程序員需要探其根本倘待，理解每一個(gè)概念的來由、定義和用途桑谍；需要多學(xué)科延柠、深入而原始了解這個(gè)世界：

他要懂“生物”：不同的技術(shù)構(gòu)成不同的生態(tài)系統(tǒng)，不同的生態(tài)系統(tǒng)有不同的規(guī)則锣披。

他要懂“化學(xué)”：各類系統(tǒng)和語言的關(guān)鍵性質(zhì)贞间，提供能寫出優(yōu)秀程序的原料贿条；

他要懂“歷史”：技術(shù)從哪里來，要到哪里去增热；

他甚至還要懂“藝術(shù)”：寫程序?qū)Φ闷鹱约旱难劬φ裕霎a(chǎn)品對得起用戶。

……

編程世界是真實(shí)世界的縮影峻仇。

四公黑、尾聲

所以，你說編程難嗎摄咆？編程一點(diǎn)都不難凡蚜，用電腦聽得懂的語言，告訴它幫你做你想要做的事情吭从，只要認(rèn)真學(xué)朝蜘，誰都可以。

難就難在涩金，"學(xué)以致考"和"學(xué)以致用"是不一樣的谱醇；記憶和創(chuàng)造是不一樣的；學(xué)好學(xué)科和理解世界是不一樣的步做。

當(dāng)然副渴，并非要徹底否定應(yīng)試教育。在中國教育資源極其不平均全度、經(jīng)濟(jì)文化撕裂的大生態(tài)下煮剧，以考試為目的的教育，提供了一套非常清晰的評判標(biāo)準(zhǔn)将鸵，通過分?jǐn)?shù)這個(gè)顯性的指標(biāo)來篩選和劃分學(xué)生群體轿秧，選拔出社會精英，可能是當(dāng)下最公平的取舍了咨堤。

只是時(shí)代在不斷的發(fā)展，無論是學(xué)校漩符，家長還是孩子一喘，都應(yīng)該反思一下現(xiàn)在的所接受的教育形式，如何發(fā)揮出每一個(gè)自己的個(gè)性嗜暴，讓他們成長為更好的人——學(xué)編程的過程會給你提供答案凸克。