在開始編寫代碼以教計算機解決特定問題之前,您通常需要自己理解問題,找到解決方案,然後才教計算機處理它。計算思維是一種使這個過程更快更容易的方法,但它不僅限於編程,還可以應用於我們生活的各個方面。

計算思維 (CT)是行業專家稱之為“成功密碼”和“重要技能”的概念。儘管它相對簡單,但 CT 的幫助遠不止是軟件編程。該術語於 1980 年由數學家和計算機科學家 Seymour Papert 首次提出,作為一種更有效地解決各種與編程相關的問題和任務的方法。

CT 是一組方法,涉及將復雜問題分解為一系列更易於管理的較小問題,以及以計算機可以執行的方式表達問題的本質和解決方案。

計算思維如何運作?

計算思維作為一種技術包括四種主要方法,即分解、泛化/抽象、模式識別/數據表示和算法。當以正確的順序應用(解決問題)時,它們都同樣重要和有效。

分解

你從分解開始,即將一個問題分解成許多更容易逐一解決的小問題。

抽象(概括)

然後你繼續一個特定的任務/問題,只關注對解決它很重要的信息,而忽略所有其他信息。

模式識別(數據表示)

下一步是尋找您當前正在處理的問題與之前已解決的其他問題(具有可用的解決方案)之間的相似之處。目標是找到可應用於您當前任務的模式。

算法

最後,根據前面步驟的應用結果,您可以開髮用於逐步解決問題的算法。然後可以由計算機(或您的大腦,這是您生活中最終的計算機解決任務)執行算法。

使用計算思維

在處理大多數軟件開發人員定期處理的問題和任務時,知道如何使用 CT 對你的編碼職業生涯非常有幫助。

這是一份快速指南,介紹如何開始將計算思維應用於編碼任務或您在個人生活中可能遇到的幾乎所有嚴重問題。

應用分解

分解是一種非常簡單但功能強大的技術,它可以幫助你處理乍看起來過於復雜的問題/任務,從而經常導致拖延和其他困難。這裡的關鍵是訓練你的大腦定期使用分解,將一個任務分成許多更容易解決的小任務。儘管分解可能看起來是一種非常簡單甚至顯而易見的方法,但您會驚訝於有多少人沒有意識到這一點,這使得他們開始從事大型全球任務(如學習 Java、例如)。

應用抽象

如果你了解這項技術並且訓練你的大腦在不知不覺中使用它,那麼知道如何應用抽像是一種強大的能力。抽象就是只關註解決任務所需的信息,而忽略其他一切。與分解結合使用,它基本上是解決生活中幾乎所有問題的方法。在處理嚴格的編程任務時,抽像有助於集中註意力,避免大腦過快疲憊。

應用模式識別

模式識別是編碼中一項非常重要的技能,因為它可以讓你通過應用你的大腦熟悉並習慣使用的思維模式來更快地解決任務。這也是一種適用於一般生活問題的強大技術:只需嘗試分析您在生活中面臨的任何問題,並從您生活中令人滿意的部分中找到(並藉鑑)模式,將它們轉移到當前的問題上。

應用算法

仔細想想,我們的生活就是形成算法。我們稱之為習慣。我們的大腦每天都傾向於依賴習慣,只是因為它更有效率,因此更實用。唯一的問題是我們大多數人傾向於不自覺地這樣做,這往往會導致形成錯誤和有害的算法(我們稱之為壞習慣或成癮)。知道如何有意識地形成有用的算法可能是一項非常有益的生活技能,可以讓您實現目標並獲得成功。在編程方面,知道如何以最快速有效的方式形成算法來解決特定問題是將只知道如何編碼的人與經驗豐富的專業計算機程序員區分開來的地方。