在开始编写代码以教计算机解决特定问题之前,您通常需要自己理解问题,找到解决方案,然后才教计算机处理它。计算思维是一种使这个过程更快更容易的方法,但它不仅限于编程,还可以应用于我们生活的各个方面。

计算思维 (CT)是行业专家称之为“成功密码”和“重要技能”的概念。尽管它相对简单,但 CT 的帮助远不止是软件编程。该术语于 1980 年由数学家和计算机科学家 Seymour Papert 首次提出,作为一种更有效地解决各种与编程相关的问题和任务的方法。

CT 是一组方法,涉及将复杂问题分解为一系列更易于管理的较小问题,以及以计算机可以执行的方式表达问题的本质和解决方案。

计算思维如何运作?

计算思维作为一种技术包括四种主要方法,即分解、泛化/抽象、模式识别/数据表示和算法。当以正确的顺序应用(解决问题)时,它们都同样重要和有效。

分解

你从分解开始,即将一个问题分解成许多更容易逐一解决的小问题。

抽象(概括)

然后你继续一个特定的任务/问题,只关注对解决它很重要的信息,而忽略所有其他信息。

模式识别(数据表示)

下一步是寻找您当前正在处理的问题与之前已解决的其他问题(具有可用的解决方案)之间的相似之处。目标是找到可应用于您当前任务的模式。

算法

最后,根据前面步骤的应用结果,您可以开发用于逐步解决问题的算法。然后可以由计算机(或您的大脑,这是您生活中最终的计算机解决任务)执行算法。

使用计算思维

在处理大多数软件开发人员定期处理的问题和任务时,知道如何使用 CT 对你的编码职业生涯非常有帮助。

这是一份快速指南,介绍如何开始将计算思维应用于编码任务或您在个人生活中可能遇到的几乎所有严重问题。

应用分解

分解是一种非常简单但功能强大的技术,它可以帮助你处理乍看起来过于复杂的问题/任务,从而经常导致拖延和其他困难。这里的关键是训练你的大脑定期使用分解,将一个任务分成许多更容易解决的小任务。尽管分解可能看起来是一种非常简单甚至显而易见的方法,但您会惊讶于有多少人没有意识到这一点,这使得他们开始从事大型全球任务(如学习 Java、例如)。

应用抽象

如果你了解这项技术并且训练你的大脑在不知不觉中使用它,那么知道如何应用抽象是一种强大的能力。抽象是指只关注解决任务所需的信息,而忽略其他一切。与分解结合使用,它基本上是解决生活中几乎所有问题的方法。在处理严格的编程任务时,抽象有助于集中注意力,避免大脑过快疲惫。

应用模式识别

模式识别是编码中一项非常重要的技能,因为它可以让你通过应用你的大脑熟悉并习惯使用的思维模式来更快地解决任务。这也是一种适用于一般生活问题的强大技术:只需尝试分析您在生活中面临的任何问题,并从您生活中令人满意的部分中找到(并借鉴)模式,将它们转移到当前的问题上。

应用算法

仔细想想,我们的生活就是形成算法。我们称之为习惯。我们的大脑每天都倾向于依赖习惯,只是因为它更有效率,因此更实用。唯一的问题是我们大多数人倾向于不自觉地这样做,这往往会导致形成错误和有害的算法(我们称之为坏习惯或成瘾)。知道如何有意识地形成有用的算法可能是一项非常有益的生活技能,可以让您实现目标并获得成功。在编程方面,知道如何以最快速有效的方式形成算法来解决特定问题是将只知道如何编码的人与经验丰富的专业计算机程序员区分开来的地方。