学编程?WHY?
因为,这是未来的语言。如果你想创造任何数字化的作品,只有掌握一些编程语言,才能体会到真正的创作自由。
编程语言虽说跟自然语言类似,但有一些本质的区别,如果不理解这些区别,编程所独有的一些们槛会始终把你挡在门外。这篇文章尝试以 Python 为例,用比喻的方法来讲解几个关键概念。你并不需要懂得 Python 的语法,只需要用一种开放的心态看待编程,尝试理解它的独特之处。
变量是学习编程语言时第一道标志性的认知门槛。因为在日程使用的语言中,所有句子中的词语都是既定的,你说了 「Great minds think alike」,这个句子不会变成 「Great mouse think alike」。但是在编程语言中,某些词语会「变化」。这种会变化的词语,叫做「变量」。
例如
想要写个程序,显示一周七天不同的早餐菜单
我们需要有一个东西来代表「今天是周几」。可能性有 7 种,但是当下只有 1 种,比如今天是周五。那么需要一个「替身」,来限定它的「变身」范围是周一至周日,然后让它根据条件变变变……
这是对编程思维的第一个训练:
抽象
将某种类型、某个范围内变化的「实例」,抽象为一个「代号」。
变量命名
这几乎是一个终极问题…… 因为命名同时承载了占位符、运算对象、功能解释、类型暗示、作用域暗示 等等的使命,于是短了烧脑,长了烧眼……
理解成本
虽然程序是自己写的,变量是自己命名的,但是每一次回看程序时,都存在「翻译」变量名的隐性步骤,这个步骤消耗了很多认知资源,相当于脑子里面得有很多对牵线木偶,运行前是一个,运行后是另一个……相信这是老手感受不到/回忆不起的一种状态。尤其当程序长了以后,变量越来越多,记忆变量和管理变量都成问题,还容易犯看错变量名的错误。
填坑:
替身虽好,但是有时候还是不好管理,执行命令起来效率有点儿低,因为同质性不够高(虽然替身都是人,但可能年龄、爱好、性取向、左撇右撇、甜豆花派咸豆花派等等都不尽相同)、以及没有按顺序排列。
于是我们需要一个更「军事化」的组织——数组。数组就像一个分格抽屉:
从外面看来,一个抽屉就是一个东西(里面能装很多东西);打开抽屉,里面是按照顺序放置的同一类东西,每一格都有位置编号(指针)。
这是对编程思维的第二个训练:
压缩
对同样的东西,折叠再折叠,收纳再收纳。
抽象
因为抽象,容易见抽屉而不见格子。写下数组太轻松 array[] ,但是一旦加入到运算中(尤其是循环),脑内演化就容易一团浆糊。
抽屉里面的抽屉
多维数组又是编程学习中一道难以逾越的门槛。每增加一维,复杂性成本增加。需要先辨别是哪个抽屉,然后再定位到抽屉内的单元。
小抽屉为大抽屉增加了多样性,一个抽屉放马卡龙,一个放铜锣烧,一个放益力多……
至于N维数组……
填坑:
嗯?点钞机?
我们来看看点钞机的工作特点:根据设定的条件,重复同一步骤。这正是 「判断+循环」的精髓。正是它,把我们从机械劳动中解放出来。
下面的代码虽然只有几行,但是综合了变量、运算、循环判断、数组等等。非常浓缩,非常坑……
for shapes in shape_list:
if shapes[1] == "circle":
canvas.draw_circle(shapes[0],Radius, 1, "Black",shapes[2])
else:
canvas.draw_polygon(shapes[0], 1, "Black",shapes[2])
这是对编程思维的第三个训练:
自动化
找出条件,识别共同步骤,循环处理,实现量变到质变。
抽象
循环里面如果有个函数调用,再来个二维数组,脑子马上就浆糊了
填坑:
每个函数,都是哆啦A梦百宝袋里面的一件宝物!
宝物的特点是什么?实现大雄的一个愿望。至于怎么实现的,大雄并不用担心。当然,想实现多个愿望,最好不要指望于一件宝物,那样往往会出 bug……
说回最开始一周早餐菜单的例子。要 print 不同的菜单,我们需要先判断今天是周几,这件事可以写到一个函数 whatIsTheDay() 中。以后一旦要做这件事,就 call 一下这个函数,外包这项任务给它,自己就翘着二郎腿等着它给出结果。一个程序中有多个函数,也就成了一个百宝袋。
函数的强大之处还在于,可以通过参数实现定制化需求。比如我们在函数 whatIsTheDay(year, month, date) 加入三个参数 year 、month 和 date ,告诉函数:「我想知道 某年、某月、某日 是周几 」
以上是对编程思维的第四个训练:
模块化
分产承包,责任到户;结果导向,过程自理。**
贵圈太乱
函数的调用关系复杂,你调我,它调你,你调你自己……
参数传递和返回结果
参数传递引入了新变量(认知内存中又要处理多一套对应关系 >_<),容易跟全局变量、函数内的局部变量混淆。而返回结果又是一个隐式的变量,不可见但影响重大。
交叉并行路径
如果只有一个明确起点,调用关系也单纯的程序就很好办。但事实往往是有多个起点入口,调用关系也复杂,偏偏程序是线性写下来的,不能按照从头到尾的顺序去读。于是到底程序从哪里开始,zeng 地蹿到了哪里,很让人头疼……
自定义函数和原生函数
因为原生函数不是自己亲生的,所以经常觉得陌生,尤其搞不清楚原生函数之间的关系。
填坑:
每一个类都包含属性(变量和值)和行为(函数)。它跟招聘职位的描述是不是有些类似?
JD(招聘职位描述):
WXG01-微信高级交互设计师(广州)
工作职责:
- 参与微信相关产品从概念到原型的设计过程,输出相关设计文档;
- 对产品持续进行设计优化,提升用户体验;
- 协调和推动可用性测试及用户研究,以验证现有和将来的功能设计;
- 负责设计前瞻性的相关研究。
工作要求:
- 工业设计、心理学、计算机、视觉传达相关背景,本科及以上学历;
- 3年以上工作经验,主导过1000万+用户的移动互联网产品的设计,具备多领域设计工作相关经验,如产品设计、硬件设计、视觉设计等;
- 对互联网交互设计有深刻理解,具备完整的理论和技术体系;
- 优秀的产品意识,良好的全局观、前瞻性和判断力;
- 同理心强烈,擅长换位及独立思考,卓越的情景还原能力;
- 优秀的沟通、组织和项目管理能力;
- 性格乐观向上,兴趣爱好广泛。
类:
class Character:
def __init__(self, name, initial_health): # __int__ 初始化对象
self.name = name # self 是新的对象的引用
self.health = initial_health # name 和 health 是self对象中的域(field)
self.inventory = []
def __str__(self):
s = "Name: " + self.name
s += " Health: " + str(self.health)
s += " Inventory: " + str(self.inventory)
return s
def grab(self, item): # methond defines the behaviors of objects
self.inventory.append(item)
def get_health(self): # method 所有方法的第一个参数都是self
return self.health
类和函数的区别在于,类只能操作某个类型的对象,而不能通过其他方法直接被调用。面向对象编程的强大之处,对于一个类,理解其接口和已实现的方法,就可以使用了。
这是对编程思维的第五个训练:
面向对象
打包成型,封装上架。
关于类、实例、方法等问题,后面再深入讨论。
今天先到这~ 可能有很多不恰当的类别,请各位程序猿轻拍~
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