就像最好的木匠和藝術(shù)家一樣，最好的程序員將堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與“最佳實(shí)踐”以及多年經(jīng)驗(yàn)提煉的工具結(jié)合起來(lái)。程序員不再使用墻壁和錘子上的壓力負(fù)載，也不再使用顏色理論和畫(huà)筆，而是使用抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型和軟件庫(kù)。

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生需要了解實(shí)用的編程方法和各種工具，才能將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可行的實(shí)現(xiàn)。程序員關(guān)心的是為正確的問(wèn)題選擇正確的工具，而不僅僅是對(duì)收集最多的工具感興趣。本文介紹了實(shí)用編程方法的學(xué)習(xí)重點(diǎn)，以及兩種常見(jiàn)的編程方法。

一、編程范式定義

編程是程序員指示計(jì)算機(jī)如何執(zhí)行任務(wù)的創(chuàng)造性過(guò)程。程序是一組指令，告訴計(jì)算機(jī)如何解決特定問(wèn)題。編程過(guò)程有幾種可供選擇的方法，稱(chēng)為編程范式。不同的范式代表了截然不同的方法，即使用編程來(lái)創(chuàng)建特定類(lèi)型問(wèn)題的解決方案。大多數(shù)編程語(yǔ)言只屬于一種范式，但有些語(yǔ)言包含多種范式的元素。

二、實(shí)用編程方法課程的重點(diǎn)

1.軟件開(kāi)發(fā)生命周期 (SDLC)

了解軟件開(kāi)發(fā)生命周期(SDLC)對(duì)于生產(chǎn)出滿(mǎn)足用戶(hù)需求和高質(zhì)量的軟件至關(guān)重要。學(xué)生將學(xué)習(xí)如何收集和分析需求、創(chuàng)建設(shè)計(jì)規(guī)范、實(shí)施代碼、執(zhí)行測(cè)試和調(diào)試、部署軟件以及管理持續(xù)維護(hù)。這種全面的理解確保學(xué)生能夠系統(tǒng)、高效地處理編程項(xiàng)目。

2.版本控制系統(tǒng)(VCS)

版本控制對(duì)于協(xié)作編程和管理代碼變更至關(guān)重要。學(xué)生將深入學(xué)習(xí)使用 Git，學(xué)習(xí)創(chuàng)建版本庫(kù)、提交更改、管理分支和解決合并沖突。這項(xiàng)技能對(duì)于維護(hù)代碼庫(kù)的完整性和實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)人員之間的無(wú)縫協(xié)作至關(guān)重要。

3.調(diào)試和故障排除

調(diào)試是識(shí)別和修復(fù)代碼錯(cuò)誤的過(guò)程。學(xué)生將學(xué)習(xí)使用調(diào)試工具、設(shè)置斷點(diǎn)、檢查變量，并逐步檢查代碼以找出問(wèn)題的根本原因。這項(xiàng)技能對(duì)于制作可靠的軟件和保持代碼質(zhì)量至關(guān)重要。

4.算法設(shè)計(jì)與分析

本主題涵蓋設(shè)計(jì)高效算法以解決特定問(wèn)題的藝術(shù)。學(xué)生將學(xué)習(xí)算法思維、時(shí)間和空間復(fù)雜性分析以及優(yōu)化代碼性能的策略。這項(xiàng)技能是創(chuàng)建能夠處理大型數(shù)據(jù)集和復(fù)雜計(jì)算的軟件的基礎(chǔ)。

5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)于在程序中組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)至關(guān)重要。學(xué)生將學(xué)習(xí)數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列、樹(shù)和圖。他們將了解如何根據(jù)任務(wù)要求選擇適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化數(shù)據(jù)操作和訪問(wèn)。

三、兩種常用的編程方法

程序設(shè)計(jì)范式和面向?qū)ο蠓妒绞莾煞N最重要的編程方法。讓我們來(lái)詳細(xì)了解一下。

1.過(guò)程式編程

過(guò)程式編程使用一系列指令，一步步告訴計(jì)算機(jī)要做什么。程序編程基于--你猜對(duì)了--程序，也稱(chēng)為例程或子程序。程序包含一系列需要執(zhí)行的計(jì)算步驟。程序設(shè)計(jì)也稱(chēng)為命令式編程。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言也被稱(chēng)為自頂向下語(yǔ)言。

程序設(shè)計(jì)的直觀性在于，它與你所期望的程序運(yùn)行方式非常相似。如果你想讓計(jì)算機(jī)做某件事情，你必須一步一步地指導(dǎo)它如何去做。因此大多數(shù)早期的編程語(yǔ)言都是程序語(yǔ)言。程序語(yǔ)言的例子有 Fortran、COBOL 和 C，它們從 20 世紀(jì) 60 和 70 年代開(kāi)始使用。

2.面向?qū)ο缶幊?/strong>

面向?qū)ο缶幊袒?OOP 是一種解決問(wèn)題的方法，在這種方法中，所有計(jì)算都使用對(duì)象來(lái)執(zhí)行。對(duì)象是一種程序元素，它知道如何執(zhí)行某些操作以及如何與其他程序元素交互。對(duì)象是面向?qū)ο缶幊痰幕締卧Ｔ泳褪菍?duì)象的一個(gè)簡(jiǎn)單例子。原子有一個(gè)名稱(chēng)是合理的。這將被視為一個(gè)人的屬性。一個(gè)人還應(yīng)該能夠做一些事情，比如走路。這將被視為一個(gè)人的方法。

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的方法就像程序設(shè)計(jì)中的過(guò)程。主要區(qū)別在于方法是對(duì)象的一部分。在面向?qū)ο缶幊讨校憧梢酝ㄟ^(guò)創(chuàng)建對(duì)象來(lái)組織代碼，然后給這些對(duì)象分配屬性，讓它們做某些事情。

面向?qū)ο缶幊痰囊粋€(gè)重要方面是類(lèi)的使用。類(lèi)是對(duì)象的藍(lán)圖。你可以把類(lèi)看作是一個(gè)概念，而對(duì)象則是這個(gè)概念的體現(xiàn)。比方說(shuō)，你想在程序中使用原子。你希望能夠描述原子，并讓它做一些事情。一個(gè)名為 "人 "的類(lèi)將提供一個(gè)人的外觀藍(lán)圖，以及它能做什么。面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的例子有 C#、Java、Perl 和 Python。

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