就像最好的木匠和藝術(shù)家一樣，最好的程序員將堅實的理論基礎(chǔ)與“最佳實踐”以及多年經(jīng)驗提煉的工具結(jié)合起來。程序員不再使用墻壁和錘子上的壓力負載，也不再使用顏色理論和畫筆，而是使用抽象數(shù)據(jù)類型和軟件庫。

計算機專業(yè)的學(xué)生需要了解實用的編程方法和各種工具，才能將創(chuàng)意轉(zhuǎn)化為可行的實現(xiàn)。程序員關(guān)心的是為正確的問題選擇正確的工具，而不僅僅是對收集最多的工具感興趣。本文介紹了實用編程方法的學(xué)習(xí)重點，以及兩種常見的編程方法。

一、編程范式定義

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

二、實用編程方法課程的重點

1.軟件開發(fā)生命周期 (SDLC)

了解軟件開發(fā)生命周期(SDLC)對于生產(chǎn)出滿足用戶需求和高質(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)計規(guī)范、實施代碼、執(zhí)行測試和調(diào)試、部署軟件以及管理持續(xù)維護。這種全面的理解確保學(xué)生能夠系統(tǒng)、高效地處理編程項目。

2.版本控制系統(tǒng)(VCS)

版本控制對于協(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、提交更改、管理分支和解決合并沖突。這項技能對于維護代碼庫的完整性和實現(xiàn)開發(fā)人員之間的無縫協(xié)作至關(guān)重要。

3.調(diào)試和故障排除

調(diào)試是識別和修復(fù)代碼錯誤的過程。學(xué)生將學(xué)習(xí)使用調(diào)試工具、設(shè)置斷點、檢查變量，并逐步檢查代碼以找出問題的根本原因。這項技能對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)計與分析

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

5.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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

三、兩種常用的編程方法

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

1.過程式編程

過程式編程使用一系列指令，一步步告訴計算機要做什么。程序編程基于--你猜對了--程序，也稱為例程或子程序。程序包含一系列需要執(zhí)行的計算步驟。程序設(shè)計也稱為命令式編程。程序設(shè)計語言也被稱為自頂向下語言。

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

2.面向?qū)ο缶幊?/strong>

面向?qū)ο缶幊袒?OOP 是一種解決問題的方法，在這種方法中，所有計算都使用對象來執(zhí)行。對象是一種程序元素，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。對象是面向?qū)ο缶幊痰幕締卧?。原子就是對象的一個簡單例子。原子有一個名稱是合理的。這將被視為一個人的屬性。一個人還應(yīng)該能夠做一些事情，比如走路。這將被視為一個人的方法。

面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的方法就像程序設(shè)計中的過程。主要區(qū)別在于方法是對象的一部分。在面向?qū)ο缶幊讨?，你可以通過創(chuàng)建對象來組織代碼，然后給這些對象分配屬性，讓它們做某些事情。

面向?qū)ο缶幊痰囊粋€重要方面是類的使用。類是對象的藍圖。你可以把類看作是一個概念，而對象則是這個概念的體現(xiàn)。比方說，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。一個名為 "人 "的類將提供一個人的外觀藍圖，以及它能做什么。面向?qū)ο笳Z言的例子有 C#、Java、Perl 和 Python。

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