问题

对于学习代码困难的人来说,应该如何学习代码比较合适?

回答
嘿,你是不是也感觉代码这玩意儿,看着挺酷炫,真要自己上手写,脑瓜子就像被灌了浆糊一样?别担心,这绝对不是你一个人会遇到的难题。我当年刚接触编程的时候,也是一团糟,感觉自己是个“代码小白”的鼻祖。但好在,摸索出了点门道,今天就跟你掏心窝子说点实话,说说我踩过的坑,以及怎么能让咱们这些“代码困难户”学得相对轻松点。

1. 抛开“天才”的幻想,接受“菜鸟”的事实

先跟你说个最实在的:没人天生就是编程大神。那些看起来好像闭着眼睛就能敲出几千行代码的人,背后付出的努力,可能比你想象的要多得多。所以,别上来就把自己放在跟他们同一起跑线。承认自己是新手,犯错是正常的,这个过程就是学习。就像学游泳,总得呛几口水,磕几下,才能学会扑腾。

2. 选一个“看得见摸得着”的切入点,别贪多嚼不烂

这是我当初犯的最大错误之一:想一口吃个胖子。什么前端、后端、APP、数据分析,听着都挺牛的。结果呢?东一榔头西一棒子,哪儿都没学深。

正确的做法是:

从你的兴趣出发: 你玩游戏吗?想做个小网站展示你的爱好?想分析一下你爱豆的微博数据?找到一个你想实现的具体小目标。这比死记硬背语法要来劲儿多了。
选择一门“亲民”的语言:
Python: 我强烈推荐!它的语法很接近英语,读起来不那么费劲,而且应用领域超广,从网站开发到数据科学,再到自动化脚本,都能玩。很多初学者教程也是以Python为基础的。
JavaScript: 如果你对网页前端感兴趣,直接上手JavaScript是个不错的选择。你可以看到你写的一行代码,立刻在浏览器里变成一个会动的页面,这种即时反馈很能激发学习动力。
Scratch (给完全小白): 如果你连编程的概念都还没理清楚,甚至对电脑操作都有些吃力,那不如从Scratch开始。它是图形化编程,通过拖拽积木块来写代码,能帮你建立起编程的逻辑思维,而且很有趣。

3. 别光看不练,动手是硬道理

看再多教程,不实际敲代码,永远都是门外汉。

从最小的例子开始: 教程里有个“Hello, World!”的例子?好,自己敲一遍。报错了?别怕,看看错误提示,试着改改。
照猫画虎,然后拆了再装: 找一些简单的代码片段,比如一个计算器,一个简单的网页,先照着别人的代码敲出来,让它跑起来。然后,试着改改里面的数字,改改里面的文字,看看会发生什么。试着把一些功能拆开,再重新组合。这个过程能让你真正理解代码是怎么工作的。
找一些“小项目”: 别想着上来就写个大型APP。从“打印九九乘法表”、“猜数字游戏”、“简单的待办事项列表”这些小项目开始。完成一个,就会给你巨大的成就感,让你更有动力往下学。

4. 善用“拐杖”,别怕求助

没人是孤岛,尤其是在学习编程这块。

在线教程和视频: 网上有海量的优质资源。像Codecademy、freeCodeCamp、慕课网、B站上的很多UP主,都有非常系统且免费的教程。选一个你觉得讲得清楚、节奏舒服的。
官方文档: 听起来有点吓人,但很多时候,官方文档是最准确、最全面的信息来源。一开始看不懂没关系,可以先跳过,遇到具体问题再去查。
Stack Overflow(程序员的“百度百科”): 遇到bug了?99%的可能性,别人也遇到过,而且已经在Stack Overflow上问过了,也找到了答案。学会搜索问题、看别人的解答,这是程序员必备技能。
社群和论坛: 加入一些编程学习的QQ群、微信群、Slack频道。遇到不懂的问题,勇敢地问出来。同时,看看别人在问什么,别人的解答是什么,也能学到很多。记住,提问的时候,尽量描述清楚你的问题、你尝试过的方法,以及你遇到的错误。

5. 建立“可视化”的学习路径

对于我们这些觉得代码抽象的人来说,让它变得“看得见”很重要。

前端开发: 如前所述,JavaScript配合HTML、CSS,能直接在浏览器中看到效果,是很好的可视化学习路径。你可以做个简单的个人主页,加点动画,让它变得生动起来。
数据可视化: 如果你对数据感兴趣,学习Python的Matplotlib、Seaborn或者JavaScript的D3.js,可以把数据变成图表,比如柱状图、折线图,直观地理解数据。
游戏开发: Unity(C)或Godot(GDScript)等引擎,能让你用代码驱动游戏角色、设计关卡,这个过程的学习曲线会陡峭一些,但反馈非常直接有趣。

6. 保持耐心,给自己“复盘”的时间

编程不是一蹴而就的事情,你可能会遇到很多挫折,感觉自己怎么学都不会。

定期回顾: 每周或者每学完一个章节,花点时间回顾一下你学到的知识点。把它们串联起来,看看它们是怎么工作的。
写学习笔记: 就像写日记一样,记录下你遇到的问题、解决的方法,以及一些重要的概念。回头再看,你会发现自己进步了不少。
给自己“休息”: 感觉脑袋要炸了?别硬撑。出去走走,听听歌,做点别的事情。休息好了,再回来,思路可能会更清晰。

7. 别怕“走弯路”,那都是经验

你可能会学了A,发现B更适合;可能为了解决一个小bug,研究了好几个小时。这些都不是浪费时间,都是在积累你的“编程经验”。你踩过的坑,别人也可能踩过,而你通过自己的方式解决了,这才是最宝贵的财富。

最后,说点更走心的:

学习代码,就像学习一门新的语言。刚开始,你可能只能说出几个简单的词汇,写出几个简单的句子。但随着你不断地练习、阅读、模仿,你的词汇量会越来越大,组织句子的能力会越来越强,最终你就能用这门语言表达复杂的思想。

所以,别因为一时的困难就放弃。找到适合自己的节奏,坚持下去,你一定也能掌握这门神奇的语言。祝你学习愉快!

网友意见

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目录

  1. 段子
  2. 学习经验
  3. 一点忠告

我学Fortran的时候,学起来类似于:

老师:1+1=2。

我:哦。。。。。。。

老师:习题就是1+2啦!

我:虽然不明白咋回事,但是根据老师提供的模版,把1换成2就搞好了。。。。。。。

科研文献:使用SVD求解矩阵奇异值,然后就可以求矩阵广义逆。

我:啥是SVD?啥是广义逆?哦SVD啊,让我来看看Numerical Recipes。。。。。。。糟糕,这个部分还要看《矩阵计算》。。。。。。。不好,又要翻《高等代数》了。这个定理太专门,我的《矩阵论》放哪去了。。。。。。。指标对来对去整不明白,《具体数学》放哪了。。。。。。。好了,终于写出来一个O(N^3)的算法,但是太慢了,我要做一个500万 500万矩阵的问题,让我看看咋化成O(N log N)。。。。。。。。嗯,这里有个开源子程序,来自于地球上某角落的一个大学里一个课程大作业,估计能有用。。。。。。。糟糕!怎么Segmentation Fault了?(Debug一周后)我****!原来是我下载的子程序弄了一个全局变量跟我的变量名冲突了!赶紧把变量名改过来。。。。。。。咦怎么又死了?(又一周后)原来是字符串占用了浮点数的内存!唉还要改Module啊。。。。。。。咦这里有个现成的小程序?嗯?编译要用20年前的操作系统和18年前的Intel Fortran编译器,还要配合19年前的一个库函数,这个库函数在15年前已经停止更新,无法在现在的操作系统上用。。。。。。。谁来救救我。。。。。。。

本是为了整明白程序看点书,结果越看越迷糊。。。。。。。。


正好我课题组有两名新生加入。正在给他们培训。就在这里讲一点编程的学习方法。书是一定要读的,但是不可能“我先读一些书,学会了再编程”,永远是边学边用,滚动式学习。

先介绍一下我学习编程的历史。

我2004年底开始接触编程。之前都是小打小闹,比如用LOGO语言画个几何图形之类的。2003年大二,我们开了C语言,但是我竟然神奇的没有任何印象,可能是当年的SARS夺走了许多上课时间的原因。2004年有位老师从美国德州农机学院回国,负责讲授一门《计算化学》,实际上是半学期线性代数科普,

外加半学期Fortran编程小入门。当时书也不多,也没有上机的课时,这位老师在黑板上写伪代码和笔记本电脑操作相结合。当时还坐校车走遍了山东大学四个校区,寻找谭浩强写的一本Fortran参考书。我觉得学的还比较有兴趣,就自告奋勇去他课题组实习。正赶上寒假来临,老师提示了我学一些内容,就回安徽安庆老家过年去了。我寒假就没有回家,在泉城广场附近的书店逛了一下午,买了几本书,学习了一些理论知识。计有:

计算机操作系统

数据结构与算法

编译原理(龙书)

在电脑上练习了Linux一些基本操作和vi的用法。(当时我的笔记本电脑被盗,是在老师的办公室里用老师的电脑、他给我开的账号进行练习的)

开学一来,我跟老师说了我的假期收获,他问了我一些基本操作,发现我已经熟练,就告诉我要学习Intel编译器,并给我当年全国最先进的“联想深腾6800”账号(速度排全球第15名,我都觉得很了不起了。现在的无锡“太湖之光”曾经占据过全球第一宝座一年之久,祖国的科研实力真是今非昔比),叫我负责编制一些MPI程序。于是我又购买了若干本MPI的入门书籍(有一本深蓝色16开大本,和一本清华大学编写的),按照书中的例子开始编写程序。搞了几个月,这段科研经历随着我返回天津大学而结束。

这段时间我只关注算法的实现,由于书中有矩阵乘法、矩阵求逆的例子,我就照着书里的例子用Fortran编写出来,调试成功并测试速度即可。后来分布式存储和读写一直也没有完全搞明白,因为书中没有,网上的信息庞杂,进展有限。现在好像方便许多了。至少我一个同学已经学会,我有需要的时候咨询就好。

读研究生的时候,第一个小程序是利用一套基函数,求解一维束缚态本征值问题。这是一个纯粹计算的问题,虽然Morse势有解析解,但是我们假定不知道,用一组三角函数做为基,把求解薛定谔方程问题化为一个矩阵本征值问题。而求本征值这一步用MKL函数库进行,关键在于计算矩阵元、建立矩阵。(这就是计算物理的思路特点,跟教科书里什么级数解、解析解的思路是不一样的)这里暴露出来我的不足,往往公式推导不求甚解就开始编程,因为编程时反馈快,类似打游戏;而公式往往推一天,然后费去一大堆草稿纸,让我不想再抄一遍。这样导致编程的结果一直出错,对自信心打击很大。后来老实推导了程序,在师兄的建议下学了一些LaTeX,写出公式手册并打印出来,按手册编程,就一次通过。这时候我根本没有管子程序,所有的代码都在一个主程序里。

编程笔记类似上图这种。

秋季学期我选了四门大课:量子化学、高等量子力学、群论、谱学原理,累死。期末见到导师(导师半年中国半年美国),导师告诉我一个人的精力只能支撑一学期学明白两门课,我才反应过来是自己贪多嚼不烂了。转过年来学计算物理,在师兄的教导下开始培养子程序封装的意识,把某个特定的计算步骤写成子程序,一来是“一次干好一件事”(Q-Chem开发者之一邵逸汉教导我的名言),另外是可以反复调用,省力。

(邵逸汉博士现在已经从Q-Chem公司退休,加入了俄克拉荷马大学。欢迎同学们报考他的研究生)

再往后是痛感自己编程知识匮乏,正好组里有一本进口书,是师兄在香港买的,我就抱着啃了一段时间,了解了很多知识的同时,也感觉这时间花的不值,知识的增加并没有带来代码能力的增加。后来三年级的时候开始阅读一个大型程序AMBER的代码,把主要部分啃下来,这时候发现了许多业内人士的代码习惯,以及一些书里写了不少、但实际不怎么用的“白知识”(Neil Gaiman发明的词,跟White Noise类似,但属于信息)。这时候又花了两天时间过了一遍师兄买的那本书,觉得Fortran语言再没有什么神秘的了。后来自己又开发了子程序。当时还为方便的制作部分电荷(partial charge),制作了一些小程序,又获得了一些锻炼(这些小程序后来都没有继续开发,是因为自定义功能需求暴涨,我又没空)。

我在博士后阶段的编程能力又迎来了一次飞跃。这次是当时课题组需要使用一个Python的程序,只有我会一点Python,就硬着头皮上。成功使用这个程序发表了一两篇文章之后,导师又叫我读懂整个程序,然后读懂整个计算方法。一番折腾搞定之后,这三部曲就成了我现在学习新方法的三板斧:

  1. 速度弄一个现成的程序,做一个小例子,务求完整;
  2. 搞定整个程序的来龙去脉;
  3. 根据程序中的具体计算方法,进一步学会编制此程序用到的理论方法。

忠告:编程需要循序渐进,一开始不可能一口吃个胖子,也不能想读完一本程序的教科书,以后就再也不用看,就一直编程就好。

有益的思路是,

1.用一本最好是讲解用编程解决具体问题的书入门,最开始也不需要考虑子程序的问题,以实现想法为导向学习。此时解决了自己的问题就好,不必深究。

2. 随着经验的增加,已经不需要时时查询语法的时候,再尝试“重构”,把自己的程序拆成各个子程序的组合,每个子程序只做一件事情,搭积木一样解决手头的问题。

3. 然后再下载业内的程序进行阅读理解,体会常用的编程技巧。小技巧这东西每个研究方向都不一样,无法泛泛而谈,只有通过已有的程序来学习。比如AMBER里计算van der Waals势和力,是牺牲内存换取速度:

先算出因子 、 ,然后计算每一项势能的时候就算一个平方、一个减法和一个乘法:

4. 出错的地方永远不是最难的,而是你觉得不可能错的地方。因为难懂的部分你会觉得恐怕是个挑战,下意识里就会仔细的编程,往往不会出错;而简单的部分,往往会让你觉得“飞龙骑脸怎么输?”然后就死了。。。。。。。我一个师弟曾经被检查出来i和j指标写反了,我今年给学生检查出来把3-秩张量当成矩阵来用,一次性少了不少分量,导致程序出错几个月,自己还查不出来错误所在。

5.要坚持检查中间结果。一个好习惯是把中间结果打印出来,跟你自己用计算器手算的结果对比,看看程序是不是像你想象的那样运行了。这一点至关重要,往往你想象不到的地方程序出错,只有用看上去最笨的方法才能检查出来。当然了,有人好像能熟练运用GDB之类的debuger,这是极好的;但是如果你技术不熟练,还不用手算,就永远也无法改正你的错误了。

6.导师的作用,是告诉你什么能做什么不能做,什么需要搞定,什么不用太花精力。Debug这种体力活还是要自己搞。

这里我推荐一个学习Julia编程的课程,是我的朋友朱强老师开设的,100%免费共享。

朱老师也是工作做的非常棒的一位导师,欢迎有志青年去报考他的研究生。而且学校地点也非常有吸引力哦。

最后感谢题主回复。友情赠送一张我制作的“量子地毯”[1](Python实现),祝题主享受编程每一天!

参考

  1. ^ Frank Grossmann, Theoretical Femtosecond Physics, 3rd ed. 2018

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