【入門自學程式語言必看】學程式最重要的東西是甚麼?

最近很多人私訊我他們自學程式遇到的瓶頸，有些人覺得自己學了很久，看範例或別人的解答可以看懂，但要自己面對問題並用程式來解決，卻無從下手。

想起自己從自學程式到創業這段過程，也遇過同樣的問題，那時詢問過許多高手的意見，他們會說【程式語言只是工具，更重要的是程式邏輯】，學會了邏輯才做得到自己用程式解決問題。我再追問程式邏輯是甚麼?高手給我的回答【程式邏輯就是解決問題的那個算法，只是用程式語言實現出來】。

當時聽到只覺得是在講幹話，現在回想終於懂這句話的涵義。因為這個邏輯是抽象的概念，不像程式語言所見即所得，很難描述到底怎樣能學會所謂的邏輯。

不過，學會邏輯其實是有步驟可循的，而且有個更貼切的名詞【運算思維Computational Thinking，簡稱CT】，美國知名電腦科學家Jeannette M. Wing，曾經寫了一篇很有名的文章：<Computational thinking and thinking about computing>，詳細敘述了何為運算思維。而 Google 針對CT提出了四個核心能力：

1.拆解: 將一個任務或問題拆解成數個步驟或部分。

2.找出規律: 預測問題的規律，並找出模式做測試。

3.歸納與抽象化: 找出最主要導致此模式的原則或因素。

4.設計演算法: 設計出能夠解決類似問題並且能夠被重複執行的指令流程。

以計算等差級數的程式為例，設計一個讓使用者輸入首項、末項、公差，最後計算出這個等差數列的總和

1.如何拆解?

這個題目構造很簡單，輸入三個數字，然後由這些數字計算出總和

所以整個題目可拆解成【輸入數字組】、【計算總和】

2.如何找出規律?

這裡因為輸入數字組是使用者隨機填寫的，所以只需要去找【計算總合】的規律，也就是假定幾個數字組去預測總和結果是多少

例如：

首項=1，末項=11，公差=2，這樣等差數列會是1、3、5、7、9、11，總和為36。

首項=2，末項=32，公差=3，這樣等差數列會是2、5、8、...、32，總和為187。

3.如何歸納與抽象化?

就是不帶入值，而是把首項、末項、公差當作變數來算出總合

第1項=首項

第2項=首項+公差

第3項=第二項+公差

...

最後1項=末項

所以總和=首項+(首項+公差)+(第二項+公差)+...+末項

4.如何設計演算法?

以【總和=首項+(首項+公差)+(第二項+公差)+...+末項】來思考怎麼轉化成重複執行的指令流程，也就是演算法，這時候才開始寫程式碼

首先，需要使用者輸入首項、末項、公差，把這三個存成變數

再來，用迴圈來完成重複執行加總的動作，迴圈初始值=首項，迴圈執行判斷則是<=末項，迴圈遞增=公差

這樣迴圈的index就會產生我們想要的等差數列，第1圈index=首項，第2圈index=首項加公差，第3圈index=首項加2*公差=第二項+公差...最後1圈index=末項

最後只需要初始值設零的暫存器隨著迴圈每次加總index就可以得到總和

雖然這個題目用這樣的方式去解題變得有點麻煩，可我的用意在於解釋運算思維的步驟而不是解題，希望說大家之後遇到更難的問題能更有概念與方向去分析並解決

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