如何使用这本书
课程数量较多,不必全部修完。可根据现有基础、学习目标和可用时间,从以下三种方式中选择。
初入校园
低年级学习以数学、编程基础和实践能力为重点,逐步建立主动规划、查阅资料与独立解决问题的习惯。
可以从以下三个方面打好基础:
其一就是了解如何写“优雅”的代码。国内的很多大一编程入门课都会讲成极其无聊的语法课,其效果还不如直接让学生看官方文档。事实上,在刚开始接触编程的时候,让学生试着去了解什么样的代码是优雅的,什么样的代码 “have bad taste” 是大有裨益的。一般来说,编程入门课会先介绍过程式编程(例如 C 语言)。但即便是面向过程编程,模块化 和 封装 的思想也极其重要。如果你只想着代码能在 OpenJudge 上通过,写的时候图省事,用大段的复制粘贴和臃肿的 main 函数,长此以往,你的代码质量将一直如此。一旦接触稍微大一点的项目,无尽的 debug 和沟通维护成本将把你吞没。因此,写代码时不断问自己,是否有大量重复的代码?当前函数是否过于复杂(Linux 提倡每个函数只需要做好一件事)?这段代码能抽象成一个函数吗?一开始你可能觉得很不习惯,甚至觉得这么简单的题需要如此大费周章吗?但记住好的习惯是无价的,C 语言初中生都能学会,凭什么公司要招你去当程序员呢?
学过面向过程编程后,大一下学期一般会讲面向对象编程(例如 C++ 或 Java)。这里非常推荐大家看 MIT 6.031: Software Construction 这门课的 Notes,会以 Java 语言(22年改用了 TypeScript 语言)为例非常详细地讲解如何写出“优雅”的代码。例如 Test-Driven 的开发、函数 Specification 的设计、异常的处理等等等等。除此之外,既然接触了面向对象,那么了解一些常见的设计模式也是很有必要的。因为国内的面向对象课程同样很容易变成极其无聊的语法课,让学生纠结于各种继承的语法,甚至出一些无聊的脑筋急转弯一样的题目,殊不知这些东西在地球人的开发中基本不会用到。面向对象的精髓是让学生学会自己将实际的问题抽象成若干类和它们之间的关系,而设计模式则是前人总结出来的一些精髓的抽象方法。这里推荐大话设计模式 这本书,写得非常浅显易懂。
其二就是尝试学习一些能提高生产力的工具和技能,例如 Git、Shell、Vim。这里强烈推荐学习 MIT missing semester 这门课,也许一开始接触这些工具用起来会很不习惯,但强迫自己用,熟练之后开发效率会直线提高。此外,还有很多应用也能极大提高你的生产力。一条定律是:一切需要让手离开键盘的操作,都应该想办法去除。例如切换应用、打开文件、浏览网页这些都有相关插件可以实现快捷操作(例如 Mac 上的 Alfred)。如果你发现某个操作每天都会用到,并且用时超过1秒,那就应该想办法把它缩减到0.1秒。毕竟以后数十年你都要和电脑打交道,形成一套顺滑的工作流是事半功倍的。最后,学会盲打!如果你还需要看着键盘打字,那么赶紧上网找个教程学会盲打,这将极大提高你的开发效率。
其三是平衡课内学习与自学。微积分和线性代数可参考 MIT 18.01/18.02 与 MIT 18.06 的 Notes;假期可通过 UCB CS61A 学习 Python。自学用于加深理解,考试仍需结合本校的要求准备。
进入专业课程阶段后,可参考 CS 学习规划 选择与课表对应的课程。用 Lab 或 Project 巩固知识,例如 MIT 6.S081 的 xv6 实验;调整课内作业方案前,应与授课教师沟通。
为学习设定持续可执行的目标,留出阅读、实验与复盘的时间。
删繁就简
已有编程经验、时间有限的读者,可以跳过已掌握的入门内容,从 CS 学习规划 中选择通用的核心专业课。下表提供一个精简目录:
心有所属
如果你对于计算机领域的核心专业课都掌握得相当扎实,而且已经确定了自己的工作或研究方向,那么书中还有很多未在 一份仅供参考的CS学习规划 提到的课程供你探索。
同一分支下的课程来自不同学校,具有不同的知识侧重点和实验设计。例如操作系统方向包括麻省理工、伯克利、南京大学和哈工大的课程。深入一个领域时,可以结合多门课程比较理解。