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C++-计算思维与程序设计


计算思维的特征
• 概念化,不是程序化
- 计算机科学不是计算机编程。像计算机科学家那样去思维意 味着远远不止能为计算机编程,还要求能够在抽象的多个层 次上思维。计算机科学不只是关于计算机,就像音乐产业不 只是关于麦克风一样。
• 根本的,不是刻板的技能
- 计算思维是一种根本技能,是每一个人为了在现代社会中发 挥职能所必须掌握的。刻板的技能意味着简单的机械重复。
• 计算思维是一种选择合适的方式陈述一个问题,或对 一个问题的相关方面建模使其易于处理的思维方法。
• 计算思维是按照预防、保护及通过冗余、容 错、纠错的方式,并从最坏情况进行系统恢 复的一种思维方法。
• 计算思维是利用启发式推理寻求解答,即在 不确定情况下的规划、学习和调度的思维方 法。
• 计算思维是利用海量数据来加快计算,在时 间和空ห้องสมุดไป่ตู้之间、在处理能力和存储容量之间 进行折衷的思维方法。
• 计算思维:
- 计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系 统设计以及人类行为理解的涵盖了计算机科学之广度的一 系列思维活动。
计算思维(Computational Thinking)
• 是运用计算机科学的基础概念去求解问题、设 计系统和理解人类行为。CT的本质是抽象和自 动化。
计算思维的观点
计算思维
科学思维
• 理论思维:
- 理论源于数学,理论思维支撑着所有的学科领域。正如数 学一样,定义是理论思维的灵魂,定理和证明是它的精髓。 公理化方法是最重要的理论思维方法。
• 实验思维:
- 实验思维的先驱是意大利科学家伽利略,被人们誉为“近 代科学之父”。与理论思维不同,实验思维往往需要借助 于某些特定的设备,并用它们来获取数据以供以后的分析。
程序设计与计算思维
• 描述: 理解,抽象(设计) • 传达:统一语言,准确(语言) • 执行:自动化,高效率(架构) • 结果:平衡,妥协,目标(算法)
• 人的,不是计算机的思维
- 计算思维是人类求解问题的一条途径,但决非要使人类像计 算机那样地思考。计算机枯燥且沉闷,人类聪颖且富有想象 力。是人类赋予计算机激情。计算机赋予人类强大的计算能 力,人类应该好好的利用这种力量去解决各种需要大量计算 的问题。
• 是思想,不是人造品
- 不只是将我们生产的软硬件等人造物到处呈现给我们的生活, 更重要的是计算的概念,它被人们用来问题求解、日常生活 的管理,以及与他人进行交流和互动。
• 计算思维是通过约简、嵌入、转化和仿真等方法,把 一个困难的问题阐释成如何求解它的思维方法。
• 计算思维是一种递归思维,是一种并行处理,是一种 把代码译成数据又能把数据译成代码,是一种多维分 析推广的类型检查方法。
• 计算思维是一种采用抽象和分解的方法来控制庞杂的 任务或进行巨型复杂系统的设计,是基于关注点分离 的方法(SoC方法)。
• 数学和工程思维的互补与融合
- 计算机科学在本质上源自数学思维,它的形式化基础建筑于数学 之上。计算机科学又从本质上源自工程思维,因为我们建造的是 能够与实际世界互动的系统。所以设计思维是数学和工程思维的 互补与融合。
• 面向所有的人,所有地方
- 当计算思维真正融入人类活动的整体时,它作为一个问题解决的 有效工具,人人都应当掌握,处处都会被使用。
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