【站内原创】【编程思维（万字，面向初学者）】

参考目录：

第一章：定义

1.1：为什么我们需要定义？

1.2：定义的例子

第二章：全面描述

2.1：使用数字来精确描述

2.2：使用分类讨论来周密描述

2.3：使用循环来严谨描述“以此类推”

第三章：去耦合

第一章：定义

1.1：为什么我们需要定义？

1.1.1：替换式定义

有这样一个经典的问题：

把大象装进冰箱需要几步？
三步。
第一步，打开冰箱门。
第二步，把大象放进去。
第三步，把冰箱门关上。

现在来定义：

定义操作【编号01】：
第一步，打开冰箱门。
第二步，把大象放进去。
第三步，把冰箱门关上。

此时，把大象装进冰箱需要几步？只需要一步：执行编号01的操作。

1.1.2：抽象定义

把老虎装进冰箱需要几步？三步。

如果要想只用一步，那么就需要定义编号02的操作。

但是你会发现，编号02与编号01的操作很像。因此我们可以定义一个抽象的操作：

定义操作【编号03】，参数为【物体X】：
第一步，打开冰箱门。
第二步，把物体X放进去。
第三步，把冰箱门关上。

此时，把老虎装进冰箱需要一步：执行编号03的操作、参数为老虎。

并且，未来把任何东西装进冰箱，都只需要一步，不需要再定义新的操作。

1.2：名词的定义

定义，是【当你想要实现功能X、这需要引入一个概念Y；但计算机中没有概念Y】时，你来定义Y。

例如，当你想说【向集合A中添加一个元素】的时候，你发现计算机中没有集合，只有【低级集合】：这个低级集合的元素数量是固定的，无法改变。

此时，你需要定义【集合】：

定义集合：
定义属性【本体（类型为低级集合）】
定义属性【元素数量（类型为数字）】
定义动词【创建集合】，无参数：本体是一个空的低级集合，元素数量是0。
定义动词【添加元素】，参数为元素X：
    创建一个新的低级集合，元素数量是“自身的元素数量+1”。
    把本体的元素挨个复制到新的低级集合中。
    把新的低级集合的最后一个元素设置为X。
    抛弃旧的本体。把这个新的低级集合作为本体。

这样你就可以创建集合并添加元素了。

1.2.*：问答

问：名词的【属性】是什么东西？

答：假设有A与B两个集合。AB不同，为什么他们都叫集合？因为AB的不同只在于【本体】不同或【元素数量】不同。一个名词的有些东西是可以变的。那些可以变的东西就被称为属性。

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1.3：代码逻辑的优美

如何描述QQ中的消息发送界面？

如果点击发送，那么在消息记录的右侧添加一条消息。

如果点击发送，那么让消息记录整体上移，然后在消息记录下方的右侧添加一条消息。

如果点击发送，那么：
    消息记录整体上移。
    设A=输入框中的内容。
    在消息记录下方的右侧添加一条消息，内容为A。

现在还有一个问题：跟你聊天的那个人的消息记录也需要修改。

如果点击发送，那么：
    消息记录整体上移。
    设A=输入框中的内容。
    在消息记录下方的右侧添加一条消息，内容为A。
    
    接收者的消息记录整体上移。
    在接收者的消息记录下方的左侧添加一条消息，内容为A。

这样的设计不优美。这个设计可以重构成另一种优美的设计：

有一个【公共消息记录】。
公共消息记录中，所有消息都排列在左侧，而非【一人在左，一人在右】。

显示消息记录时：
    第一步，生成一个【超高的此人视角消息记录】。
    这个消息记录中，此人的消息在右、对方的消息在左。但是没有滚动条。
    整个消息记录是一个超高的画布。
    第二步，截取这个【超高的此人视角消息记录】的下方区域，显示在QQ的消息记录窗口中。

如果点击发送：
    在【公共消息记录】中添加一条消息。
    让双方重新显示消息记录。

1.4：面向过程

1.4.1：构建与解释

编程要求构建，而不是解释。

构建：第一步，创造一个空集。第二步，在空集中加入元素【1】。

解释：有一个集合，这个集合有一个元素：【1】。

1.3中有这样一段话：

生成一个【超高的此人视角消息记录】。
这个消息记录中，此人的消息在右、对方的消息在左。但是没有滚动条。
整个消息记录是一个超高的画布。

这段话应当改为：

生成一个空画布。
在这个画布中添加一些消息。此人的消息被放在右侧、对方的消息被放在左侧。

1.4.2：循环

生成一个空画布。
在这个画布中添加一些消息：
    从【公共消息记录】中获取所有消息。
    对于每一条消息：如果这条消息属于此人，那么把它放在空画布的右侧。否则放在左侧。

生成一个空画布。
在这个画布中添加一些消息：
    从【公共消息记录】中获取所有消息。设一共n条消息。
    首先看第一条消息：如果这条消息属于此人，那么把它放在空画布的右侧。否则放在左侧。
    然后看第二条消息：如果这条消息属于此人，那么把它放在空画布的右侧。否则放在左侧。
    然后看第三条消息：……
    以此类推，直到看完n条消息。

生成一个空画布。
在这个画布中添加一些消息：
    从【公共消息记录】中获取所有消息。设一共n条消息。
    设x=1。
    看第x条消息：如果这条消息属于此人，那么把它放在空画布的右侧。否则放在左侧。
    如果x小于n，那么x增加1、然后回到上一句话。否则结束。

面向过程，是指【从开始，经过过程，得到结果】。

面向结果，是指【解释结果是什么样的】。

【新画布与公共消息记录中的信息一样】，这是面向结果的描述。

【获取公共消息记录中的信息。先处理第一条，再处理第二条……】，这是面向过程的描述。

1.5：定义的技巧——分步定义

1.5.1：找最小值

现在有一串数字：5，7，6，2，9。需要你定义一个动词：排序。这个动词以一串数字为参数，输出这串数字从小到大排序的结果。

你可能没有头绪。

现在我换一个问题：还是这串数字。现在你需要定义一个动词：找最小值。

这个问题就简单了：

先假设第一个数字是最小值。
然后看第二个数字，如果它更小，那么就让第二个数字是最小值；否则，第一个数字就是最小值。
然后看第三个数字……
以此类推，直至看完所有数字。此时的最小值就是真正的最小值。

定义完【找最小值】之后，再看原本的问题：定义排序。此时就不难了：

先找到最小值。把它写在第一位。
然后看剩余数字，找它们的最小值，把它写在第二位。
然后看剩余数字，找它们的最小值……
以此类推。直至看完所有数字。

1.5.2：滚动条

滚动条怎么定义？

你可能没有头绪。

现在我问你：滚动条的本质是什么？

这个问题很简单：

滚动条的本质，就是【一个物体移动，另一个物体会跟着移动】。

现在回到原本的问题：滚动条的定义。此时就不难了：

有一个滚动块，一个滚动区域，一个被滚动区域。
如果滚动块向上移动，那么被滚动区域向下移动。反之亦然。
滚动块只可以上下移动（不可以左右移动）。

1.6：语句

一句话的基本结构是什么？主谓宾？

不。

自然语言中之所以通常是主谓宾结构，是因为自然语言是一维的，动词左右各可以连接一个名词。但真正的语句中，名词可以只有一个，也可以有三个四个。

古人的解决办法是：对于只有一个名词的，创造一个新名词。对于有多个名词的，拆分出多个谓词。

比如，自然数公理【0是自然数】，这句话的严谨描述是【P(0)】，其中P是一个谓词、相当于【是自然数】。这就是一个【只有一个名词的语句】。

注：有的人觉得不严谨，觉得这不是一个语句，觉得【0属于自然数集】这样的描述才是严谨的语句。但是，什么是集合？他可能回答：空集是集合，一个集合可以构造一个幂集，两个集合可以并。但是，你打算如何严谨描述【空集是集合】？你要描述为【空集属于全部集合所构成的集合】吗？你这是循环定义了。只能说【Q(空集)】，此处的Q相当于【是集合】，这就是一个只有一个名词的语句。

三四个名词的语句很常见，比如【画一个宽为5、高为4的红色矩形】，这本质是【画矩形(5，4，红色)】。再比如【我认为你能做到某事】，这本质是【认为能做到（我，你，某事）】，进一步可以写成【P（我，你，某事）】，P是一个新谓词。

1.6.*：总结

一句话的基本结构，是谓语+参数。谓语只有一个，参数可以有任意个。

自然语言是一维的，这导致谓语强行绑定两个参数。不要被自然语言束缚了思维。