第1章 绪论

1.5 计算机思维

一、什么是思维？

• 人脑对客观事物的一种概括的、间接的反映，它反映客观事物的本质和规律

• 思维是在人的实践活动中，特别是在表象的基础上，借助于语言，以知识为中介来实现

  

二、什么是计算机思维？

• 人类在认识世界、改造世界过程中表现出三种基本的思维特征

  • 实验和验证为特征的实证思维，以物理学科为代表

  • 推理和演绎为特征的逻辑思维，以数学学科为代表

  • 设计和构造为特征的计算思维，以计算机学科为代表

• 计算思维是计算机科学发展到一定程度后提出的

  • 人类逐渐意识到计算机解决问题的强大能力后而自然产生的思维模式

  • 具有显著的时代特性

  • 运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动

• 编程*是实践计算思维的重要手段

  • 抽象实际问题的计算特性，利用计算机去求解

  • 计算思维的本质是抽象（Abstraction）和自动化（Automation）

• 编程能够训练思维

  • 编程体现了一种抽象交互关系、自动化执行的思维模式

  • 计算思维：区别逻辑思维和实证思维的第三种思维模式

  • 能够促进人类思考，增进观察力和深化对交互关系的理解

• 编程能够增进认识

  • 编程不单纯是求解计算问题

  • 不仅要思考解决方法，还要思考用户体验、执行效率等

  • 能够帮助程序员加深用户行为以及社会和文化认识

• 计算思维是区别于以数学为代表的逻辑思维和以物理为代表的实证思维的第三种思维模式。

  • 编程是一个求解问题的过程

    • 首先需要分析问题，抽象内容之间的交互关系

    • 设计利用计算机求解问题的确定性方法,进而通过编写和调试代码解决问题

    • 这是从抽象问题到解决问题的完整过程

三、计算机求解问题的过程

• 问题的描述

• 建立数学模型

• 算法设计

• 算法的正确性证明

• 算法分析

• 算法的程序实现