现在是2023.1.16，晚上9.52，记录最近看的一本书《计算思维入门——像计算机科学家一样去思考》。

去年暑假买的这本书，当时买了很多本跟计算思维有关的书，这本看着比较薄，所以拿出来晚上睡前看看。

整体来说这本书比较容易阅读，有生活案例的深度融入，让这本书理论与实际结合的特别好。读完这本书，对计算机学科又有了一点点新的进步。

一、趣味科普，让概念更易理解

这本书结构很清晰，分为三个篇章，每个篇章各有侧重，讲述了计算机科学中的一些方法。

第一篇章围绕计算机科学工具。

如做决策，在解决人脸识别的问题时，就是用到了决策树这个工具，通过设置是否的判断题，最终在一些人中识别出特定的某个人。可以在一群人中先找出他们的特征，并加以分类，然后去设置判断题，不同的判断题会形成不同的决策树，最终导致决策树的枝干完全不一样。

如问题解决方案，对于人或计算机而言，对现实中的情况，我们都需要寻找解决问题的方法，也就是方案，每个人会有自己的方案，而计算机，则可以把所有的方案都列举出来，寻找可能的方案。这就说明，对人而言，人能想出的方案需要花更多时间甚至想不全，但是计算机可以用数学的方式用“蛮力”把所有的方案拿出来。

当然，拿出方案可以用最笨的列举法，但也有其他方法，如用图思考。图形化的思维方式可以把一个复杂问题形象化，就如“哥尼斯堡七桥问题”，计算机可以列举所有的方案，但我们人也可以用更形象的方式描绘问题本身。

在这个小节里，我觉得不仅是图形化这个思维起了作用，其中抽象、数学逻辑也起到了一定的作用，才最终描绘出这个图形化的七桥问题。在这个过程中，作者需要边读题边思考哪些是可以删减去掉的，而哪些是关键线索必须画上去的，以及涉及到如何画才能对应题目。

所以我觉得，要能够使用“用图思考”这个科学方法，需要具备抽象的能力。

第二篇章为通过计算解决问题。

其中包括了并行计算、排序和搜索、资源的权衡、抽象、接口五个概念，通过面包房、图书馆和交通枢纽大厅三个现实场景来进行介绍。

并行计算就像数学课里的烙饼问题。

排序和搜索，是建立在书籍管理系统上的，并且使用了索引，使得搜索的能力大大增强。在排序中，也有很多具体的方法，冒泡排序、选择排序等，在搜索中，也有二分搜索、深度优先搜索、广度优先搜索等。

排序和搜索，都需要建立索引，索引中记录的是某一物品的相关属性，以便于排序者能根据属性进行某种排序。

资源的权衡，其实有点像选择，如去某个地方，用什么交通方式。是省钱费时还是省时费钱？这就是资源的权衡，时间、钱都是资源。对计算机而言，时间、空间，是很重要的资源。

抽象，我原本理解的抽象，就是去除掉一些具体的细节，如地图上的某个城市，只需要用点来表示而不是城市的全景图。但是在这个部分，提到了计算机中的层级关系，对于人而言，我们在编写程序时，对应的是某软件，某软件需要翻译器才能传递给计算机去理解和运行，这个过程就蕴含抽象。人只需要面对软件，而不是直接面对计算机进行交流，而且正因为人直接与计算机交流太过复杂，所以才用到了抽象，让人的操作更简单，而计算机依旧能理解人的操作。

这里感觉和接口的部分有点像。

接口，如第一工会在完成一个领导交代的大任务，领导布置完工作后，第一工会就开始工作，并取得成绩，最后领导鼓掌叫好，并将这个成果提交给厂长。对于领导而言，他不需要知道具体这件事是怎么做的，只要能找到人并且完成，就可以了。这就是接口。

第三篇章为算法思维。

主要描述了分而治之、二元搜索、描绘游戏和谜题、图搜索。这四个思维方法在前两个章节已经涉及。

如分而治之是将问题分解为两个可解决的子问题，这与第一章节的做决策是有相通之处的，只是一个自上而下思考，一个自下而上思考。而且在分而治之时，也需要借助决策树来进行图示解决问题。

如二元搜索，也是在决策树中有涉及，在人脸识别时，其实就用到了二元搜索，提问时需要答案是只有2个的，可以进行更快速的筛选排除缩小概率。同样，在图书管理系统搜索书籍时，也使用到了类似二元搜索的二分搜索，将一叠书分成一半，先找中间的书，以排除一半的书籍。这种思维都是“二”的，是不是因为和二进制有关，只有两个答案，会让计算机计算起来更容易。

描绘游戏和图搜索，就对应了用图思考这个内容，将具体的有细节的题干，使用抽象的方式简单化为图，只保留了和解决问题有关的一些细节和关系。在过河问题上使用图示法，更容易把具体的问题抽象化，变成类似数学问题。

二、思考

1.唯“二”思维的建立，很重要

对计算机而言，它只有二进制，对一个问题只有两个答案，就像你问我答游戏中，只能回答“是或否”一样，对于人而言，我们总会把一个问题的解决方案想出n个来，这种思维上的矛盾是需要深刻认识并且调整的，即在学习计算机相关知识时，要能够应用唯“二”思维来进行思考，这才能更好地学习和操作计算机。

2.用图说话的能力，需要学习

图示化解决问题，其实在很多学科都有，数理化学科尤其如此，将自己的理解转化为图，将问题描述为图，将结果用图呈现，这些都是需要学习的能力，可以说这是一种可视化的方式，但是其实可视化的过程是一次再反刍的过程，需要经过作者的理解和重新认识后翻译得来的，因此理解是前提，再加上一定用图说话的能力，才能更好地表达自己。

3.具体问题抽象化，需要练习

抽象是计算机非常重要的一种技术，在书里抽象是把一些具体的事情用一些工具来替代，而人只需要做其中一部分容易做的（抽象层）。但实际生活也有很多抽象，如一个综合活动中，会遇到千奇百怪的情况和细节，但是对活动中的人而言，剥除细节找本质，才能解决真实的生活问题，所以这个能力是需要不断练习的。

因此，掌握了这三种基础思维，做很多事情都会思路清晰、游刃有余。