Теоретический минимум по Computer Science

Какая версия выглядит яснее? Я бы сделал выбор в пользу функциональной версии везде, где это возможно. Некоторые языки программирования строго функциональны; весь код на них эквивалентен чистым математическим функциям. Такие языки заходят настолько далеко, что являются вневременными, причем порядок инструкций в коде не влияет на его поведение. В таких языках все присвоенные переменным значения являются неизменяемыми. Мы называем это однократным присвоением. Поскольку состояние программы отсутствует, то и нет момента времени, когда переменная может измениться. Вычисления в строгой функциональной парадигме просто сводятся к вычислению функций и сопоставлению с шаблоном.

Логическое программирование

Всегда, когда вашей задачей является решение ряда логических формул, вы можете воспользоваться логическим программированием. Разработчик перечисляет логические высказывания о ситуации, например такие, как в разделе «Логика» главы 1. Затем выполняются запросы, чтобы получить ответы из предоставленной модели. Компьютер отвечает за интерпретацию логических переменных и запросов. Он также создает пространство решений из высказываний и занимается поиском ответов на запросы, которые удовлетворяют всем этим высказываниям.

Самое большое преимущество парадигмы логического программирования состоит в том, что программирование как таковое здесь сведено к минимуму. Компьютеру даются только факты, инструкции и запросы, а он отвечает за определение лучшего способа поиска в пространстве решений и представление результатов.

Эта парадигма не очень широко используется в господствующей тенденции, но если вы работаете с искусственным интеллектом или занимаетесь обработкой естественного языка, то не забудьте обратить на нее внимание.

Подведем итоги

По мере эволюции методологии компьютерного программирования появлялись все новые парадигмы. Они придавали программному коду выразительность и элегантность. Чем больше вы узнаете о различных парадигмах, тем лучше будете владеть программированием.

В этой главе мы увидели, как программирование эволюционировало от непосредственного ввода единиц и нулей в память компьютера до написания ассемблерного кода. Затем с внедрением управляющих структур, таких как циклы и переменные, оно стало еще проще. Мы увидели, как использование функций позволило лучше организовать программный код.

Мы познакомились с элементами парадигмы декларативного программирования, которое становится популярным в массовых языках. И, наконец, мы упомянули логическое программирование, которое является предпочтительной парадигмой в некоторых очень специфических контекстах.

Хотелось бы надеяться, что у вас хватит смелости заняться каким-либо новым языком программирования. У них у всех есть что предложить вам. Так что закрывайте книгу — и начинайте программировать!

Полезные материалы

• Основы языков программирования (Essentials of Programming Languages, Friedman, см. https://code.energy/friedman).

• Макконнелл С. Совершенный код. Мастер-класс.

Заключение

Образование в области информатики никого не может сделать хорошим программистом, так же как изучение кистей и красок никого не может сделать хорошим живописцем.

Эрик Рэймонд

В книге были представлены самые важные темы computer science в очень простой форме. Это абсолютный минимум, который хороший программист должен знать о computer science.

Я надеюсь, что это новое знание вдохновит вас углубиться в темы, которые вам по душе. Вот почему я по ходу изложения в конце каждой главы давал ссылки на лучшие справочные пособия.

Следует отметить, что в этой книге не затронуты некоторые важные темы. Как добиться, чтобы компьютеры в сети, покрывающей всю планету (Интернет), надежно взаимодействовали друг с другом? Как сделать так, чтобы несколько процессоров работали синхронно для ускоренного решения вычислительной задачи? Одна из самых важных парадигм программирования, объектно-ориентированная, также осталась за бортом. Я планирую обратиться к этим недостающим частям в следующей книге.

Кроме того, вам придется заняться написанием программ, чтобы полностью изучить то, с чем вы познакомились. И это хорошо. Разработка программного кода может казаться неблагодарным делом поначалу, когда вы совершаете первые шаги. Как только вы изучите основы, я обещаю, программирование начнет приносить вам огромное удовлетворение. Давайте заканчивайте читать и начинайте программировать.

Напоследок я хотел бы заметить, что это мой первый опыт в написании книги. Я понятия не имею, насколько хорошо у меня получилось. Вот почему ваши отзывы о книге представляют для меня невероятную ценность. Что вам в ней понравилось? Какие части сбили с толку? Как, по вашему мнению, ее можно было бы улучшить? Пишите мне на hi@code.energy.

Приложения