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程式自學十年心得:想吃這行飯,學好演算法與資料結構才能讓你站穩腳步

程式自學十年心得:想吃這行飯,學好演算法與資料結構才能讓你站穩腳步

《TO 導讀》:自&#23 […]

The Scheme Programming Bee

《TO 導讀》:自學程式設計已成為風潮,不僅坊間教材眾多,只要連上網路,還有無限多的學習資源能接觸。但是資源豐沛代表的也是龐雜混沌,選擇自學的初學者也容易因此迷失方向。事倍功半還算事小,更可能就這樣失去了自學的動力。本文作者雖然是文組學生,但自學程式已有十年經歷,工作也與程式相關。他根據自身經驗分享自學心得,以下由作者第一人稱描述。

  • 前言

從國中開始自學程式到現在,已經有十年了,所以我應該算是個資深的自學者吧 XD。有滿多心得想跟大家分享,這篇主要是分享一些我認為初學者可以參考的學習方向

我的背景是從國中自學程式,大學念文科,現在出社會靠寫程式維生,工作經歷一年

  • 正文

首先,沒有最好的程式語言,只有最適合的程式語言。程式語言本來就只是工具、只是手段,從來都不是重點,重點是:你的目的是什麼?你要解決的問題是什麼?

假設你今天想要寫一個網頁留言板(這邊只討論後端,不包含前端),那你就不應該用 C 來寫,因為比起 C,php 會更適合。

你可能會問:那 nodejs, rails, asp.net… 就不適合嗎?如果你只是「單純想寫個網頁留言板」,其實上面這些都很適合,挑一個你最喜歡的就好。但如果你要解決的問題不一樣,就應該重新思考。

例如說,「我想要超級快速的寫個網頁留言板」,你就應該用 rails,因為 rails 開發真的超級快,隨便打幾個 command,你的網頁就神奇的出現了!「我想要很潮的網頁留言板!」,那你可以考慮 Go, Swift, Nodejs 等等

換個例子,若是你今天想要「研究電腦較底層的運作」,你應該要學 C,或是學組合語言。因為比起其他高階語言,這兩種絕對會讓你更了解底層到底在做什麼。

其實以上這些只是想提醒你:不要為了學程式而學程式,程式只是手段、手段!重點在於目的!重點在於你想要透過程式,達成什麼樣的目標(如果你真的只是純粹喜歡寫程式,當然也是可以啦 XD)

所以,要想清楚你為什麼要學程式?

我的理由很簡單,我覺得寫程式讓我很有成就感,只要幾天就可以寫出一個網頁。可以幫自己寫部落格系統、幫系上寫投票網站之類的,儘管寫出來的東西可能不怎麼樣,但從無到有,是很感人的一件事。我永遠忘不了我用 VB 拉幾個按鈕出來,點下去就可以跑出文字的那瞬間,我有多感動。那是我第一支程式。

無論是單純有興趣或是只想要轉職,以下的幾項建議是我覺得能幫助到你的,這幾點我「基本上」是按照順序列的,也就是一個完成之後再完成下一項。但也有些例外,是可以隨時都學的

  • 學英文

這個已經在版上講到爛掉。Q: 我該學什麼程式語言 A: 英文

為什麼?因為英文真的很重要!聽說讀寫,至少讀要讀的懂,你才看的懂那些外國公司的 API 文件,發生問題的時候,才能去 stackoverflow 上面發問。講到提問,推薦這篇:〈提問的藝術〉,大家都會問問題,但有些問題不會有人想回答,像是隔空抓藥(「我寫了一個網路通訊的程式,想要讓 A 手機跟 B 手機可以傳訊息,可是按了卻沒反應,怎麼辦?」)

或是排版爛的程式碼

code

一個好的問題,或是說,讓人看的懂得問題,應該要包含四點:

1. 目的(你的程式要達成什麼目的?)
2. 手段(你怎麼達成你的目的?)
3. 錯誤(在什麼場景下發生的什麼錯誤?)
4. 程式碼(有排版過的程式碼,拜託)

以上問題可以修正成:「我想要讓 A 手機跟 B 手機傳遞訊息,我用的是 java 的 socket,可是按下發送時出現:java.net.SocketException: Connection refused: connect,想請問一下有可能是錯在哪裡?部分程式碼:https://gist.github.com/xxxxxx」上面的問題還可以再修正、補充更多細節,但至少比剛開始那個好滿多的,會讓人比較想回答。

程式碼一定要找適合的地方貼,不知道貼哪裡的話,google:貼程式碼,就有一堆文章讓你參考

好,我們繼續回到學英文這點 XD,英文不好的話,中文的教學資源其實也很多,尤其是簡體中文,有很多高質量或是新手教學文都很不錯。但畢竟較新的技術,或是較多人氣的地方用的還是英文
英文好的話絕對不吃虧,可以運用更多資源。

  • 學會 google

別懷疑,這真的是超重要的能力,我時常覺得,會 google 就先贏一半了。現在網路資源這麼多,有時候發生你看不懂的 Error,完全沒頭緒,你就直接丟 google,就批哩啪啦一堆解法出現了。這時候除了很開心的 copy paste 以外,有一點很重要:「試著理解它」。若是不理解,你就只是個只會複製貼上的機器人,一點成長都沒有,至少要理解到兩點:為什麼有這問題、這個解法是如何解決的

關鍵字的使用也很重要。我在搜尋的時候很常利用空白分割,不讓語句太死,例如說你想找:程式入門教學,我會搜尋:程式 入門。想要找:在網頁上如何實作拖曳效果,我會搜尋:網頁 拖曳。

google 的能力可以慢慢培養,搜尋多了你就會有那種感覺了

  • 學 scratch

我聽過這個很多次,但實際接觸才知道「真的很好用」。這個就是讓你用很簡單、很視覺化的方式來寫程式,你只要拖拉幾個拼圖、組合在一起,就可以寫出一隻可以動的程式,甚至是一個小遊戲!

隨堂測驗:你要怎麼開始學 scratch?

如果是我的話,就會搜尋:scratch 教學,或是 scratch 入門,這邊直接幫大家附上兩篇排名較前面的結果〈scratch 程式教學〉、〈Scratch 教學的第 1 堂課(1/5)適合親子共學的兒童程式設計入門〉。

為什麼要學 scratch 呢?前面有說到,每種程式語言都有不同的適合的場景,還有一點是,「每種程式語言,都有很大部分是相同的」,例如說:變數、函式、迴圈、條件判斷、陣列…

你學 C 有這些、Javascript 有這些、Swift 有這些。不管學哪種程式,都會碰到這些最基本的東西,無論是再複雜的程式,都是這些基本的東西組裝而成。

從 scratch 來學這些基礎有兩個好處:1. 不被語法限制,2. 視覺化。scratch 裡面你幾乎不用打字,甚至可以看做是拼圖遊戲,你就把你想要的東西拼一拼,程式就寫完了。所以你學的是真正的「概念」,而不是語法。

舉例來說,如果你學 C,你就要學:
code2

如果你學 python,就會是: code3

(我不會寫 python,寫錯的話抱歉 QQ)

但這兩者本質上是一樣的東西,都是迴圈,只是語法不同而已!從 scratch 開始,可以讓你跳脫這些語法,只學那些精髓,你學完之後,看到 C 的這段就會知道:喔~這就是迴圈嘛。

第二點,視覺化也是很重要的一項。儘管我程式寫了十年,我永遠忘不掉,我在迴圈那邊卡了多久
尤其時雙重迴圈,根本就是惡夢!「我知道這邊是 1 到 10 的意思,但是第二層為什麼會這樣」、「為什麼這樣就可以印出九九乘法表?」

那時候我面對的是冷冰冰的程式碼,大概就是:code4

儘管我現在來看,可以從排版跟大括號一眼看出「block」的概念,但十年前的我完全不行,完全不知道這段到底在幹嘛。可是 scratch 就不一樣了!它直接用視覺化的拼圖的概念,讓你在迴圈裡面可以塞另外一塊拼圖,就可以明白為什麼雙重迴圈會是這樣了!

最後附上我修某堂課的 scratch 作業,大概花了兩個小時,就只是一個簡單的小遊戲

  • 學著打指令(command line 操作)

「蛤?這是什麼?」就是電影裡面看起來很帥的,底是全黑的畫面,螢幕上面滿滿的文字,一張圖都沒有。在 windows 就是 cmd,命令提示字元;在 mac 就是 terminal,終端機。

假如你已經對上面介紹的 scratch 滿熟悉了,那你應該了解程式幾個基本概念,其中一個重要的概念是:寫程式其實就是在對電腦下指令。

其實呢,你平常在做的事情,也是在對電腦下指令,但作業系統幫你包裝好了,所以你只要動動手指就可以,例如說你在網頁上按了重新整理,「我要重新整理」,換成程式大概就是:page.refresh();或是:「點了前往 google.com 的連結」window.open(‘google.com’);

(這邊程式碼都隨便寫的,但意思有到就好)

我們所謂的 command line,就如同字面上這樣,是個「用文字對電腦下指令」的地方。像是 ls,就是 list 的意思,會把你「現在在的地方」的檔案都顯示出來,「現在在的地方是哪裡?」打 pwd,Print Working Directory,就會顯示出你現在在「電腦的哪個資料夾底下」

幫大家準備好幾個連結了:(關鍵字:終端機 教學)
OS X Lion 10.7 系統基礎教學系列 – 終端機基礎操作教學〉、〈介紹命令行 (command-line) 介面
Mac OS X Terminal 101:终端使用初级教程〉、〈Mac OS X Terminal 終端機常用語法教學

為什麼要學這個呢?因為工作上很大機會用的到,而且日常生活也很好用。有些功能你用 java 寫的要死要活,最後才發現原來電腦就有內建指令。我也是最近一年才開始熟悉這些指令的操作,才發現原來內建指令這麼好用。

我認為對初學者,你要知道「有這樣一個東西」,並且了解:cd, ls, pwd, touch, mkdir, rm, cat, grep 這些指令,還有 > >> < | 這些符號在幹嘛,這樣就很足夠了。

想更精進的可以去學怎麼寫 shell script

  • 學怎麼用 browser dev tool

chrome、firefox、safari、edge 都有一樣的東西,叫做:開發者工具。

為什麼要學會這個呢?因為你可以了解很多東西!日常生活中,你其實一直在接觸網路的概念,只是你沒發覺而已。你平常看到的網頁,其實也只是一堆文字而已,那為什麼文字會變成畫面?因為瀏覽器幫你解析,按照一定的規則畫出來。你可以右鍵 -> 檢查,就可以看到你滑鼠指的地方本來的文字是什麼。

dev tool 可以講到一堆跟 web 有關的概念,get/post, ajax, status, css, js, html 等等,現成的好工具,不用嗎?

有興趣深入了解的,我會下的關鍵字:dev tool 入門,(只是目前應該很少文章是用 dev tool 教你學習網路概念,有點可惜)

  • 選你想走的領域精進

假設你上面都有確實做到,你現在應該對程式、對網路都不會太陌生了,這時候再來學專門的東西,我認為是事半功倍。為什麼?因為原本那些程式基礎你都可以跳過,你要學的只是語法

學程式學的應該是「心法、內功」,而不是表面的限制,這樣就算換了一個你從沒看過的程式語言,你也會猜的到它在幹嘛。如果你這時候想要報名一些課程,那就去吧。

版上有很多心得可以參考,不過要注意的是心態要正確。我之前寫過一篇文〈那些「鹹魚翻身」的文章沒有告訴你的事〉。

有些新聞會打著什麼「服務生學程式,年薪暴增 300 萬」之類的,不要輕易相信這些,不要抱持著這些美好幻想。很多這種案例都是因為在學程式以前已經有某項專長,再把自己的專長跟程式結合起來,這些案例大多數時候並不適合「沒有任何背景」的人參考。

比起這些特殊的案例,版上很多文章都更有參考價值。版上很多心得文,看了就大概可以知道成效如何,出來的薪水如何。或是版上也很多徵才文,稍微看一下大概就能知道現在行情大概在哪裡。

  • 寫文章記錄心得

可以開個 blog 寫寫自己的學習歷程、碰到的困難以及解法等等。

為什麼要寫這個?

第一是加深印象,你解決一個問題下次再碰到時,你還記得怎麼解嗎?我記憶力不太好,有時候過兩三個月會忘掉,但這時候就因為我有寫 blog 記錄起來,可以查的到以前自己怎麼解的。

第二是增進功力,我要怎麼知道我真的了解一個東西?我覺得寫下來,可以幫助你知道這點。例如說我今天要寫:git 入門教學。寫一寫發現自己不知道 rebase 在幹嘛,我就必須去查,查完之後寫在文章裡面,你寫的出來,你就一定懂這項技術。而且部落格是公開的,若有路人看到你寫錯,說不定還會來糾正你,你就又學到一課了!

第三是累積個人聲望,好的部落格對於求職絕對有加分效果。

假設你今天是面試官,A 的履歷寫:精通 Javascript,B 的履歷寫:精通 Javascript,可參照我寫過的:深入 Javascript 原理系列文章。結果你跑去 B 的部落格看,真的寫了一系列深入的文章在研究。不用面試,你就知道 B 是個有真材實料的人(前提是面試官會去看你 blog XDD)

  • 學資料結構跟演算法

就是俗稱的 Data Structures and Algorithm,DSA

假如你真的對這行很有興趣,想要一直待在這邊而且薪水越來越高的話,你就勢必要開始補足一些「自學的人通常不會有的本科系知識」。

因為自學者通常都直接從 html, css, javascript, php, rails 等等的開始,甚至連資料結構跟演算法都沒聽過!有接觸而且實作過的更是少數。

那為什麼要學這兩樣東西呢?

第一,增加自信。其實能力強,自信就會強。增加自信是因為,自學者通常也是非本科系的學生,可能會覺得自己跟本科系的實例有一段落差。這時候若是學了本科系在學的 DSA,就可以彌補這一段落差。

以我的例子來說,我高中的時候就在接觸 DSA,打打比賽,寫一些 online judge 的題目(可參考:〈Re: [ 請益 ] 請問國中生程式設計競賽入門〉)。到現在出社會找工作,就是因為我有這段經歷。所以我有自信我絕對不會差本科系太多,甚至會比一些很混的畢業生強,事實上也是如此,去面試的時候有間公司考我排序的問題。就是一些很基本的,說你知道哪些排序法,跟時間複雜度之類的。我答完之後他們說:我是目前面試的十幾個裡面,回答的最清楚的(可參考:〈[ 心得 ] 15 家中小型公司、新創公司面試心得分享〉)

自信在某些時候很重要,能夠為你帶來「打不倒的勇氣」,面試沒上,沒自信的人會覺得:一定是我太爛。有自信的人會覺得:是公司沒眼光(前提是你的自信不是來自於自我感覺良好 XD)

第二,增進對電腦底層的理解度。剛開始你可能只是個拿 30k 的小螺絲釘,但工作久了,可能變成 40k, 50k,甚至 100k。當你薪水變得愈高,要解決的問題也相對的更重要,DSA 是大公司的必備技能之一,題目可參考 leetcode。

為什麼那些大公司面試要考這些?如果不會二元樹反轉,就算是知名工程師也沒用?(可參考:〈Google 面試這次惹爭議了:雖然我們公司 90% 的工程師都用你開發的工具,但我們還是不聘用你〉)

就如同我開頭所說的,重點在目的、在於要解決的問題。

你在一家普通的台灣電商網站工作,需要會什麼?你可能要會寫 php,因為要改進購物車,要改進物品上架系統,所以你根本不必懂 DSA,因為沒什麼太大的幫助

Google 要解決的問題是什麼?

可能是「排序 10 億個數字」、「阿發狗的下棋演算法」等等。從要解決的問題看來,你就知道為什麼 Google 面試時要考那些了。如果你要在技術上日漸精進,你遲早要碰到那些較底層的東西。

這跟問題規模有很大的關係,假設你公司今天是做售票網站的,同時 100 個人搶,一般工程師都可以自己應付。同時 10000 個人搶,這就不一樣了,在伺服器上你可以能要多開幾台機器,要調整一些架構,而程式當然也要跟著調整。(延伸閱讀:賣秒殺票跟你想得不一樣號稱推不倒的售票網站 KKTIX,技術現況分享

或是你會發現許多大公司,常常都會自己有一些專案。為什麼?因為市面上沒有符合他們需求的東西,所以要自己寫一個。像是 React 就是這樣,如果你沒修過 DSA,你怎麼可能實作出 virtual DOM diff 的演算法?(延伸閱讀:〈深度剖析:如何实现一个 Virtual DOM 算法 〉)

(以上對於大公司面試為什麼要考這些的那一段都只是我的推測,小弟本人沒那麼強,沒去面試過
如果有進去過的前輩願意跳出來說:才不是這樣!你根本推測錯了!麻煩不吝推文或站內信指正,感謝)

附上兩篇跟我講的內容有點關係的。〈Re: [ 討論 ] 所以練 acm 都底有啥好處?〉、〈過早最佳化是萬惡的根源

最後,舉 vgod 那篇裡面引用到的一段:

「如果以蓋大樓來形容這個概念,把砌磚作為一種技能,把蓋大樓作為一種知識。我想可以這麼講:如果你早就知道你喜歡砌磚,很會砌磚,就直接去砌磚吧。如果你的夢想是蓋大樓,你要學的東西還很多,那讀大學是你最好的途徑。不是每個人都要蓋大樓,靠砌磚就可以賺錢了,砌的好還可以賺很多錢,大家搶著要。」

如果你很會寫購物車,那其實在台灣你也可以接到很多電商客戶,錢包也是賺滿滿。但如果你是想進 Google、Facebook 那種大公司,或是想要思考規模更大的問題該如何解決,那就學 DSA 吧!

推薦這門 edx 上的課,對岸的清大的開放式課程

  • 分享

這點呼應我前面提過的寫 blog。分享從來都不是單向的,在我分享經驗給其他人的時候,我也得到許多回饋。尤其是教學!在教別人的時候,你才會更了解自己哪邊不太懂

我認為分享是一件很重要的事,取之於社會,用之於社會。我從以前就常看 soft_job 版,學到很多。為什麼學的到東西?就是因為很多前輩願意 po 文分享自己的經歷。

因此我也決定哪天當我有能力,我也要出來 po 文分享,這樣才能有一個正向循環。我希望看我這篇文章有得到收穫的朋友,也可以記得這個道理,日後有心得記得在這裡 po 文分享 XD

  • 推薦一些課程

我修過的線上課程其實不多,大多數都是零碎的片段知識,但我有一堂真的很推薦、很推薦的課:CS50。我寫的這篇文章有介紹這門課在幹嘛,因為篇幅有點長,所以就不貼上來了。但就是基本程式、底層、網路、資訊安全、資料結構都有教到!
如海洋般的程式課程:CS50

我上面說的:scratch, command line, dev tool 都是受到這門課的影響。他先教你 scratch,讓你理解程式基本概念,接著再教你 C。是的,初學者學 C 不太好,我原本也是這樣想。可是這門課幽默風趣,讓 C 不會這麼難,我有點改觀。

總之這門課很「硬」,很扎實,但也因為他扎實,我相信你修完之後,保證很有收穫。我自己都覺得我十年跌跌撞撞學的東西,怎麼他 20 幾堂課就教完了 XD

文章有點長,差不多該結尾了

我去年有在做免費程式教學,但較遺憾的是,其實大多數都是單純的問與答,比較少真的動手教程式。時間不太夠,我也不太曉得從哪個環節開始教。

這邊有我寫下的心得與記錄〈台北免費程式教學心得分享〉,裡面我有寫了每個人的背景、問題以及我的回答,來找我的人大多都是新手,或許你可以參考看看。

最後,如果你真的想修 cs50 這門課的話。我想開個 slack 或是社團之類的,有興趣的可以一起討論。我全部作業都有乖乖寫,所以碰到問題我都可以幫忙回答 XD 有興趣的話可以寄站內信給我,記得附上 email

或是,雖然我不是什麼大大。但如果覺得我的文章對你有幫助,有些事情很迷惘想跟我進一步討論,也很歡迎直接寄站內信。感謝~ 對 cs50 有興趣的可以直接加入臉書討論區

(本文首發於 PTT Soft_Job 版,並獲作者 Huli 授權刊登轉載,原標題為〈[ 心得 ] 十年程式自學之路〉,圖片來源:Jeff.Dlouhy CC Licensed,未經授權請勿轉載。)

  • 延伸閱讀:

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