数据结构应该偏理论还是偏实践?
【前言】本文以数据结构为例。但关于理论和实践的关系,以及学习路线,对其他课程、学科也有参考价值。
【正文】
有学生问:“数据结构应该偏理论还是偏实践?”
这是一个非常好的问题。
我知道,他是在学数据结构中有压力了,想去偏一偏。
这是一个选择问句,但若回答,还真不是顺着这个道二选一就了事。
(一)理论和实践
先分析一下何为理论,何为实践。
理论是从大量应用中提取出来的共性的特征、原理。理论层次的知识,是大家智慧的结晶。对当下的学习者而言,就是前人的积累。理论这种间接经验的学习,可以让我们在很短的时间之间,接受前人需要几十年,甚至成百上千年的积累。
理论,是在学习中,尤其中在大学的学习中,极其重要的部分。不掌握专业中基本的理论,上大学的成色不足。只凭着有限的直接经验和体验,而放弃前人的积累,亏大了。不拿,白不拿啊。
然而,理论的学习,却常常是枯燥的。学习者,不,往往是欲入门而不得的初学者,会由于这种枯燥而急燥、心焦,甚至产生厌恶,萌生放弃的念头。
这不是理论的错,是学法的错。
理论本来是鲜活的,理论的学习也可以是鲜活的。
如何鲜活起来?
需要实践来出场了。
在学理论中,要融入实践。从实践中,得到的是直接经验,是属于自己的体验、体会。
在大学生阶段学习过程中做的实践,可以算是对知识初步的应用。通过实践的行为和过程,你会发现理论的确是在指导着实践,理论这个东东真是有用啊。在思考实践问题的解决方案时,你会发现理论传达的那个思维方式在起作用了。甚至于,解决实际问题时,理论里的那些个公式、算法直接拿过来用,真省事!
有了高度概括的理论,具体问题的解决,变得很容易的样子。
有了实践,再也不会说“老师教的这些东西全没用”。去除了这个心魔,学习的主动性,这个学习的法宝,自然就留在你身边了。
实践,其实是我们学习的最终目的。从这个角度,理论是阶梯。最终我们有创新的实践,也会进入到理论体系中,成为后人可学的宝贵的间接经验。你在达成自己目标的过程中的间接成果,再次成为后人的阶梯。
实践,也是我们学习的手段。不去结合实践的理论学习,注定是枯燥的。有个别的人,在纯理论堆里得心应手,那自有他的道道。但是,现在对于感觉理论枯燥的人,你缺的,是实践。
(二)理论和实践的层次
现代科学体系变得越来越庞大,形成了各个分支,每个分支中又形成了多个层次。
这个层次的存在,使得理论和实践没有了绝对的区分。
换句话说,同一个知识点,在有人眼里是理论,有人眼里是实践。说它是实践的人,是站在学科更高层次的;说它是理论的,常是刚入门者。
小学时学1+1,其实已经进入到符号思维的层面了。这是理论,因为你再不用具体到1个苹果或1个小朋友的层面了。而到了小学高年级学到a+b的时候,学运算的交换律、结合律之类的,1+1不就是很具体的应用了吗?
说大学。高等数学、线性代数,数学类的科目,是理论。但若学一下泛函分析、近世代数,那些分明很具体了呵。显然,学泛函、近代前,先学高数、线代。
说计算机类专业的学习。数据结构、数据库原理,初学发现是理论,大部分人也这么说。联系离散数学想一想,这不全是应用层面的实践吗?
而数据结构,确是理论。这是站在程序设计的角度说的。做各种项目,用各种语言,随便你要解决个什么问题,数据该如何表示,如何存储,在特定存储结构下,基本运算该如何实现,这些都是真实应用需要的基石。
前面说的在纯理论堆里得心应手的个别人,是将你眼中的理论当应用的人。
理论和实践有层次,但千万不要理解偏为社会分工有高低。随着长大,我们总要在行业、学科中的某个层面找到自己的位置。社会的需要,每个人的生存、发展,需要有多个位置,各个位置上都需要有人做事。哪个层面的工作做得得心应手了,那都是专家。
不管哪个层面,都需要娴熟于自己那个层面的实践,要熟悉直接支撑自己工作的那个层面的理论,对这个理论背后的理论有一点点了解,直到你再也不必了解的那个理论的理论层面。
是的,随着学习的进展,自己要成为专家,成为高手的那个层就要定下来了。对你而言,何为理论,何为实践也就定下来了。
(三)数据结构该如何学
大学是专业学习的入门阶段。
数据结构,是大学专业课中的“专业基础课”,这是大家的共识。这样的表述,意味着数据结构就是承上启下的。若说学某语言及其程序设计是1+1的话,数据结构就是a+b,后面还有解析几何、微积分。有了程序设计的直接体验,可以学数据结构,学数据结构中的理论,做数据结构层面的实践。等学过了数据结构了,操作系统、网络原理之类的课中,张口就是堆、栈、树、图,老师都不用多解释一句。
数据结构是理论,也是实践。
数据结构不是理论,也不是实践。
看你站在哪个角度讲。
在学习数据结构的时候,理论和实践要同步上。每一种逻辑结构,要解决的问题,数据的表达、存储,基本运算的实现,算法的复杂性,是要学的。光看懂书,能说明白不算,把这些东西能变成代码,这是科班人员的基本功。基本功是靠练才能出来的。
为了学的感受好一些,为了能解答所学知识用在哪儿,怎么用,用所学解决点问题,也是应该的。这些东西要靠着老师讲,一是讲不了,二是他讲了不算,你做了才行。
据此,对于要成为计算机科学与技术的科班人员而言,数据结构中的理论和实践,两手都要抓,两手都要硬。
说“我会实践”就行了的,我觉得可惜。能做出来是一回事,你要清楚到底做得好不好,怎样做才是好的,是需要点理论的。会做的,一抓一大把,我们缺少的,是能做好的。
说“我把书看懂了就行”的,我表示怀疑,可以混个及格还可以。经常,做一做实践,你会发现你未必真懂了。
产生“偏理论”或者“偏实践”念头的同学,是遇到困难了。是进大学后,在学习上欠了账的。
知道要实践,但一看代码就头疼,程序设计的实践没做够,甚至程序设计语言层面的知识都不过关。知道理论很重要,但学不下去,是理论之前的理论不扎实,思维跟不过来。而不扎实的理论,和没有经过实践也脱不了干系。
这也就是我一直呼吁同学们要用实践的方式学程序设计的原因了。程序设计,作为大学中不必有先修课就学的课程,先不必找什么理论,直接实践起来就行。
产生“偏理论”或者“偏实践”念头的同学,紧跟课程的进度为要。因为你有欠账,所以得加倍付出努力。紧紧跟住,是因为学数据结构中的实践,也是程序设计能力提高的方式。一旦遇到突破不了的点,补程序设计中的知识点。
要不要先把C语言学一遍再学数据结构?至少数据结构快考试了,来不及。如果需要,假期时间自己重学一遍C语言是可以的。如果你真能协调好时间,现在做也可以。就现实的情况,以能将实践做下去为原则,C语言部分则是缺啥补啥更现实。
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