Pensez comme un programmeur. Tutoriel de résolution de problèmes

Si vous êtes intéressé par la programmation, vous avez peut-être entendu la phrase:

"Tout le monde a besoin d'apprendre la programmation parce qu'elle vous apprend à penser."

- Steve Jobs

Peut-être vous êtes-vous également demandé ce que signifie penser en tant que programmeur?

En fait, nous parlons d'un moyen plus efficace de résoudre les problèmes.

Ce message vise à vous enseigner cela.

Après l'avoir lu, vous comprendrez plus précisément ce qui doit être fait pour trouver les meilleures solutions.

Pourquoi est-ce important?

La résolution de problèmes est une compétence de base.

Nous résolvons constamment les problèmes. Grands et petits. Comment fait-on cela? Parfois c'est bon ... si vous avez de la chance.

Si vous n'avez pas d'approche systématique, vous résolvez probablement les problèmes comme suit (je l'ai fait lorsque je commençais à peine à coder):

1. essayer une solution
2. s'il ne convient pas, essayez-en un autre,
3. si cela ne fonctionne pas, répétez l'étape 2 jusqu'à la victoire.

Vous avez peut-être de la chance, mais c'est la pire façon! Et cela peut prendre beaucoup de temps.

La meilleure façon:

1. avoir une approche systématique
2. mettre en pratique.

«La plupart des employeurs considèrent la capacité de résoudre des problèmes plus importante.

La capacité de résoudre des problèmes presque à l'unanimité est la capacité la plus importante que les employeurs recherchent ... Plus importante que la connaissance des langages de programmation, du débogage et de la conception de systèmes.

Une démonstration de la pensée intégrée et la capacité de résoudre de grands problèmes complexes sont tout aussi précieux (sinon plus) que les compétences techniques de base nécessaires pour travailler. "

- Hacker Rank ( Rapport des compétences des développeurs 2018 )

Approche systématique

Pour trouver la bonne approche, j'ai suivi les conseils du livre de Tim Ferriss sur l'enseignement du chef des 4 heures .

Cela m'a conduit à une entrevue avec deux personnes vraiment impressionnantes: C. Jordan Ball (classé 1er ou 2e sur 65 000 utilisateurs de Coderbyte ) et V. Anton Spraul (auteur de Pensez-y comme un programmeur. Approche créative pour créer du code). ").

Je leur ai posé les mêmes questions, et devinez quoi? Leurs réponses étaient très similaires!

Bientôt, vous les reconnaîtrez aussi.

Remarque: cela ne signifie pas qu'ils font tous la même chose. Ce sont des gens différents et vous êtes différents d'eux. Mais si vous commencez avec les bons principes de base, le résultat sera bien meilleur et beaucoup plus rapide.

"L'erreur la plus grave que je vois avec les jeunes programmeurs se concentre sur l'apprentissage de la syntaxe, au lieu d'apprendre à résoudre des problèmes."

- V. Anton Spraul

Que faire face à un nouveau défi?

Passons en revue les étapes:

1. Comprendre

Comprenez exactement ce qui doit être fait. La plupart des tâches sont difficiles car vous ne les comprenez pas (c'est pourquoi il s'agit de la première étape).

Comment savez-vous que vous comprenez l'essence du problème? Essayez de l'expliquer en langage simple.

Rappelez-vous le cas où vous étiez obsédé par une tâche et que vous avez commencé à vous l'expliquer. À ce stade, des erreurs logiques apparaissent que vous n'avez jamais vues auparavant.

La plupart des programmeurs connaissent ce sentiment.

C'est pourquoi vous devez décrire votre tâche, dessiner un diagramme ou en parler à quelqu'un (certains utilisent un canard en caoutchouc ).

"Si vous ne pouvez pas expliquer quelque chose dans un langage simple, alors vous ne le comprenez pas."

- Richard Feynman

2. Planification

Ne commencez pas à résoudre un problème sans plan, en espérant ne pas vous y embrouiller. Planifiez votre décision!

Dans la programmation, vous n'avez pas besoin d'aller de l'avant. Donnez à votre cerveau le temps d'analyser et de traiter les informations.

Pour obtenir un bon plan, répondez-vous à une question simple:

"En appliquant à l'entrée X, quelles mesures doivent être prises pour obtenir Y à la sortie?"

Remarque: les programmeurs ont un excellent outil pour cela. Commentaires!

3. Décomposition

C'est l'étape la plus importante. Faites attention!

N'essayez pas de résoudre un gros problème.

Au lieu de cela, divisez-le en sous-tâches. Les résoudre sera beaucoup plus facile.

Ensuite, résolvez les sous-tâches, en commençant par la plus simple. Lorsque la tâche semble simple, cela signifie que vous connaissez la réponse (ou que vous en êtes proche).

Résolvez chaque sous-tâche indépendamment des autres et combinez les résultats après la solution.

La combinaison de toutes les petites tâches vous donnera la solution à l'original.
Félicitations!

Cette méthode est la pierre angulaire de la résolution de problèmes. N'oubliez pas ceci (relisez cette étape si nécessaire).

Si je pouvais enseigner à chaque jeune programmeur comment résoudre les problèmes, cela réduirait le montant de la dette technique.

Supposons que vous souhaitiez écrire un programme comportant 10 chiffres et renvoyant le troisième plus grand. Pour un débutant, cela peut être une tâche intimidante, même si cela ne nécessite que la connaissance de la syntaxe de base.

Si vous êtes coincé, alors vous devez simplifier. Au lieu du troisième plus grand nombre, que diriez-vous de trouver le plus grand? Encore trop compliqué? Comment trouver le plus grand des trois nombres? Ou plus des deux?

Réduisez le problème jusqu'à ce que vous compreniez comment le résoudre. Enregistrez la décision. Développez ensuite la tâche jusqu'à ce que vous reveniez à la question initiale.

- V. Anton Spraul

4. Coincé?

Maintenant, vous êtes probablement assis et pensez: "Hé, tout est cool, mais si je ne peux pas résoudre ce problème?"

Respirez d'abord profondément. Ne t'inquiète pas. Ça arrive à tout le monde!

La seule différence est que les meilleurs programmeurs ont corrigé des bugs et résolu des problèmes avec intérêt, pas avec agacement.

En fait, voici trois choses que vous devriez essayer de faire face à des difficultés:

1. Débogage Vérifiez étape par étape où vous pourriez vous tromper dans votre décision. Les programmeurs appellent cela le débogage.
   

   "L'art du débogage est de découvrir la différence entre ce que vous avez écrit dans le programme et ce que vous vouliez écrire"
   
   - Andrew Singer
   

2. Changement d'approche. Revenez en arrière d'une étape. Regardez la tâche sous un angle différent. Est-il possible d'ignorer la mise en œuvre et d'appliquer une approche plus générale?
   

   «Parfois, nous entrons dans tellement de détails que nous ne tenons pas compte des principes généraux avec lesquels nous pouvons résoudre le problème à un niveau supérieur. [...]
   
   Un exemple classique de cela, bien sûr, est la somme d'une longue liste d'entiers consécutifs 1 + 2 + 3 + ... + n, que le jeune Gauss a facilement calculé en utilisant la formule n (n + 1) / 2, évitant ainsi les problèmes liés à l'augmentation du nombre d'éléments »
   
   - C. Jordan Ball
   

   
   Remarque: Parfois, il vaut mieux tout supprimer et recommencer avec de nouvelles forces. Je suis sérieux. Vous serez surpris de voir à quel point cela peut être efficace.
3. Recherche. Oh, bon vieux Google . Quelle que soit votre tâche, il est fort probable que quelqu'un l'ait déjà résolue avant vous. Trouvez cette personne ou cette solution. Faites-le même si vous le comprenez vous-même. Vous pouvez apprendre beaucoup des autres.
   
   Attention: ne cherchez pas de solution à un gros problème. Recherchez des solutions uniquement pour les petites sous-tâches. Pourquoi? Si vous ne vous fatiguez pas (au moins un peu), vous n'apprendrez rien de nouveau. Si vous n’avez rien appris, vous avez perdu votre temps.

Pratique

Ne vous attendez pas à devenir professionnel en une semaine. Afin de bien résoudre les problèmes, vous devez résoudre de nombreux problèmes!

Pratique. Pratique. Et répétez. Ce n'est qu'avec le temps que vous pourrez dire: «Ce problème peut être facilement résolu à l'aide de <remplacez votre solution ici>».

Comment s'entraîner? Il y a des options intéressantes!

Puzzles d'échecs, problèmes mathématiques, sudoku, go, monopole, jeux vidéo, etc.

En fait, la pratique courante chez les personnes qui réussissent est leur habitude de «résoudre les microtâches». Par exemple, Peter Thiel joue aux échecs et Elon Musk joue à des jeux vidéo.

Byron Reeves a déclaré: "Si vous voulez voir à quoi peuvent ressembler les chefs d'entreprise dans trois à cinq ans, regardez les jeux en ligne."

Avance rapide. Elon Musk, Reid Hoffman, Mark Zuckerberg et bien d'autres disent que les jeux ont été essentiels à leur réussite dans la création de leur entreprise.

- Mary Meeker ( rapport sur les tendances Internet 2017 )

Est-ce à dire que vous ne devez jouer qu'à des jeux? Bien sûr que non.

Mais quelle est l'essence de la plupart des jeux? C'est vrai, pour résoudre les problèmes!

Alors qu'est-ce qui devrait être dans les exercices pratiques. Quelque chose qui vous permettra de résoudre beaucoup de micro-tâches (et idéalement vous l'aimez).

Par exemple, j'aime les tâches de programmation. Et chaque jour j'essaye d'en résoudre au moins un (principalement sur Coderbyte ).

Comme je l'ai dit, toutes les tâches ont des modèles de solution similaires.

Conclusion

C'est tout!

Vous savez maintenant ce que signifie penser comme un programmeur.

Vous savez également que la résolution de problèmes est une compétence (de base) incroyable qui doit être développée.

Faites attention, vous savez maintenant comment mettre en pratique vos compétences en résolution de problèmes!

Enfin, je veux que vous rencontriez de nombreux défis.

«Lorsque vous pensez avoir réussi à surmonter un obstacle, un autre apparaît. Mais c'est ce qui rend la vie intéressante. [...]

La vie est le processus de surmonter les obstacles - des fortifications à travers lesquelles nous devons percer.

Chaque fois que vous apprenez quelque chose de nouveau.

Chaque fois, vous développerez force, sagesse et perspectives.

Chaque fois, il y aura moins de concurrence. Et à la fin, seule votre version améliorée restera. »

- Ryan Holiday ( L'obstacle est le chemin )

Maintenant, résolvez les problèmes!

Et que la chance soit avec vous!

Un merci spécial à C. Jordan Ball et V. Anton Spraul. Pour les conseils utiles qu'ils ont donnés.

De plus, je n'aurais pas pu acquérir mes connaissances en programmation aussi rapidement sans Lambda School . Je ne peux ni les remercier ni les recommander.