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python - 抽象在编程中意味着什么？

coder 2023-05-21 原文

我正在学习 python，但我不确定是否理解以下语句:“函数(包括它的名称)可以捕获 我们对问题 的心理组块或抽象。”

粗体部分是我不理解编程方面的含义。引自 http://www.openbookproject.net/thinkcs/python/english3e/functions.html

如何像计算机科学家一样思考，第 3 版。

谢谢 !

最佳答案

抽象是所有计算机科学的核心概念。如果没有抽象，我们仍然会使用机器代码进行编程，或者更糟的是，一开始就没有计算机。所以恕我直言，这是一个非常好的问题。

什么是抽象

抽象某物意味着给事物命名，这样名称就能捕捉到一个函数或整个程序所做的事情的核心。

你引用的书中给出了一个例子，它说

Suppose we’re working with turtles, and a common operation we need is to draw squares. “Draw a square” is an abstraction, or a mental chunk, of a number of smaller steps. So let’s write a function to capture the pattern of this “building block”:



暂时忘记海龟，只想画一个正方形。如果我告诉你画一个正方形(在纸上)，你会立即知道该怎么做:
  • 画一个正方形 => 画一个四边都等长的长方形。

    • 您无需再问其他问题就可以做到这一点，因为您已经牢记正方形是什么，而无需我一步一步地告诉您。在这里，正方形这个词是“画一个所有边长相同的矩形”的抽象。

    抽象深入

    但是等等，你怎么知道什么是矩形？好吧，这是以下内容的另一个抽象:
  • 矩形 => 绘制两条彼此平行、长度相同的线，然后添加另外两条与其他两条线垂直的平行线，同样长度相同，但可能与前两条线的长度不同。

    • 当然，它一直在继续——线、平行、垂直、连接都是众所周知的概念的抽象。

    现在，想象一下每次要绘制矩形或正方形时，您都必须给出矩形的完整定义，或者解释直线、平行线、垂直线和连接线——这样做会花费太长时间。

    抽象的真正力量

    这是抽象的第一个力量:它们使谈话和完成事情变得更加容易。

    抽象的第二个力量来自可组合性的良好属性:一旦你定义了抽象，你就可以组合两个或更多的抽象来形成一个新的、更大的抽象:假设你厌倦了画正方形，但你真的想画一座房子.假设我们已经定义了三角形，那么我们可以定义:
  • 房子 => 画一个正方形，上面有一个三角形

    • 接下来，你想要一个村庄:
  • 村庄 => 绘制多个相邻的房屋

    • 哦等等，我们想要一座城市——而且我们有一条新概念街道:
  • 城市 => 将许多村庄彼此靠近，用更多房屋填充空地，但为街道留出空间
  • 街道 =>(街道的一些定义)

    • 等等...

    这一切如何应用于编程？

    如果在规划程序(称为分析和设计的过程)的过程中，您发现对要解决的问题有很好的抽象，那么您的程序就会变得更短，因此更容易编写，而且——也许更重要的是——更容易阅读。这样做的方法是尝试掌握定义您的问题的主要概念——如在绘制房屋的(简化)示例中，这是正方形和三角形，绘制村庄则是房屋。

    在编程中，我们将抽象定义为函数(以及其他一些构造，如类和模块，但现在让我们关注函数)。函数本质上是命名一组单个语句，因此函数本质上是一种抽象——有关详细信息，请参阅您书中的示例。

    一切之美

    在编程中，抽象可以成就或破坏生产力。这就是为什么很多时候，常用的函数被收集到可以被其他人重用的库中。这意味着您不必担心细节，您只需要了解如何使用现成的抽象。显然，这会让您的工作更轻松，因此您可以更快地工作，从而提高工作效率:

    例子:

    想象一下，有一个名为“nicepic”的图形库，其中包含用于上述所有抽象的预定义函数:矩形、正方形、三角形、房屋、村庄。

    假设您想基于上述抽象创建一个程序来绘制一幅漂亮的房子图片，您只需编写以下代码:
    import nicepic
draw_house()

    所以这只是两行代码来获得更复杂的东西。这不是很美妙吗？

    希望这可以帮助。

    关于python - 抽象在编程中意味着什么？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/21220155/

    在编意味着brstrongsectionpythonterminology

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