前言
昨晚聽了一期知乎live：如何自學(xué)計算機專業(yè)課程。
學(xué)習(xí)后發(fā)現(xiàn)，里面的內(nèi)容更適合計算機專業(yè)的在校生以及計算機基礎(chǔ)較弱的小白。此外，作者推薦的一些教材倒是不錯，在此分享。
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完全可以。計算機專業(yè)是人類歷史上第一個可以通過互聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)到幾乎所有專業(yè)知識的這么一個專業(yè)。
計算機專業(yè)的自學(xué)路線圖
美國計算機學(xué)會ACM發(fā)布了《計算機科學(xué)課程體系》的報告，當(dāng)前最新版是2013年的。計算機科學(xué)被劃分為18個知識領(lǐng)域。如下：
知識的掌握程度劃分為三級：
雖然計算機科學(xué)被劃分為18個領(lǐng)域，但是這18個領(lǐng)域有著緊密的聯(lián)系，構(gòu)成了知識之網(wǎng)。這是我們的核心任務(wù)。
學(xué)計算機的目的：
掌握上層應(yīng)用的開發(fā)，為了能夠在IT公司找一份工作。是以就業(yè)為目的的自學(xué)。
以考試為目的的自學(xué)
為了解決工作中遇到的特定問題，提升專業(yè)技能，升職加薪。以個人的職業(yè)發(fā)展為目的。
對于小白而言，首先要對計算機科學(xué)和計算機產(chǎn)業(yè)形成整體的認(rèn)識。這方面可以讀導(dǎo)論或者科普讀物。建議先讀吳軍博士的《浪潮之巔》。這本書講IT產(chǎn)業(yè)非常精彩。
緊接著，要做兩件事：（1）掌握一門編程語言；（2）學(xué)好數(shù)學(xué)。這兩者是并行的。
（1）掌握一門編程語言：
第一種：C是一種結(jié)構(gòu)化的編程語言。如果不會C，后面的課程根本學(xué)不下去。
第二種：Java是一種典型的面向?qū)ο蟮恼Z言。Java有活躍的社區(qū)和數(shù)之不盡的開源項目。
第三種：JavaScript 或者Python。這兩個語言都是屬于動態(tài)編程語言的范疇，應(yīng)用極為廣泛。JavaScript是全世界使用人數(shù)最多的一種語言，并且JS的各種框架層出不窮，進步飛快，業(yè)界的工作機會眾多，對找工作是非常有幫助的。但實話實說，JS在計算機專業(yè)課程中用的并不多。Python卻不同，它被國內(nèi)外的很多大學(xué)選為新生的第一門語言。尤其是在這個大數(shù)據(jù)時代，Python真是火爆。
上面這四種語言，是學(xué)軟件開發(fā)必須要掌握的，從任何一個語言開始學(xué)起都可以。
（2）對于數(shù)學(xué)，我們必須掌握四門課程：
- 高等數(shù)學(xué)
- 離散數(shù)學(xué)
- 線性代數(shù)
- 概率論與數(shù)理統(tǒng)計
在掌握了編程語言，用編程語言寫了一些應(yīng)用程序之后，又學(xué)習(xí)了一些數(shù)學(xué)之后，你就可以進入計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。這些課程構(gòu)成了計算機的核心課程群，我們通常把它稱為「專業(yè)基礎(chǔ)課」。專業(yè)基礎(chǔ)課有十多門，其中最重要的是四門如下（這四個課程也是考研科目）：
- 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
- 計算機組成原理
- 操作系統(tǒng)
- 計算機網(wǎng)絡(luò)
除此之外，計算機基礎(chǔ)課還包括：
- 編譯原理
- 面向?qū)ο蟮姆椒?/li>
- 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論
- 軟件工程等等
這次我們就只針對那四個考研科目進行介紹。
這里我要強調(diào)的是：計算機專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，和我們在工作中實用技術(shù)的學(xué)習(xí)，這兩者不是相互矛盾的，而是相互促進的。比如計算機網(wǎng)絡(luò)課程，對web開發(fā)框架有幫助；反過來，如果寫了web框架，就能更深刻的理解計算機網(wǎng)絡(luò)這門課程。
在完成專業(yè)基礎(chǔ)課和實用技術(shù)的學(xué)習(xí)之后，就進入了一個新的自學(xué)階段。這個階段可以針對你感興趣的特定領(lǐng)域深入鉆研了。比如你對人工智能感興趣，那可以學(xué)一下機器學(xué)習(xí)、spark等等。這個時候的學(xué)習(xí)目的非常明確，即：培養(yǎng)特定領(lǐng)域的專業(yè)技能，讓你成為特定領(lǐng)域的專家。
自學(xué)效果的好壞高度依賴于個人的學(xué)習(xí)動機，以及自學(xué)過程中采用的方式、方法、策略。要想取得好的學(xué)習(xí)效果，了解一些學(xué)習(xí)理論是非常重要的，這里推薦一本書叫《學(xué)習(xí)之道》。書中介紹了很多學(xué)習(xí)有關(guān)的新成果。
選書和看書的基本原則
當(dāng)某人告訴你，某書是某領(lǐng)域最好的書籍，不要盲目相信，要經(jīng)過自己親自試驗再下結(jié)論。通常情況下，一本別人眼中的好書，可能的確質(zhì)量很高，但如果閱讀它超過了你的能力，那對于你而言，它就不是一本好書，因為你不具備所需要的背景知識，和相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗。
第二個原則是，選擇那些你已經(jīng)具備讀懂前提的書。
閱讀科普書籍的最主要目的是：了解特定領(lǐng)域的背景知識、明了這個領(lǐng)域的基本數(shù)據(jù)和概念，建立全局觀。
讀者：多讀幾遍真的很重要，我在看js的時候，把廖雪峰的教程看了好多遍，敲了好多遍。
上圖是計算機網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典教材。我們拿著兩本書來舉例。
比如《計算機網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)方法》這本書，作者在前言中就很明確地說明，它是針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者寫的。注意是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計者，不是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)者。這本書講的是計算機網(wǎng)絡(luò)的基本原理。介紹的是最初的設(shè)計者遇到了什么問題。
讀第一遍時，第一章一定要認(rèn)真閱讀，包含了很多的術(shù)語。
讀第二遍時，每章的開頭很重要。
比如《計算機網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)方法》這本書，里面講到的網(wǎng)絡(luò)安全這一章，如果你當(dāng)前還沒有涉及到這一塊兒，這一遍就可以跳過。但是有關(guān)PCP協(xié)議的內(nèi)容，在實際開發(fā)中用的很多，就很重要，這些內(nèi)容分布于書中的各個章節(jié)，這就需要你把它們抽取出來。
比如上面的這本《離散數(shù)學(xué)》，一頁紙就要啃兩個小時。
與書籍相比，視頻的優(yōu)點是很獨特的，特別適合展示動的過程，比如程序的調(diào)試過程、算法的運行步驟等。
有很多編程工作屬于工程領(lǐng)域，按部就班，有很多現(xiàn)成的套路，創(chuàng)造性并不強，數(shù)學(xué)在這些項目中并非成敗的關(guān)鍵因素。項目中，確實有算法在底層做支撐，但這算法往往都有現(xiàn)成的底層庫。你只需要知道如何調(diào)用就行，并不需要理解算法的細(xì)節(jié)，并需要具備多深的數(shù)學(xué)功底。對于初級程序員來說，主要干的是搬磚的活兒，特別是CRUD類的代碼。
同濟的《高等數(shù)學(xué)》教材還是不錯的，但是國內(nèi)數(shù)學(xué)教材有個最大的問題就是：往往只講法則、定理、證明、習(xí)題，不講數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史、具體應(yīng)用、也不強調(diào)解決特定問題的思路，不適合自學(xué)。
普林斯頓的《微積分讀本》，最大的特點是，講的很細(xì)，采用內(nèi)心獨白的方式介紹微積分，有高中基礎(chǔ)即可。內(nèi)容雖然沒有同濟的多和深，但學(xué)習(xí)計算機來說，也基本夠用了。
讀者：這里也給大家推薦本冷門數(shù)學(xué)書，名字叫考研數(shù)學(xué)三部曲，銷量很少。因為這本書優(yōu)點是由淺入深，缺點是又臭又長，適合文科生看。
《計算機科學(xué)概論》起到的是建立全局觀的作用。
讀者：想從Python 入門的同學(xué)，也推薦Headfirst Python。整個headfirst 系列都推薦。
讀者：headfirst真的很不錯，同推薦，特別設(shè)計模式。
《深入理解計算機系統(tǒng)》這本書，對于形成計算機系統(tǒng)的全局觀非常有用。這本書簡稱為CSAPP，很有名。這本是最大的特點是從使用者，而不是從設(shè)計者的角度來組織材料的，難度適中，文字流暢。但這本書不適合零基礎(chǔ)入門，你至少應(yīng)該首先學(xué)過計算機導(dǎo)論，并且有一定的C語言開發(fā)經(jīng)驗，會用Linux。
讀者：CSAPP看的時候要動C語言并且要看計算機專業(yè)導(dǎo)論，不然看不懂的。
考研的四門課
下面介紹計算機專業(yè)的幾門骨干和和核心課程。同時也是考研的四門課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計算機網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、計算機組成原理。
（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：
上圖中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法包括了兩部分內(nèi)容。
現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)和人工智能，完全就是算法。
上圖中，第一本書有兩個版本：java版本和C語言版本，難度適中。后兩本書，較難。
對于多數(shù)人來說，掌握算法，只需要知道算法的思想、應(yīng)用場景和優(yōu)缺點就可以。實際開發(fā)中，你要設(shè)計新算法的機會并不多，并且那些應(yīng)用很廣的算法，都已經(jīng)在框架里提供了現(xiàn)成的組件。這些組建內(nèi)部已經(jīng)實現(xiàn)了算法，你只需要知道是怎么回事，會調(diào)用就可以了。比如說加密和解密的算法。
考研和大公司面試，也不會考到復(fù)雜的算法，準(zhǔn)備前多刷幾遍即可。
（2）計算機組成原理：
計算機組成原理主要是介紹計算機由哪些部件組成的，這些部件是如何互相協(xié)作、完成處理功能、同時用來滿足各種成本和功耗指標(biāo)的。
學(xué)習(xí)這門課程之前，通常需要學(xué)習(xí)數(shù)字電路基礎(chǔ)。
學(xué)完計算機組成原理之后，再去學(xué)操作系統(tǒng)和編譯原理。
學(xué)習(xí)計算機組成原理之前，建議大家先看《編碼》這本書。
（3）操作系統(tǒng)：
上圖中，操作系統(tǒng)的書分為兩類：教材和專著。
操作系統(tǒng)的教材里，數(shù)學(xué)公式不多，但它并不是說操作系統(tǒng)者這門課就很容易學(xué)，學(xué)好操作系統(tǒng)的關(guān)鍵是一定要把它和軟件開發(fā)、動手實踐結(jié)合起來。
很多操作系統(tǒng)都是用C語言寫的，建議大家在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)之前，先學(xué)習(xí)C語言。
學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)，最重要的是明白操作系統(tǒng)的內(nèi)部機理。推薦大家實用C語言在Linux下學(xué)習(xí)。
進程和線程也是屬于操作系統(tǒng)的范疇。
讀者：補一個金老師的網(wǎng)易云課堂：http://mooc.study.163.com/u/8050019871#/c
（4）計算機網(wǎng)絡(luò)
我推薦大家實用C、java、Phthon這三種語言去編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。
另外必須要學(xué)會操作系統(tǒng)。網(wǎng)路協(xié)議棧通常都是由操作系統(tǒng)來負(fù)責(zé)實現(xiàn)的，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基本都是多線程的。
上圖中這里介紹了三本經(jīng)典書籍。計算機網(wǎng)絡(luò)中一個重要的特點是分層。我們會發(fā)現(xiàn)這三個經(jīng)典教材是三個視角。
- 第一本：從上層協(xié)議介紹到下層協(xié)議。
- 第二本：從頂向上介紹。
- 第三本：橫切的方式，針對特定的問題（比如安全問題、性能問題）來展開介紹。
學(xué)習(xí)計算機網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，是明白上面這三個問題。
一旦了解了計算機網(wǎng)絡(luò)的這些基本原理，你就會發(fā)現(xiàn)，理解實際開發(fā)中的各種通信協(xié)議和各種網(wǎng)絡(luò)庫，就會比較容易。
掌握好相應(yīng)的網(wǎng)路協(xié)議，是掌握上層應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)的關(guān)鍵。比如，如果連http協(xié)議都沒掌握，就去寫web應(yīng)用， 好比在沙灘上蓋樓。
讀者：對于很多朋友，你提的問題，其實更多的需要從自己自身出發(fā)，沒有一個完全標(biāo)準(zhǔn)的答案，再你問問題之前，自己先思考一分鐘。
其他
本次Live介紹的是如何自學(xué)計算機科學(xué)理論知識，第二場Live——“如何自學(xué)編程”：https://www.zhihu.com/lives/860490807847841792
第二場live介紹了如何訓(xùn)練編程技能。
第三場Live——“如何自學(xué)Java：入門與編程技能訓(xùn)練”：https://www.zhihu.com/lives/889495940065538048
第三場live是第二場Live所介紹之自學(xué)編程基本原則與方法的踐行篇，同時也展示了計算機科學(xué)理論學(xué)習(xí)是如何與具體的編程技術(shù)（以Java技術(shù)領(lǐng)域為例）學(xué)習(xí)以及軟件開發(fā)實踐相輔相成的。
https://www.zhihu.com/lives/860490807847841792
https://www.zhihu.com/lives/889495940065538048
2017年12月21日舉辦Live，如何高效地掌握Android開發(fā)技術(shù)：https://www.zhihu.com/lives/916265051361529856
