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@jtong 2018-05-06T04:18:33.000000Z 字数 3305 阅读 1803

像机器一样思考(二)—— 数据的细节

教学 Graphic-Language


与很多人想的不同,同理心是一件强大的控制工具,你有多理解你要控制的对象,你就多容易控制它。所以我们学习像机器一样思考并不是为了变成机器,而是为了更好的控制机器为我们服务。从这一篇开始,我们进一步讲解这种思考模型的细节。

随着对细节的深入,我们会发现,我们会越来越看不清楚机器的思维和人的思维的疆界。仿佛这之间的区别是很小的,有时候你不知道是因为人这么思考所以这么设计的机器,还是机器这么思考所以我们需要迁就它。

同时,可能你会感到一些些麻烦和思维上的束缚,但总之请记住,一切不得不接受的束缚,都是为了更大的自由。Rails之父DHH曾经说过:

约束是你的朋友。

这很反直觉,然而随着你编程的经验增多,你会体会到这句话是多么的正确。

类型

编程语言分为强类型(比如Java,C#,Scala)和弱类型(比如JavaScript,Ruby,Python)两种。但不管是强类型还是弱类型,你不可否认类型总是在那里的,哪怕你不显式的表达出来,也绕不开它的存在,你思考的时候必须思考它。

上一篇里,我们有一个例子用到了类型:

  1. 加法函数
  2. 输入:
  3. a: Number
  4. b: Number
  5. 输出:
  6. result: Number

在这一个例子里,我们用到了一种类型:Number。表明我们的参数只能是数字。假如在强类型的语言里,如果我们传进去的参数类型不是数字,就会报错。假如在弱类型的语言里,我们传进去的参数类型不是数字倒是不会报错,但是如果我们使用>-之类的运算符对其进行运算的时候,可能就会报错。所以强弱类型的语言无非是出错的时机不同,为了保证我们程序的正确性,不管你用哪种,都摆脱不了要思考数据的类型问题。

仅仅是一个个体数据的时候,考虑类型还是容易考虑的。当我们有一组数据的时候呢?比如上一篇里我们还有这样一个例子:

  1. #1 选出集合中的偶数
  2. 输入:
  3. inputArray: [Number]
  4. 输出:
  5. evenArray: [Number]
  6. ...

在这个例子里,inputArray的类型到底是什么呢?是数字呢?还是数组呢?还是只有数字的数组呢?泛泛的说,inputArray的类型是数组,而精确地讲,inputArray的类型是只有数字的数组。为什么需要精确的指定,只有数字呢?这其实是从实用角度出发,如果我们一个数组里面放各式各样类型的数据,我们就会越来越想不清楚而头脑陷入混乱,在写代码的时候也是每当用到一种类型的数据就要加一个if,就容易漏掉一些情况而引入bug。所以为了我们自己好,还是一个数组里只放一种数据类型吧。

在一些强类型语言(比如Java)里,为了保证这一点,他们还使用了所谓的泛型。有一种常用的情况就是跟我们这个情况类似,大概长成这样:List<Integer>。我们就会了解,当涉及到集合的时候,为了防止滥用,人们不惜动用语法。

以上就是我们上一篇用到的类型相关的知识,在这一篇里,我们会走的更深入。

结构

在上一篇里,我们的类型还是一个黑盒,在这一篇里,我们要引入结构。每一种语言都有一些基本类型,但是用来描述这个世界的数据,基本结构是不够的。所以每个语言又都提供了一种方法,让我们可以以基本数据类型为“积木”,通过结构化的方式来自定义类型。在大多数语言里,我们使用类来做这件事,但是不管你用什么,最后表达的信息都是类似的。

举例来说,当我们想要表达一个数字的类型时,我们用Number,我们想表达一个字符串的类型时,我们用String。那当我们想表达一个人,这个人有一个姓名属性是String类型的,有一个年龄属性是Number类型的时候。我们需要创造出一个这样的类型,我们就可以这样写:

  1. {
  2. name: String,
  3. age: Number
  4. }

在这里,我就用到了一种结构来表达了人的类型,大家可以看到我用的方式是借鉴了JSON的表达方式,只是把本应该写值的部分换成了类型。这是一种便于在纸上书写的表达方式,我们在日常工作中进行沟通的时候,随手拿过一张纸,很容易写清楚我想表达的结构。

而最重要的是,它可以简单的表达出很深层的结构,比如我们想要定义一个人这个人有一个孩子,孩子当然也是一个人,也有相同的属性,那我们可以这么写:

  1. {
  2. name: String,
  3. age: Number,
  4. child: {
  5. name: String,
  6. age: Number
  7. }
  8. }

当然我们可能会说了,万一不止一个孩子呢?好,这就引入了自定义类型中的数组怎么表达的问题。其实可能大家已经发现了,自定义类型它也是一种类型,它存在的位置就是原来写String,Number的地方,那么问题的答案就很符合直觉了:

  1. {
  2. name: String,
  3. age: Number,
  4. children: [{
  5. name: String,
  6. age: Number
  7. }]
  8. }

看起来跟[Number]很像吧?那么对应一个具体的Javascript对象,代码是怎么写的呢?

  1. let zhangsan = {
  2. name: "张三",
  3. age: 38,
  4. children: [{
  5. name: "李四",
  6. age: 10
  7. },{
  8. name: "王五",
  9. age: 5
  10. }]
  11. }

前文的结构,描述的就是这个代码里的对象的结构。前文的结构是为了限制我们的数据定义,然而有了这个限制,我们就可以思考更复杂的问题。

练习

废话不多说,我们还是老规矩,做个练习看看怎么用。

打印某人的成绩单。已知输入的格式是

["姓名", "语文成绩", "英语成绩", "数学成绩", "编程成绩"]
比如: ["张三", "95", "80", "75", "80"]

要求打印出成绩单:

  1. 成绩单
  2. 姓名:张三
  3. ===============
  4. 数学:75
  5. 语文:95
  6. 英语:80
  7. 编程:80
  8. ***************
  9. 平均分:82.5
  10. 总分:330
  11. ===============

如果对这个题目进行任务划分,我会分成两步:

  1. #1 转换为ViewModel
  2. 输入:
  3. scoresArray: [String]
  4. 输出:
  5. scoreSheet: {
  6. name: String,
  7. chinese: String,
  8. english: String,
  9. math: String,
  10. programming: String,
  11. average: String,
  12. summary: String
  13. }
  14. #2 打印成绩单
  15. 输入:
  16. scoreSheet
  17. 输出:
  18. result: String

这两步我干了什么呢:

第一步,我把字符串数组转换为了一个具体的对象类型,它有六个属性,分别对应着我们要打印的成绩单上的六个数据:语文,英语,数学,编程,平均分和总分。
第二步,我把对象转成了一个字符串,打印了出来。

你可能会很奇怪了,打印没有返回值啊?为什么写在输出里?好问题,且听我下回分解~

照例,题外话环节。

题外话1: 为什么我们不直接用数组就拼这个字符串呢?一方面,我是在演示结构的使用,另一方面,这是一个小技巧,我们最后打印的这一部分字符串的部分,被称之为表现层(就是表现在人眼前的那一部分),在表现层你最后使用的数据的结构,尽量跟你的表现层的结构一致,这样出bug的几率最低。

题外话2: 这是在js里,如果我们采用强类型语言,这些结构该怎么定义呢?其实很简单嘛,比如那个人的类型结构:

  1. Person {
  2. name: String,
  3. age: Number,
  4. children: [Person]
  5. }

done。

题外话3: 那我们用类图可不可以呢?当然也可以,只是要画框子很容易在写属性的时候发现画小了,而且当你画更深层关系的时候就比较麻烦。

//TODO: 这里需要写几个对照例子

课后作业

打印所有人的成绩单。已知输入的格式是

[
["姓名", "语文成绩", "英语成绩", "数学成绩", "编程成绩"],
...
]

比如:


["张三", "95", "80", "75", "80"],
["李四", "80", "70", "85", "90"]
]

要求打印出成绩单:

  1. 成绩单
  2. 姓名|数学|语文|英语|编程|平均分|总分
  3. ========================
  4. 张三|75|95|80|80|82.5|330
  5. 李四|85|80|70|90|81.25|325
  6. ========================
  7. 全班总平均分:xxx
  8. 全班总分中位数:xxx

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