不需要電腦的程式設計課：從遊戲中學習電腦語言、鍛鍊運算思維，培育AI時代必備的數位素養

不需要電腦的程式課

第一章是關於設計程式者怎麼思考。與電腦溝通，需要用合適的程式語言。雖然有眾多的程式語言，核心概念也是來自數學、科學與邏輯。這書其實是想透過具體的事物，例如骰子和紙牌，說明這些電腦科學的概念，包括迴圈（loops）、條件陳述式（if statements ）、變數（variables ）。電腦能明白的語語，即是由數字組成的二進位。我們的智慧型手機其實是極先進的電腦，它比五十年前送地球人上太空的電腦更強大。電腦的功能無遠弗屆，例如在手機上用聲音打字，或紅綠燈其實也是以偵測器與繼電器組成的系統。微處理器就是電腦裡負責思考的部分。電腦周邊(peripherials)分為輸入與輸出，例如鍵盤是輸入、螢幕是輸出。其實人也是一樣，大腦是微處理器，我們用五官作輸入。電腦就是能接收資訊並將其轉換及儲存，並用想要的模式輸出。以前機械設計改變科技，今時今日程式設計使電腦結合各種功能。電腦歷史中幾位極具貢獻的人物包括設計了可以利用數學電腦計算用表系統的Charles Babbage、 被譽為史上第一位程式工程師的Ada Lovelace、人工智慧方面的先驅Alan Turing、互聯網之父Sir Tim Berners Lee及預示電腦晶片每年將會持續增長的Gordon Moore。學習寫程式就是為了解決問題。

第二章就是關於解決問題。複雜的問題可拆成較小的問題來解決，就如數獨，可以很複雜，但要解開謎題也是要逐小逐小地去解決。解決的方法就是靠邏輯。作者介紹了三個邏輯大師，分別是美國美國數學家Raymond Smullyan、以筆名Lewis Carroll創作《愛麗斯夢遊仙境》的作者、真正身份也是數學家的Charles Lutwidge Dodgson，及美國名聲顯赫的業餘數學大師Martin Gardner，以及他們一些有趣的邏輯題目。邏輯題目與寫程序相似的地方是，兩者都有一定的限制，需要學習在限制下解決問題。寫程式最簡單的限制就是時間限制，每個人每項工作總不會有無限的時間。給電腦的指令要清晰，例如你叫電腦鋪床，但電腦不曉得鋪床的定義，於是你清晰的定義鋪床：第一，拉直棉被;第二，把毛毯鋪在棉被上;第三，把枕頭放在毛毯上。我們可用流程圖，使電腦知道完成以上三點就可停止鋪床。

第三章是學習程式語言。這是本書最核心的部分，也是最難明白的地方。作者首先介紹程式語言有低階及高階之分，高階程式語言是為了更容易撰寫而設計出來。程式語言就像其他語言，有它的一套文法(syntax)，但因為程式語言有多種，不同的程式語言有自己的文法。程式語言有分直譯式語言及編譯式語言，又有物件導向語言。資料類型將資料分成不同種類，包括字串、數字、日期時間、多媒體檔案。演算法代表完成某件任務所需的特定順序動作。迴圈幫助我們寫下重複的指令；以次數控制的迴圈是「for迴圈」，以特定條件控制的迴圈稱為「while迴圈」。另外，條件陳述式使用if, then, else，使電腦根據資訊做出決定，就例如教電腦按步驟鋪床，先拉直棉被，然後拉直毛毯，再放枕頭。運算子是表達等於、不等於、大於、少於等描述的符號。功能函數是在程式語言中已經內建的區塊，用家可直接使用一些已寫好的部分，省下時間不必重複編寫。作者用身體的吸氣呼氣比喻，吸氣和呼氣牽涉的一連串動作就是內建的演算法和函數。另外是變數，變數是會改變的數值。我們也可在程式碼裡加入註解。

最後一章是程式設計師。作者建議我們學習使用快速鍵，也養成寫筆記的習慣。寫程式的目的是幫助更多人，使世界產生正面的改變。總括而言，程式設計師是利用因果邏輯及數學的思考方式，以邏輯及數學解決問題，只是以一個更有型的方式表現出來！