С помощью данной методологии мы можем определить и спроектировать сложную систему, которая будет состоять из множества взаимодействующих между собой компонентов, в противовес попытке решения всех проблем одним махом.
В настоящее время стали довольно популярны языки программирования, основанные на другой концепции – функциональной, однако наиболее востребованными языками и шаблонами проектирования ПО по-прежнему являются те, что основаны на объектно-ориентированном подходе и анализе.
Чтобы разобраться в сути ООП, вы должны понять, что такое класс, чем отличаются различные типы наследования и в каких случаях их следует применять, а также что такое «полиморфизм» и «инкапсуляция».
Алгоритмы и структуры данных
Именно эти вещи вы будете изучать, если решите заниматься на курсах по программированию или поступите в университет, чтобы получить образование в области компьютерных наук.
Алгоритмы – это общие способы решения различных задач информатики / программирования. Например, существует несколько видов алгоритмов, которые обычно используются для программной сортировки списков элементов. Каждый из этих алгоритмов сортировки обладает собственными характеристиками, которые касаются скорости, требований к размеру оперативной памяти и поддерживаемого типа сортируемых данных. В информатике существует множество алгоритмов подобного рода, а кроме того, вы должны уметь создавать вариации этих алгоритмов для решения тех сложных проблем, с которыми можете столкнуться в работе над реальными задачами.
Зачастую грамотное применение алгоритмов позволяет одному разработчику решить за час проблему, на решение которой другой разработчик потратит несколько дней. Если вы никогда не сталкивались с алгоритмами и совершенно не разбираетесь в их сути, то, работая над какой-либо задачей, можете даже не подозревать, что на свете давным-давно существует простое и элегантное решение этой проблемы. По-моему, все сказанное является весомым аргументом в пользу того, что навык работы с алгоритмами стоит потраченного на его освоение времени.
Структуры данных относятся к той же категории, что и алгоритмы, и их изучение тоже важно. Все разработчики ПО должны знать следующие типы структур данных:
• массивы или векторы;
• связанные списки;
• стеки;
• очереди;
• деревья;
• хеши;
• наборы.
Понимая принципы работы структур данных и алгоритмов, вы сможете легко и элегантно решить массу сложных задач, которые обязательно возникнут в вашей работе.
Когда я только начинал программировать, то плохо разбирался в структурах данных и алгоритмах, поскольку был самоучкой. Я не осознавал их ценность, пока не начал соревноваться в решении задачек на сайте TopCoder, где знание этих вещей дает серьезное конкурентное преимущество. Разобравшись с принципами работы этих технологий, я вдруг понял, что те проблемы, над которыми я ломал голову, будучи начинающим разработчиком, перестали вызывать у меня какие-либо сложности. На самом деле, я считаю, что алгоритмы и структуры данных являются одной из самых увлекательных областей разработки ПО. Это и вправду очень полезно – в работе над сложной проблемой использовать все эти вещи, чтобы решение было чистым, элегантным и быстро работающим. Лучшим ресурсом для изучения этой темы (на момент написания книги) я считаю книгу Гейл Лакманн Макдауэлл «Карьера программиста»[7]. Данная книга содержит практически всю необходимую информацию об алгоритмах и структурах данных.
Разумеется, изучение этой темы – задачка непростая, однако она стоит потраченных на нее усилий. Это один из тех навыков, которые выгодно «оттенят» вас на фоне коллег. Возможно, вы удивитесь, но