抽象在编程中意味着什么？

Question

我正在学习python，但不确定是否理解以下语句：“该函数（包括其名称）可以捕获 我们对问题的看法或抽象 。”

这是我不理解编程含义的粗体部分。引用来自http://www.openbookproject.net/thinkcs/python/english3e/functions.html

像计算机科学家一样思考，第3版。

谢谢 ！

Answer 1

抽象是所有计算机科学中的核心概念。没有抽象，我们仍将使用机器代码进行编程，或者更糟糕的是首先没有计算机。所以恕我直言，这是一个非常好的问题。

什么是 抽象

抽象 事物意味着 给 事物 命名 ，以便该名称抓住功能或整个程序的核心作用。

您参考的书中给出了一个示例，其中说

假设我们正在使用海龟，并且我们需要的常见操作是绘制正方形。“画一个正方形”是许多较小步骤的抽象或思想块。因此，让我们编写一个函数来捕获此“构建块”的模式：

暂时忘掉海龟，只想画一个正方形即可。如果我告诉您在纸上画一个正方形，您会立即知道该怎么做：

• 绘制一个正方形=> 绘制一个所有边长均相同的矩形。

您可以执行此操作而无需其他问题，因为您完全知道 正方形 是什么，而无需我一步一步地告诉您。在这里，“ 正方形 ”一词是“绘制所有边长均相同的矩形”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种抽象：

• 矩形 =>绘制两条长度相同的彼此平行的线，然后添加两条垂直于其他两条直线的平行线，它们的长度也相同，但长度可能与前两条长度不同。

当然，它可以进行 在线 ， 平行 ， 垂直 ， 连接， 这些都是众所周知概念的 抽象 。

现在，想象一下每次要绘制矩形或正方形时，都必须给出矩形的完整定义，或者说明直线，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

那 是抽象 的第一个 力量： 它们使交谈和完成事情变得更加容易。

抽象的第二种力量来自于 可组合性 的好特性：定义了抽象之后，就可以 组成
两个或多个抽象以形成一个新的更大的抽象：说您厌倦了绘制正方形，但是您确实想绘制一 所房子 。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，您要一个村庄：

• 村庄 =>彼此相邻画多 栋房子

哦，等等，我们想要一个城市-我们有一条新的概念 街 ：

• city =>吸引许多彼此靠近的 村庄 ，用更多的 房屋 填充空白处，但留出空间留给 街道
• 街道 =>（街道的某些定义）

等等…

这一切如何适用于编程？

如果在计划程序的过程（称为 分析和设计
的过程）中，您找到了要解决的问题的良好抽象，那么程序就会变得更短，因此更容易编写，而且可能更重要的是，它更易于阅读。执行此操作的方法是尝试掌握定义问题的主要概念-
如在绘制 房屋 的（简化的）示例中，这是 正方形 和 三角形 ，在绘制 乡村的 过程中是 房屋 。

在编程中，我们将抽象定义为函数（以及一些其他构造，如类和模块，但现在让我们集中讨论函数）。函数本质上是 命名 一组单条语句，因此函数本质上是一种抽象-
有关详细信息，请参见本书中的示例。

这一切的美丽

在编程中，抽象会影响生产力。这就是为什么通常将常用功能收集到 库
中以供其他人重用的原因。这意味着您不必担心细节，只需要了解如何使用现成的抽象即可。显然，这应该会使您更轻松，因此您可以更快地工作，从而提高工作效率：

范例 ：

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

假设您要基于上述抽象来创建一个程序，该程序描绘了一幅漂亮的房子，那么您所要做的就是：

import nicepic
draw_house()

因此，只需两行代码就可以进行更详细的说明。那不只是美好的吗？

希望这可以帮助。