康奈尔CS1130：面向编程的OO过渡讲义 - 算法化与结构化

康奈尔大学的CS1130面向编程过渡讲义着重介绍了编程语言的两个核心方面：算法化和结构化。首先，算法化，或者说是过程化方面，是编程的核心逻辑部分，类似于烹饪书中的菜谱，通过一系列有序的指令（如赋值语句、条件语句、循环和过程/函数调用）来实现特定任务的执行。早期的编程语言，如Fortran、Algol、Lisp和Cobol，主要依赖子程序（现在的函数或方法）作为主要的组织工具，它们可以看作是菜谱中的独立步骤。 然而，随着技术的发展，传统的子程序结构逐渐暴露出了问题，尤其是在处理大型软件系统时，管理和维护变得困难。因此，出现了多种组织方式，其中模块化是一种常见的手段，模块内可以包含子程序和其他相关组件，如文件柜中的文件夹和信封。这些模块相当于类，而文件夹内的信封就是对象。 面向对象（OO）编程是对结构化的进一步提升，它的核心概念包括类（文件柜）、对象（文件夹中的信封）和继承（文件夹可以定义其包含的数据和方法，同时可以从其他类继承属性和行为）。在OO中，类定义了数据和操作的模板，对象则是这个模板的具体实例。此外，类之间的关联性和封装性使得代码更易于理解和维护，尤其是通过接口和多态性等特性。 面向对象编程的历史可以追溯到20世纪60年代末的Simula和Smalltalk等语言，这些语言的出现标志着现代OO编程理念的诞生。Java编程语言是面向对象编程的一个重要实践平台，它在CS1130课程中将深入探讨如何利用这些概念进行编程设计和实现。 学习这门课程，学生将了解到如何在Java中有效地利用类、对象、继承、封装和多态等面向对象的特性，从而提高软件设计的灵活性和可维护性。通过理解并掌握这些核心概念，学生能够更好地应对复杂系统的编程挑战，并在未来的职业生涯中成为高效的软件开发者。