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什麼是編碼?編碼在計算機中的角色:詳解

本文介紹了編碼在計算中的重要性,突顯了它在現代科技中的基本角色。它解釋了編碼涉及使用如 JavaScript、Python、C++ 和 Java 等編程語言為計算機創建指令,每種語言都有其獨特的應用和職業機會。文章還區分了編碼和編程,強調編碼是更廣泛的編程過程的一部分。此外,它還討論了學習編碼的可及性,以及在人工智能和醫療等領域編碼的重要性,還有有趣項目的潛力。總的來說,它鼓勵讀者探索編碼作為未來一項有價值的技能。

你對計算中的編碼感到好奇嗎?這篇文章是一個很好的起點。了解編碼的角色以及它如何影響我們日常使用的科技。

編碼是每個人都聽過的術語,但它的運作方式和用途可能難以理解。雖然你可能還不熟悉編碼是什麼,但你在日常生活中與代碼的互動比你想像的要多。

事實上,代碼已成為現代科技的支柱, 從我們手機上的應用程序到驅動冰箱、空調、汽車等的軟件。

什麼是編碼?

通俗來說,編碼(或編程)是創建計算機可以理解和執行的指令。這些指令是用編程語言編寫的,編程語言是一套程序員用來與計算機溝通的規則和符號。

這組指令被稱為代碼。

一旦你學會如何通過代碼與計算機通信,機器就可以讀取、理解並執行你的代碼,以完成從網站到機器人的各種任務。

有許多不同用途的編程語言,程序員學習多種語言是很常見的,主要原因是較大的項目需要同時使用多種語言。

此外,學習更多編程語言在職業上也是有益的,因為這使得理解重疊概念變得更加容易。

編碼和編程之間的區別是什麼?

相信我,我已經教學一段時間了,這個問題經常出現!編碼是編程過程中的重要部分,但只是整個過程的一個方面。

編程包括設計、規劃和實施軟件解決方案,而編碼僅僅是將該計劃轉換為計算機可以理解的語言。

編碼生成計算機可以理解和執行的指令。它涉及用特定的編程語言編寫代碼,以創建軟件、網站和其他數字應用程序。

雖然編碼是編寫代碼的具體任務,但編程則涵蓋了更廣泛的活動,包括設計、測試和維護軟件系統。

流行的編程語言及其職業

有數百種編碼語言可供選擇,每種語言都有其語法和用途。語法是控制編碼語言結構、符號和標點的規則——就像人類語言的說話規則一樣。

一些最流行的編碼語言包括 JavaScript、Python、C++ 和 Java:

JavaScript

JavaScript 對於創建互動網站和網絡應用程序至關重要。它是構建網站最廣泛使用的語言,因為它在前端和後端網頁開發中都具有高度的功能性。

前端開發指的是用戶直接與之互動的網站部分——所有你可以點擊的內容、你可以看到的顏色、可能發生的動畫,以及當你將鼠標懸停在按鈕上時彈出的內容。

後端開發指的是收集使網站運作的信息和功能,以及它是如何運作的。

例如,當你登錄到你的電子郵件時,前端決定你輸入電子郵件和密碼的能力,以及當你點擊按鈕時短期內發生的功能。

與你的帳戶相關的所有信息都存儲在後端,而當你點擊“登錄”時檢索這些信息的過程也部分發生在後端。

前端和後端的生命周期結合在一起稱為全棧開發——這就是為什麼能夠同時執行兩者的開發人員被稱為全棧開發者。

職業機會和工作角色:

  1. 前端網頁開發者
  2. 後端/全棧網頁開發者
  3. JavaScript 開發者
  4. 前端框架開發者(React、Angular、Vue.js)
  5. 單頁應用程序(SPA)開發者
  6. JavaScript 遊戲開發者

預期薪資:

  • 歐洲:入門級角色年薪 €35,000 – €60,000,經驗豐富的開發者年薪 €60,000 – €90,000。
  • 美國:入門級角色年薪 $60,000 – $110,000,經驗豐富的開發者年薪 $110,000 – $150,000。

學習曲線和時間:

  • 初學者級別(基本語法、DOM 操作、事件):3-6 個月
  • 中級水平(ES6、非同步編程、API、前端框架):6-12 個月
  • 高級水平(全棧開發、測試、性能優化、架構模式):1-2 年

Python

Python 通常用於數據分析和機器學習。它也常用於構建網站和應用程序的後端。

由於其靈活性,這是一種相對容易學習的語言,並廣泛應用於不同領域。因此,許多科學家和會計師使用它來跟蹤統計數據和預算。

職業機會和工作角色:

  1. 數據科學家/分析師
  2. 機器學習工程師
  3. Python 網頁開發者(Django、Flask)
  4. DevOps 工程師
  5. 自動化腳本開發者
  6. 科學計算/研究

預期薪資:

  • 歐洲:入門級角色年薪 €40,000 – €70,000,經驗豐富的開發者年薪 €70,000 – €100,000。
  • 美國:入門級角色年薪 $70,000 – $120,000,經驗豐富的開發者年薪 $120,000 – $180,000。

學習曲線和時間:

  • 初學者級別(基本語法、數據結構、庫):2-4 個月
  • 中級水平(數據處理、可視化、網頁開發、API):6-12 個月
  • 高級水平(機器學習、科學計算、可擴展數據管道):1-2 年

C++

C++ 是一種強大的語言,用於開發操作系統和視頻遊戲。雖然被認為是具有挑戰性的語言,但它是作為 C 語言的簡化版本開發的。

與 Python 相似,它在機器學習、機器人技術和科學計算中也非常受歡迎。

職業機會和工作角色:

  1. 系統程序員
  2. 遊戲開發者
  3. 嵌入式系統工程師
  4. 編譯器開發者
  5. 高性能計算工程師
  6. 計算機視覺/圖形工程師

預期薪資:

  • 歐洲:入門級角色年薪 €40,000 – €70,000,經驗豐富的開發者年薪 €70,000 – €100,000。
  • 美國:入門級角色年薪 $70,000 – $120,000,經驗豐富的開發者年薪 $120,000 – $180,000。

學習曲線與時間:

  • 初學者水平(基本語法、資料結構、物件導向程式設計概念):6-9 個月
  • 中級水平(指標、記憶體管理、模板、STL):1-2 年
  • 高級水平(多執行緒、併發、低階系統程式設計):2-3 年

Java

Java 通常用於開發網站、行動應用程式和商業軟體。與其幾乎同名的 JavaScript 不同,Java 僅用於後端開發。它可以用來為各種環境開發應用程式,例如手機、筆記型電腦、超級電腦、遊戲主機等等。

在 CodeOp,我們的全端開發訓練營主要集中於 JavaScript,包括一些使其能在前端和後端運作的框架。相對而言,我們的數據科學訓練營則專注於 Python。

理解每種語言的特點可以幫助開發者選擇合適的工具來完成工作。

例如,如果您正在創建一個具有資料庫和多個視覺組件的多功能網站,可能會考慮使用 JavaScript。另一方面,如果您尋求一種有效且功能性的方法來在頁面上呈現資料趨勢,Python 可能更合適。

職業機會與工作角色:

  1. Java 網頁開發者
  2. Android 應用程式開發者
  3. 企業應用程式開發者
  4. Java 遊戲開發者
  5. 大數據工程師(Apache Hadoop, Spark)

預期薪資:

  • 歐洲:入門級角色年薪 €35,000 – €60,000,經驗開發者年薪 €60,000 – €90,000。
  • 美國:入門級角色年薪 $65,000 – $110,000,經驗開發者年薪 $110,000 – $150,000。

學習曲線與時間:

  • 初學者水平(基本語法、物件導向程式設計概念、資料結構):3-6 個月
  • 中級水平(Java EE/SE、像 Spring 的框架、多執行緒):6-12 個月
  • 高級水平(分散式系統、微服務、JVM 內部結構):1-2 年

程式碼與標記語言之間的區別是什麼?

我們提到過,計算中的編碼是指為計算機創建指令以執行特定任務。其他框架或工具通常使編程語言按照我們的需求運作,而標記語言就是其中之一。

標記語言是一組規則和指令,決定網頁的外觀和功能。與編碼語言不同,它對人類和計算機都易於閱讀。

當我們創建網站和網頁時,編碼通常涉及使用標記語言來創建和格式化文本及內容以便在網路上顯示。

一種流行的標記語言是 HTML,代表超文本標記語言。HTML 用於創建和結構互聯網上的內容,例如網頁和在線文檔。

XML 是另一種標記語言,主要用於以人類可讀和機器可讀的方式定義和描述資料。它通常用於網頁開發、資料交換和其他需要人類和計算機都能讀取的資料的應用。

雖然像 HTML 和 XML 的標記語言在網頁開發中也被使用,但它們不被視為編碼語言,因為它們不涉及為計算機創建算法或邏輯指令。

編碼容易學嗎?

雖然一開始看起來令人畏懼,但編碼其實相當容易上手,並且有許多資源可供學習。

隨著編碼訓練營和在線教程的興起,學習編碼變得比以往更容易。然而,這是一項需要持續和堅持的技能。

對於初學者來說,掌握基本的編碼概念和語法可能需要 2-3 個月的定期練習。達到中級水平,能夠構建簡單的應用程式或網站,通常需要 6-12 個月的努力學習。

成為一名高級程式設計師,精通資料結構、算法和軟體架構等高級主題,可能需要 1-2 年或更長時間,這取決於個人的學習速度和投入程度。

雖然像 Python 和 JavaScript 這樣的程式語言通常被認為對初學者更友好,因為它們簡單且資源豐富,但由於編碼模式和技術之間的重疊,感知的難度將大幅降低。

不相信我?這裡有我的一位學生的直接見證。

“在全日制全端訓練營的 11 週中,我驚訝於自己學到了多少。在開始之前,我僅參加過一些免費的基本 JavaScript 課程,而我的同學們經驗各異。到課程結束時,我們都能創建多個全端應用程式。”

  • Maya Tripathy,CodeOp 全端開發畢業生

學習編碼教會你如何創建軟體和應用程式,並幫助你發展數學和解決問題的能力。

雖然數學專業知識並不是成為程式設計師的必要條件,但在學完訓練營後,學生們在處理數學概念時可能會感到更加自信。

編碼可以幫助你以邏輯和系統化的方式思考,通過將複雜的問題拆分為更小、更易管理的部分。

編碼在計算中的重要性

如果沒有編碼,我們就不會有我們每天依賴的網站、應用程式和程序。編碼對創新和技術進步也起著至關重要的作用,因為不斷有新的軟體和應用程式被開發出來,以改善我們的生活並解決複雜的問題。

早在 1900 年代初期建造的第一台計算機與我們如今使用的設備之間存在著許多差異,而這在很大程度上得益於編碼及其幾乎無盡的可能性。

當你告訴計算機在螢幕上上傳一張圖片時,你就是在寫代碼。觀看影片、改變字體大小和打開電子郵件都需要編碼。但當你執行這些任務時,你看不到代碼。

這只是程序員要求計算機顯示的文字和圖像。

編碼還運行著城市。計算機操作著經過編程以執行特定操作的交通信號燈。下次你過馬路時,想想這一切是如何藉助編碼實現的!雖然一些交通燈基於感應器,但許多是使用計時器來運作的。

改變燈光顏色的計時指令可以寫入代碼,然後從計算機上傳到可編程電路板。這種電路板安裝在交通燈附近,隨後控制其功能,類似於下圖所示。

這些創新中的一些已經深深嵌入我們當前的運作方式,以至於很難想像沒有它們的時刻。

虛擬助手:編碼促成了 Siri 和 Alexa 等虛擬助手的發展,它們可以幫助我們執行如控制照明或取暖、定位丟失設備等任務。

電子商務:Amazon Fresh 最近推出了“只需走出去”的體驗,使顧客能夠拿起雜貨並直接走出商店。商品在他們的虛擬購物車中被追蹤和支付。

招聘實踐:打印簡歷並四處走動的日子已經一去不復返,現在我們可以在遠離工作地點的地方用代碼完成申請過程。

政府服務:基於代碼的介面使學生貸款申請、疫苗登記、報稅、收入援助及許多其他服務變得更加簡便。在國際機場掃描護照時越來越多地使用面部識別技術,這使得驗證過程加快了 90%。

能夠與程式碼一起玩樂!

除了程式碼所引發的那些改變生活和世界的事物外,它還能完成許多同樣令人印象深刻、有趣但不那麼必需的事情。

一個例子就是標誌性的 2010 年迷因 Nyan Cat。沒有人知道這隻擁有波浪體和彩虹尾巴的像素貓在太空中漂浮的存在是出於什麼原因,但它為許多人帶來了歡樂。

可愛的遊戲 Flappy Bird 也是另一個很好的例子。為什麼會有人製作這個遊戲?我不太確定。它在發布的前六個月內就有 5000 萬次下載嗎?確實如此,而且當之無愧。

程式設計的未來及其對世界的影響

沒有程式設計,現代科技將無法存在。隨著科技的進步,程式設計在塑造我們的世界中將變得愈加重要。

人工智慧

隨著人工智慧和機器學習的興起,程式設計將成為創造和改進這些技術的關鍵。最近,因其多功能性而受到廣泛關注的 ChatGPT 和 Claude,從有趣的對話到履歷,甚至是程式碼撰寫,這些介面可能會改變人們的工作方式。

氣候變遷

程式設計將繼續在開發新技術以應對全球挑戰(如氣候變遷)中發揮至關重要的角色。碳排放數據通常是手動存儲和排序的,這可能因其龐大而令人疲憊。自動化此過程可以提高數據的準確性,改善可以獲得的解決方案。

醫療進步

隨著時間的推移,生技產業越來越依賴程式碼。人工智慧、生物信息學和數據分析使 COVID-19 疫苗的開發速度創下歷史新高。

此外,像 Jane’s 這樣的病人管理系統使病人更容易找到醫療提供者並維持診所運營。醫療信息管理過去也需要大量的文書工作。然而,隨著醫療就診信息可以輕鬆編碼並存儲在病人數據庫中,這些日子已經一去不復返。

因此,如果你想在這些領域產生影響,學習程式設計將成為一項越來越有價值的技能。

結論

學習程式設計可以是一個有趣且充滿力量的經歷,因為它讓你能夠根據曾經僅僅是一個想法的基礎上構建整個項目,帶來滿足感。

它可以為你打開一扇通往全新社區和志同道合的網絡的大門,這些人分享你對科技的熱情。許多程式設計師發現這種經歷是上癮且有回報的,因為他們不斷學習和提高自己的技能。

「在參加訓練營之前,我會開始很多不同的項目,但都無法進展,因為我甚至連基本的 CSS 都不會。我在訓練營中完成了大量的理論知識,還有三個我後續繼續工作的好項目,這幫助我找到了開發者的工作。」

  • Lina,CodeOp 全棧開發畢業生

程式設計可以讓你指尖觸及無數不可思議的創作。

本文內容翻譯自 原始文章

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