《计算思维与算法入门》 —1.1.3 模式概括与抽象

1.1.3  模式概括与抽象

模式概括与抽象在于过滤以及忽略掉不必要的特征，让我们可以集中在重要的特征上，这样有助于将问题抽象化。通常这个过程开始会收集许多数据和资料，通过模式概括与抽象把无助于解决问题的特性和模式去掉，留下相关的以及重要的属性，直到我们确定一个通用的问题以及建立解决这个问题的规则。

“抽象”没有固定的模式，它会随着需要或实际情况而有所不同。例如，把一辆汽车抽象化，每个人都有各自的分解方式，像车行的业务员与修车技师对汽车抽象化的结果可能就会有差异，如图1-13所示。

图1-13  车行业务员和修车技师对汽车抽象化的结果会有差异

车行业务员：轮子、引擎、方向盘、刹车、底盘。

修车技师：引擎系统、底盘系统、传动系统、刹车系统、悬吊系统。

如何正确而快速地将现实世界的事物抽象化是一门学问，而计算思维着重于分析、分解与概括（或归纳）的能力，是练习抽象化非常有效的方法。在日常生活中也处处可见抽象化，例如我们将复杂、有地形背景的北京地铁运行图简化为如图1-14所示的纯线路图模式，以简单明了的方式标示出各个不同地铁线路的走向及各个站点。

图1-14  北京地铁线路图

计算思维可视为是运用信息科技有效解决问题的心智历程，通过模式概括与抽象的过程整理出有用的数据、资源以及限制条件，整个思维过程可以使用“思维导图（Mind Map）”来归纳和整理。思维导图是由英国的 Tony Buzan 于20世纪70年代提出的一种辅助思考的工具，又称脑力激荡图、思维图，它是一种使用图像来帮助思考与表达思维的工具，可以刺激思维并帮助整合思想与信息。借助这种方式，我们可以更轻松地以图形方式来表达自己的想法。

思维导图的绘制其实非常简单，中心点通常表示一个核心主题，用一张纸把记忆记录下来，再把绘图者的思考、分析、规划、概括和归纳后的信息以笔记方式呈现，用关键词向外扩张延伸出分支来表达内容。通过主题的脑力激荡，把想到的字词、概念全部写下来，使用不同尺寸的文字、线条与图形来区别数据间的从属关系与重要程度。除了材料、内容、色彩等多方面的构思以外，同时也训练绘图者在思考过程的“流畅性”与“变通性”，刚开始的思维可能很发散，我们不用想太多，通通写下来就好了，等收集到一定程度，再慢慢筛选掉不适合的部分。假如我们要规划一个减轻体重的计划，首先必须制定一个核心目标，聚焦在“减重”这个主题上，再按序想出解决问题的方法来归纳整理。如图1-15所示是一个思维导图的范例。

图1-15  思维导图的范例