一.計(jì)算機(jī)專業(yè)的自學(xué)路線圖

美國計(jì)算機(jī)學(xué)會ACM發(fā)布了《計(jì)算機(jī)科學(xué)課程體系》的報(bào)告，當(dāng)前最新版是2013年的。計(jì)算機(jī)科學(xué)被劃分為18個(gè)知識領(lǐng)域。如下：

雖然計(jì)算機(jī)科學(xué)被劃分為18個(gè)領(lǐng)域，但是這18個(gè)領(lǐng)域有著緊密的聯(lián)系，構(gòu)成了知識之網(wǎng)。這是我們的核心任務(wù)。

帶著目的去學(xué)習(xí)：

• 掌握上層應(yīng)用的開發(fā)，為了能夠在IT公司找一份工作。是以就業(yè)為目的的自學(xué)。
• 以考試為目的的自學(xué)
• 為了

  解決工作中遇到的特定問題，提升專業(yè)技能

  ，升職加薪。以個(gè)人的職業(yè)發(fā)展為目的。

對于小白而言，首先要對計(jì)算機(jī)科學(xué)和計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)形成整體的認(rèn)識。這方面可以讀導(dǎo)論或者科普讀物。建議先讀吳軍博士的《浪潮之巔》。這本書講IT產(chǎn)業(yè)非常精彩。

緊接著，要做兩件事：（1）掌握一門編程語言；（2）學(xué)好數(shù)學(xué)。這兩者是并行的。

（1）掌握一門編程語言：

• 第一種：C是一種結(jié)構(gòu)化的編程語言。如果不會C，后面的課程根本學(xué)不下去。
• 第二種：Java是一種典型的面向?qū)ο蟮恼Z言。Java有活躍的社區(qū)和數(shù)之不盡的開源項(xiàng)目。
• 第三種：JavaScript 或者Python。這兩個(gè)語言都是屬于動(dòng)態(tài)編程語言的范疇，應(yīng)用極為廣泛。JavaScript是全世界使用人數(shù)最多的一種語言，并且JS的各種框架層出不窮，進(jìn)步飛快，業(yè)界的工作機(jī)會眾多，對找工作是非常有幫助的。但實(shí)話實(shí)說，JS在計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中用的并不多。Python卻不同，它被國內(nèi)外的很多大學(xué)選為新生的第一門語言。尤其是在這個(gè)大數(shù)據(jù)時(shí)代，Python真是火爆。

上面這四種語言，是學(xué)軟件開發(fā)必須要掌握的，從任何一個(gè)語言開始學(xué)起都可以。

（2）對于數(shù)學(xué)，我們必須掌握四門課程：

• 高等數(shù)學(xué)
• 離散數(shù)學(xué)
• 線性代數(shù)
• 概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)

在掌握了編程語言，用編程語言寫了一些應(yīng)用程序之后，又學(xué)習(xí)了一些數(shù)學(xué)之后，你就可以進(jìn)入計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)。這些課程構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的核心課程群，我們通常把它稱為「專業(yè)基礎(chǔ)課」。專業(yè)基礎(chǔ)課有十多門，其中最重要的是四門如下（這四個(gè)課程也是考研科目）：

• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法
• 計(jì)算機(jī)組成原理
• 操作系統(tǒng)
• 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

除此之外，計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課還包括：

• 編譯原理
• 面向?qū)ο蟮姆椒?/li>
• 關(guān)系數(shù)據(jù)庫的理論
• 軟件工程等等

這次我們就只針對那四個(gè)考研科目進(jìn)行介紹。

這里我要強(qiáng)調(diào)的是：計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，和我們在工作中實(shí)用技術(shù)的學(xué)習(xí)，這兩者不是相互矛盾的，而是相互促進(jìn)的。比如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程，對web開發(fā)框架有幫助；反過來，如果寫了web框架，就能更深刻的理解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)這門課程。

在完成專業(yè)基礎(chǔ)課和實(shí)用技術(shù)的學(xué)習(xí)之后，就進(jìn)入了一個(gè)新的自學(xué)階段。這個(gè)階段可以針對你感興趣的特定領(lǐng)域深入鉆研了。比如你對人工智能感興趣，那可以學(xué)一下機(jī)器學(xué)習(xí)、spark等等。這個(gè)時(shí)候的學(xué)習(xí)目的非常明確，即：培養(yǎng)特定領(lǐng)域的專業(yè)技能，讓你成為特定領(lǐng)域的專家。

二.選書和看書的基本原則

當(dāng)某人告訴你，某書是某領(lǐng)域最好的書籍，不要盲目相信，要經(jīng)過自己親自試驗(yàn)再下結(jié)論。通常情況下，一本別人眼中的好書，可能的確質(zhì)量很高，但如果閱讀它超過了你的能力，那對于你而言，它就不是一本好書，因?yàn)槟悴痪邆渌枰谋尘爸R，和相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。

第二個(gè)原則是，選擇那些你已經(jīng)具備讀懂前提的書。

閱讀科普書籍的最主要目的是：了解特定領(lǐng)域的背景知識、明了這個(gè)領(lǐng)域的基本數(shù)據(jù)和概念，建立全局觀。

讀者：多讀幾遍真的很重要，我在看js的時(shí)候，把廖雪峰的教程看了好多遍，敲了好多遍。

上圖是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典教材。我們拿著兩本書來舉例。

比如《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)方法》這本書，作者在前言中就很明確地說明，它是針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者寫的。注意是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者，不是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)者。這本書講的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理。介紹的是最初的設(shè)計(jì)者遇到了什么問題。

讀第一遍時(shí)，第一章一定要認(rèn)真閱讀，包含了很多的術(shù)語。

讀第二遍時(shí)，每章的開頭很重要。

比如《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)方法》這本書，里面講到的網(wǎng)絡(luò)安全這一章，如果你當(dāng)前還沒有涉及到這一塊兒，這一遍就可以跳過。但是有關(guān)PCP協(xié)議的內(nèi)容，在實(shí)際開發(fā)中用的很多，就很重要，這些內(nèi)容分布于書中的各個(gè)章節(jié)，這就需要你把它們抽取出來。

比如上面的這本《離散數(shù)學(xué)》，一頁紙就要啃兩個(gè)小時(shí)。

與書籍相比，視頻的優(yōu)點(diǎn)是很獨(dú)特的，特別適合展示動(dòng)的過程，比如程序的調(diào)試過程、算法的運(yùn)行步驟等。

有很多編程工作屬于工程領(lǐng)域，按部就班，有很多現(xiàn)成的套路，創(chuàng)造性并不強(qiáng)，數(shù)學(xué)在這些項(xiàng)目中并非成敗的關(guān)鍵因素。項(xiàng)目中，確實(shí)有算法在底層做支撐，但這算法往往都有現(xiàn)成的底層庫。你只需要知道如何調(diào)用就行，并不需要理解算法的細(xì)節(jié)，并需要具備多深的數(shù)學(xué)功底。對于初級程序員來說，主要干的是搬磚的活兒，特別是CRUD類的代碼。

同濟(jì)的《高等數(shù)學(xué)》教材還是不錯(cuò)的，但是國內(nèi)數(shù)學(xué)教材有個(gè)最大的問題就是：往往只講法則、定理、證明、習(xí)題，不講數(shù)學(xué)的發(fā)展歷史、具體應(yīng)用、也不強(qiáng)調(diào)解決特定問題的思路，不適合自學(xué)。

普林斯頓的《微積分讀本》，最大的特點(diǎn)是，講的很細(xì)，采用內(nèi)心獨(dú)白的方式介紹微積分，有高中基礎(chǔ)即可。內(nèi)容雖然沒有同濟(jì)的多和深，但學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)來說，也基本夠用了。

讀者：這里也給大家推薦本冷門數(shù)學(xué)書，名字叫考研數(shù)學(xué)三部曲，銷量很少。因?yàn)檫@本書優(yōu)點(diǎn)是由淺入深，缺點(diǎn)是又臭又長，適合文科生看。

《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》起到的是建立全局觀的作用。

讀者：想從Python 入門的同學(xué)，也推薦Headfirst Python。整個(gè)headfirst 系列都推薦。

讀者：headfirst真的很不錯(cuò)，同推薦，特別設(shè)計(jì)模式。

《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》這本書，對于形成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的全局觀非常有用。這本書簡稱為CSAPP，很有名。這本是最大的特點(diǎn)是從使用者，而不是從設(shè)計(jì)者的角度來組織材料的，難度適中，文字流暢。但這本書不適合零基礎(chǔ)入門，你至少應(yīng)該首先學(xué)過計(jì)算機(jī)導(dǎo)論，并且有一定的C語言開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，會用Linux。

讀者：CSAPP看的時(shí)候要?jiǎng)覥語言并且要看計(jì)算機(jī)專業(yè)導(dǎo)論，不然看不懂的。

考研的四門課

下面介紹計(jì)算機(jī)專業(yè)的幾門骨干和和核心課程。同時(shí)也是考研的四門課程：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理。

（1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

上圖中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法包括了兩部分內(nèi)容。

現(xiàn)在的大數(shù)據(jù)和人工智能，完全就是算法。

上圖中，第一本書有兩個(gè)版本：java版本和C語言版本，難度適中。后兩本書，較難。

對于多數(shù)人來說，掌握算法，只需要知道算法的思想、應(yīng)用場景和優(yōu)缺點(diǎn)就可以。實(shí)際開發(fā)中，你要設(shè)計(jì)新算法的機(jī)會并不多，并且那些應(yīng)用很廣的算法，都已經(jīng)在框架里提供了現(xiàn)成的組件。這些組建內(nèi)部已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了算法，你只需要知道是怎么回事，會調(diào)用就可以了。比如說加密和解密的算法。

考研和大公司面試，也不會考到復(fù)雜的算法，準(zhǔn)備前多刷幾遍即可。

（2）計(jì)算機(jī)組成原理：

計(jì)算機(jī)組成原理主要是介紹計(jì)算機(jī)由哪些部件組成的，這些部件是如何互相協(xié)作、完成處理功能、同時(shí)用來滿足各種成本和功耗指標(biāo)的。

學(xué)習(xí)這門課程之前，通常需要學(xué)習(xí)數(shù)字電路基礎(chǔ)。

學(xué)完計(jì)算機(jī)組成原理之后，再去學(xué)操作系統(tǒng)和編譯原理。

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)組成原理之前，建議大家先看《編碼》這本書。

（3）操作系統(tǒng)：

上圖中，操作系統(tǒng)的書分為兩類：教材和專著。

操作系統(tǒng)的教材里，數(shù)學(xué)公式不多，但它并不是說操作系統(tǒng)者這門課就很容易學(xué)，學(xué)好操作系統(tǒng)的關(guān)鍵是一定要把它和軟件開發(fā)、動(dòng)手實(shí)踐結(jié)合起來。

很多操作系統(tǒng)都是用C語言寫的，建議大家在學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)之前，先學(xué)習(xí)C語言。

學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)，最重要的是明白操作系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)理。推薦大家實(shí)用C語言在Linux下學(xué)習(xí)。

進(jìn)程和線程也是屬于操作系統(tǒng)的范疇。

讀者：補(bǔ)一個(gè)金老師的網(wǎng)易云課堂：http://mooc.study.163.com/u/8050019871#/c

（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

我推薦大家實(shí)用C、java、Phthon這三種語言去編寫網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

另外必須要學(xué)會操作系統(tǒng)。網(wǎng)路協(xié)議棧通常都是由操作系統(tǒng)來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)的，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基本都是多線程的。

上圖中這里介紹了三本經(jīng)典書籍。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)重要的特點(diǎn)是分層。我們會發(fā)現(xiàn)這三個(gè)經(jīng)典教材是三個(gè)視角。

• 第一本：從上層協(xié)議介紹到下層協(xié)議。
• 第二本：從頂向上介紹。
• 第三本：橫切的方式，針對特定的問題（比如安全問題、性能問題）來展開介紹。

學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵，是明白上面這三個(gè)問題。

一旦了解了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的這些基本原理，你就會發(fā)現(xiàn)，理解實(shí)際開發(fā)中的各種通信協(xié)議和各種網(wǎng)絡(luò)庫，就會比較容易。

掌握好相應(yīng)的網(wǎng)路協(xié)議，是掌握上層應(yīng)用軟件開發(fā)技術(shù)的關(guān)鍵。比如，如果連http協(xié)議都沒掌握，就去寫web應(yīng)用， 好比在沙灘上蓋樓。