计算机达人成长之路（22）

3、论道（一）数学是基础

木鸿飞连续编写动画程序三天了，各种方式、各种图形都试过一遍，简单的动画已经不能提起他的兴趣，当然复杂的也设计不出来，暂时处于编无可编的状态，只好去咨询哥哥。

“我想设计游戏，或者开发一部动画片，做得到不？”木鸿飞脑海中浮现出变形金刚的画面。

“可以！完全可以实现。”哥哥斩钉截铁的回答。

“哦，耶！”自己设计情节，自己开发程序，自己导演一部动画片，木鸿飞想入非非，甚至开始恶意透支成功后的喜悦。

“那么我应该学习哪一本书呢？”幸好，木鸿飞没有完全被幻想冲昏头脑，没有忘记必须先学习才能实现梦想的道理。

“我想想。”哥哥来到书架前，目光不断地扫描上面满满的书本，然后从中间抽取了几本书，“首先要学习《数学分析》，一共三册，然后是《线性代数》，还有《计算机图形学》。当然这些都是基础，还远远不够，还有很多专业书籍要学，哦对了，至少还要学会一门语言，比如C语言等。”哥哥一丝不苟的回答，似乎在故意打击木鸿飞的气焰。

“这么多，要学多久？”木鸿飞大吃一惊。

“一般要大三才开始学习《计算机图形学》，这之后你就可以编写简单的图形。但是要设计一部动画片就不是这么容易了，还需要学习计算机图形的硕士研究生和博士研究生专业，时间不长，大概4～7年左右。当然做动画片，还需要有美术天赋，不然画出的东西丑不垃圾的，没有人会看。而且还要有导演方面的能力，这方面的我就不知道了。”哥哥继续一丝不苟的打击木鸿飞。

“不是吧，要那么久？”木鸿飞一百个不相信，“一本《计算机图形学》而已，现在学习也可以啊！为什么要大三才学习？”

“因为前面有很多基础课程要学，除了《数学分析》、《线性代数》，还有《操作系统》《数据结构》《离散数学》等等很多，还有就是大一大二要学好英语过四级。”哥哥说道。

“我可以先学《图形学》，同时再学看其他的教程啊，或者直接照敲别人的代码啊。”木鸿飞道。

“不行的，学习计算机必须要打好基础。”哥哥坐了下来，满脸郑重其事的神情：“你知道吗？时下计算机是最热门的专业，各大高校计算机专业都在扩招。你们上一届只有2个班，这一届扩大成4个班。很多原本没有计算机专业的学校也纷纷增设这门专业，我们专业开设是很早的，85年就有了，以前湖南只有3个学校有计算机专业，现在几个大的本科学校都开设了！还有，别只看眼前计算机专业毕业生多么好找工作，等4年后就不一定了！你们毕业时，肯定人满为患。而且很多非计算机专业，甚至包括文科的一些专业，也都开设了计算机编程课，甚至国家94年时还开设了计算机等级考试，这个考试主要针对非计算机专业的学生。也就是说，计算机势必成为一种工具，一种人人都会的工具，将来会计算机就如同拿驾照会开汽车一样普遍。那么，从大范围上讲，在如此多的懂计算机的人群中，你这个计算机专业的学生的优势在哪里？从小范围上将，在如此多计算机专业的学生中，你的优势在哪里？等你毕业时，怎么找一个好工作？一言以蔽之，怎样让你在计算机专业学生中最牛，你想过没有？”

“没有，”木鸿飞摇头，“我还没有读大学，当然没有考虑大学以后的事情。”

“那么我现在告诉你。首先我们计算机专业与其他非计算机专业相比，我们的优势就是专业基础课！我们开设了专业基础课，比如数据结构、操作系统等等，但其他专业没有，他们只开设了语言编程课。”哥哥顿了顿，然后问道：“你知道计算机专业的基础课程有哪些吗？”

“不知道。”木鸿飞一如既往的摇头。

“主要可以分为两大类，一类是数学基础课。”哥哥说道。

“数学课？”木鸿飞大为不解。

“对。数学课程。很多人不明白数学系和计算机系的关系，其实计算机系来源与数学，咱们计算机系以前是数学系的一个教研室，后来独立出去的。中国科学院很多计算机院士以前都是学数学的，还有计算机之父——冯·诺依曼，就是一个数学家。”哥哥细心的解释。

“数学在计算机中都有什么应用呢？”木鸿飞根据疑惑，不解的问。

“很多算法都需要数学。比如多媒体压缩，存储一张图片需要几兆空间，很耗费存储资源，怎么办？这时你提出一种算法，利用这种算法，可以把用几百K的空间存储几兆的内容。而要发明这个算法，就需要高深的数学知识，比如需要什么微积分知识啊，线性变换知识啊，等等。”

“再比如说这个问题，”哥哥从书架中抽出一本书，“有一个旅行家，立志要游遍祖国的大好河山，他决定先游览所有的省会城市，于是任意从一个省会出发，不重复的游遍所有的省会。现在问题来了，问他应该选择怎样的旅游线路，才可以使最后旅行的总路程最短？书的附录中给出了所有两个省会之间的直线距离，现在你来回答走哪条线路。”

“让我想想，”木鸿飞摸摸下巴，皱着眉头，“计算所有的可能的路径，从中间选择最短的。”

“很好，你的方法叫做‘列举法’，列举法的优点就是他的缺点，也就是根本不能列举所有的情况。”哥哥拿出一个计算器，“高中学习了排列组合，你算算一共有多少种可能的路径。”

“好的。总共34个省会，第一站有34种情况，第二站有33种情况，第三站有32中情况，这就是一个排列问题！所有的可能有P34种，也就是，”木鸿飞开始在计算器上面输入：“34乘以33，乘以32，乘以31，……，乘以，矣？动不了了，计算器死掉了！”

“哈哈，当然了，数目太大了！”哥哥一幅“早知如此”的神情，“这个数字已经有人算过了，大概是2.9乘以10的38次方！什么概念？假设计算机的运算速度是每秒钟百亿次——这个运算速度很快了——你自己算算需要多久才可以算完。”

“不用算了，肯定很大。”木鸿飞这回学聪明了。

“所以列举法行不通。”哥哥下结论，“即使计算机的运算速度在提高一百遍，也行不通！”

“那——就——”木鸿飞继续思考，转转眼睛，计上心来，“每次选择最近的没有访问的省会。”

“这种方法叫做‘贪心法’，贪心法是得不到好结果的。”哥哥说道。

“那我就不知道了，哥哥，你说最短路径是多少？”木鸿飞寻找放弃。

“我也不知道！旅行家问题就是《离散数学》中的最短路径问题，目前还没有人给出一种有效的方法。如果有人解决了这个问题，就可以立即评为教授！”哥哥说道。

“真的吗？这本书的作者评为教授没有？”木鸿飞狡诈的问道。

“他本来就是教授了！不用评。”哥哥回答道，然后指了指书本，“而且这本书给的距离已经不是最短的了。上次楼上有一位其他系的老师听我讲了这个问题后很感兴趣，把书借过去研究了很久，然后找到了一条更近的路径。他专门写了一篇论文，文后还对我表示了感谢！”

“是吗？他评为教授了！”木鸿飞问。

“没有。”哥哥摇摇头，“第一，他没有给出一种方法，而是乱找找到的。第二，这本书其实比较久了，现在已经有人给出了更加短的路径。”

“哦，给出更短路径的人评为教授了吗？”木鸿飞打破沙锅问到底。

“我不认识他们，不知道！”哥哥没好气的说道，“不要纠结评教授的事情了！跟你讲旅行家问题，就是要告诉你，数学是计算机的基础，要掌握计算机，学好数学必不可少！”

“数学是计算机的基础，”木鸿飞自言自语道，但马上提出了一个疑问：“假如说计算机专业的一类基础课程是数学，但问题是，一般来讲计算机系学生的数学不如数学系的好，既然如此，我们与数学系的相比，不就没有竞争优势了吗。”

“这个问题问的好，所以我们的计算机专业的第二类基础课程就是计算机专业课程。”哥哥说道。

预知后事如何，且听下回分解。

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