1. Структуры данных и алгоритмы

Многие программисты думают, что структуры данных и алгоритмы (DSA) нужно «пройти» в школе, и что это никогда не понадобятся в реальной жизни. Тем не менее они удивлены, когда так много интервью включают вопросы DSA. Есть несколько причин, по которым компании заинтересованы в знаниях потенциальных сотрудников о DSA, и почему программисты тоже должны быть заинтересованы в этом.

Для многих компаний, таких как Meta, Google, Microsoft и Amazon, написание кода является последним шагом в долгом процессе. Большую часть времени программист тратит на обдумывание наилучшего подхода к проекту, включая лучшие структуры данных и оптимальные алгоритмы для использования. Эти решения влияют на использование ресурсов и прибыльность компании, поэтому неудивительно, что DSA занимают видное место в их процессе собеседования. И даже для компаний за пределами Силиконовой долины эти вопросы важны, потому что они демонстрируют базовые знания программиста, и способности решать проблемы.

Когда программист получает должность, DSA по-прежнему играют роль в повседневной работе. В частности, структуры данных — это особый способ организации данных, обеспечивающий их наиболее эффективное использование, и есть из чего выбирать. Одной из наиболее часто используемых структур данных является массив, который содержит и индексирует элементы того же типа данных, что и целые числа. Дополнительные структуры данных включают связанные списки, которые упорядочивают данные в линейном, последовательно связанном порядке. Стеки, которые позволяют программистам сначала получать доступ к недавно размещенным элементам, как если бы они брали первую книгу в стопке.

Алгоритмы — это набор инструкций, которые программисты дают компьютерам для решения проблемы. Эти пошаговые инструкции могут выполнять различные задачи, включая поиск и сортировку данных упорядоченным и осмысленным образом.

Кроме того, многие стартапы ищут программистов, способных масштабировать программы и внедрять инновации с помощью DSA.

2. База данных и SQL

Одно из основных ожиданий любого программиста состоит в том, что он знаком с основными понятиями баз данных. Это потому, что данные — это топливо, на котором работают компании, и они распространяются почти на все аспекты каждого проекта.

Хотя существует множество языков, используемых для работы с базами данных, наиболее распространенным является язык структурированных запросов (SQL — произносится как «продолжение»). Хотя SQL был разработан в 1980-х годах, он до сих пор является стандартным языком, используемым для связи с реляционными базами данных, и считается важным для современных программистов. В последние годы SQL активно использовался базами данных ПК, поскольку он облегчает доступ к распределенным базам данных (например, к тем, которые распределены по нескольким компьютерным системам); предоставление нескольким локальным пользователям доступа к одной и той же сети одновременно. SQL также позволяет легко хранить и организовывать данные в реляционных базах данных (например, в базах данных, в которых таблицы связаны друг с другом через общие данные).

Если вы заинтересованы в получении опыта работы с SQL, вам может быть полезно попрактиковаться в MySQL. Это программное обеспечение с открытым исходным кодом, называемое системой управления реляционными базами данных (RDMS), основано на SQL, и многие начинающие программисты используют его для бесплатной разработки своих систем, приложений и веб-сайтов.

NoSQL, с другой стороны, представляет собой систему управления базами данных (СУБД), которая хранит данные и осуществляет доступ к ним, используя значения ключей, а не реляционно, что обеспечивает некоторую дополнительную гибкость. Одним из примеров базы данных NoSQL является MongoDB, программа с открытым исходным кодом, которую можно использовать для хранения больших объемов данных документов. Эта программа прекрасно работает с вариантами структуры документов.

Конечно, существует множество других систем и программных пакетов, которые необходимо изучить при освоении баз данных, но наличие прочной основы в концепциях баз данных и SQL является важным первым шагом для всех программистов.

3. Языки объектно-ориентированного программирования (ООП)

Языки ООП поддерживают способ программирования (иногда называемый парадигмой), основанный на классах и объектах. Думайте о классах как о группах похожих вещей, таких как фрукты, с объектами, которые говорят нам больше об отдельных элементах этого класса, таких как яблоки. Эта парадигма программирования важна, потому что она позволяет программистам легко повторно использовать сложный код в разных программах. Например, если я говорю «мое яблоко», мне нет необходимости сообщать вам все атрибуты моего яблока (т. е. красное, круглое, выросло на дереве, принадлежит мне). Точно так же, используя объект из класса (плод), программист может легко передавать инструкции или информацию между несколькими программами, что в результате обеспечивает более эффективное и действенное кодирование.

По этой причине языки ООП, такие, как Java, C++, Python и Perl, важны для программистов, и им необходимо иметь хотя бы один из них в своем наборе навыков.

Кроме того, такие языки, как JavaScript и PHP, хорошо сочетаются с языками ООП для дальнейшего повышения эффективности и функциональности.

4. Интегрированные среды разработки (IDE)

Объединяя различные инструменты разработчика с помощью единого графического пользовательского интерфейса (GUI), IDE представляют собой рабочее место для программистов, где все инструменты, которые им нужны, разложены и готовы к использованию — что-то вроде рабочего места с пилой, дрелью, гвоздями. , и молоток, если вы планировали построить скворечник.

IDE ценны тем, что, изучив одну IDE, разработчик может ознакомиться с множеством инструментов, которые работают синергетически, вместо того, чтобы изучать каждый инструмент по отдельности и собирать вместе нужные инструменты для каждой задачи кодирования. Кроме того, поскольку все инструменты доступны через один графический интерфейс, программисту не нужно тратить время на переключение между приложениями.

• AWS Cloud9: поддерживает более 40 языков, включая JavaScript, Python, PHP, Ruby, Go и C++
• Код: Блоки: Поддерживает C и C++
• Затмение: поддерживает Java
• Eclipse Theia: поддерживает более 60 языков, включая JavaScript, Java и Python.
• GNAT Studio: поддерживает Ada, SPARK, C, C++ и Python.
• IntelliJ IDEA: поддерживает Java, но понимает многие другие языки программирования, включая Groovy, Kotlin, Scala, JavaScript, TypeScript и SQL.
• NetBeans: поддерживает несколько языков, включая Java, PHP, JavaFX и JavaScript.
• PyCharm: поддерживает основные платформы Python, такие, как Flask, Django, web2py, Pyramid и Google App Engine.
• SlickEdit: поддерживает более 70 языков, включая C++, Java, HTML, PHP, JavaScript, Python, Perl и Ruby.
• Xcode: поддерживает Swift, но позволяет программировать на C, C++, Objective-C, Objective-C++, Java, Applescript, Python, React.js и Ruby.
• Visual Studio: поддерживает C, C++, C++/CLI, Visual Basic .NET, C#, F#, JavaScript, TypeScript, XML, XSLT, HTML и CSS.
• Код Visual Studio: поддерживает множество языков, включая C++, C#, CSS, Dart, Dockerfile, F#, Go, HTML, Java, JavaScript, JSON, Julia, PHP, Python, SCSS, T-SQL и TypeScript.

Также важно помнить, что, хотя облачные IDE не ограничены операционной системой программиста, это полезное ограничение для IDE, которые не являются облачными.

5. Облачные вычисления

Облачные вычисления переживают взрывной рост, поскольку облачные разработчики нужны всем компаниям, которые хотят перенести свои среды, хранилища и цифровые активы в облако. На самом деле, по данным LogicMonitor, 87% лиц, принимающих решения в области ИТ, согласны с тем, что пандемия COVID-19 ускорила миграцию в облако для большинства организаций. Кроме того, после миграции предприятиям потребуются программисты, знакомые с технологиями, необходимыми для эффективной работы с облачными приложениями. А поскольку предприятия все больше полагаются на науку о данных, машинное обучение и искусственный интеллект, работа в облаке становится еще более важной, поскольку алгоритмы и модели потребляют значительные ресурсы. Результатом этих бизнес-переходов и потребностей является то, что облачные инженеры и разработчики, а также программисты, разбирающиеся в облачных технологиях, пользуются большим спросом.

Кроме того, программистам полезно ознакомиться с облачными платформами, такими как:

• Веб-сервисы Amazon (AWS)
• Microsoft Azure
• Облачная платформа Google (GCP)

Даже сосредоточение внимания только на одном, чтобы изучить ключевые функции, поможет вам лучше понять, как работают другие, что повысит ценность вашего набора навыков.

6. Веб-разработка

Многие профессионалы считают веб-разработку частью или специализацией программирования. Следовательно, изучение соответствующих языков и технологий имеет смысл только для тех, кто планирует работать в веб-разработке, верно? Ну, может быть, нет.

Конечно, программисты, которые планируют заниматься веб-разработкой, должны хорошо разбираться в основных инструментах. Некоторые из этих инструментов включают в себя:

• HTML/CSS: язык гипертекстовой разметки (HTML) и каскадные таблицы стилей (CSS) являются базовыми языками кодирования — часто они являются первыми двумя, которые изучают веб-разработчики. HTML помогает организовать содержимое и структуру веб-страницы, а CSS определяет ее стиль и представление.
• JavaScript: JavaScript чаще всего используется для разработки внешнего интерфейса, хотя иногда он также используется для разработки внутреннего интерфейса. Как объясняет один писатель для Mozilla: «Каждый раз, когда веб-страница делает больше, чем просто сидит и отображает статическую информацию для вашего просмотра — отображает своевременные обновления контента, интерактивные карты, анимированную 2D/3D-графику, прокручиваемые видео-музыкальные автоматы и т. д. — вы можете поспорить, что JavaScript, вероятно, замешан».
• API: API (интерфейс прикладного программирования) — это часть удаленного сервера, которая получает запросы пользователя и отправляет ответы на остальную часть сервера и веб-сайта. Программисты настраивают API веб-сайта для выполнения пользовательских запросов и подключения их к внешнему серверу, не покидая исходный сайт. Знакомство с API занимает одно из первых мест в любом списке навыков веб-разработки, потому что оно помогает улучшить взаимодействие с клиентами на веб-сайтах.
• PHP: PHP (препроцессор гипертекста) — это очень доступный язык сценариев общего назначения, который можно легко встроить в HTML, чтобы усилить усилия по программированию внешнего интерфейса. В отличие от JavaScript, PHP полностью выполняется на стороне сервера, а не на стороне клиента.

При этом даже программисты, которые не планируют заниматься веб-разработкой, могут извлечь пользу из понимания основ. Например, многие проекты, над которыми работают программисты, включают веб-компонент. Имея некоторые базовые знания о концепциях, проблемах и ограничениях веб-разработки, программисты могут лучше понять, как данные будут собираться и использоваться, какие функции могут потребоваться позднее и как корпоративные системы могут быть затронуты в будущем. Безусловно, эти знания помогут программистам получить более полное представление не только о наилучшем способе разработки своей части проекта, но и о том, как предложить дополнительные решения тем, чей опыт сосредоточен на функциональности на стороне клиента.

7. Контейнеры

Контейнеры — это предварительно настроенные среды, которые упаковывают код и другие зависимости, необходимые для запуска приложения, без необходимости загрузки на физический компьютер. В отличие от традиционных методов, при которых код разрабатывается в определенной вычислительной среде и переносится в новое место, что приводит к ошибкам (например, к виртуальным машинам), контейнеры объединяют код приложения с соответствующими файлами конфигурации, библиотеками и зависимостями, что сводит к минимуму вероятность ошибок. Кроме того, поскольку файлы операционной системы (ОС) включены, контейнеры виртуализируют операционную систему, и приложение может работать где угодно. В результате программисты могут разрабатывать и развертывать приложения быстрее и безопаснее.

Базовым примером использования контейнеров в образовании является подготовка учителя к уроку программирования Python. Используя контейнер, они могут получить необходимые приложения, библиотеки и зависимости (включая ОС), что упрощает подготовку и гарантирует, что учащиеся будут иметь необходимый доступ для изучения Python из любого места.

Некоторые из наиболее популярных программ для управления контейнерами включают в себя:

• Докер
• АМС Фаргейт
• Гугл Кубернетес Движок
• Амазон ЭКС
• Контейнеры Linux
• Службы контейнеров Microsoft Azure

8. Текстовые редакторы

Текстовые редакторы — это программы, которые позволяют открывать, просматривать и редактировать текстовые файлы. Поскольку текстовые редакторы не добавляют форматирования к тексту, как это делают программы обработки текстов, программисты могут использовать текстовые редакторы для простого написания и редактирования на языках программирования и разметки. Кроме того, текстовые редакторы помогают программистам создавать файлы документации и поддерживать файлы конфигурации.

9. Гит

Git — это система контроля версий, которая позволяет программистам управлять и отслеживать изменения в исходном коде на протяжении всего процесса разработки. Это упрощает исправление любых ошибок, которые могут возникнуть, поскольку каждая версия сохраняется и может быть вызвана по запросу. А использование контроля версий побуждает программистов вводить новшества методом проб и ошибок, поскольку им не нужно беспокоиться о потере предыдущих попыток написания кода.

Git — наиболее широко используемая среди работодателей система контроля версий, поэтому важно хорошо разбираться в ней и быть готовым к ее использованию, когда приближается к карьере программиста.