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Simplificando el aprendizaje de la programación con código limpio

Un nuevo método para ayudar a los principiantes a encontrar ejemplos de programación útiles fácilmente.

― 7 minilectura


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Aprender a programar puede ser complicado para los que están empezando. Una de las maneras más útiles de aprender es mirando el código que han escrito otros. Sin embargo, muchos sitios web de programación solo muestran una lista larga de todos los códigos que han enviado los usuarios sin ordenarlos de forma que ayude a los aprendices a encontrar ejemplos útiles fácilmente. Estas listas a menudo muestran Programas basados en cuando fueron enviados, qué tan rápido corren o cuántas estrellas o puntos tienen, pero nada de eso realmente ayuda a los principiantes a ver qué códigos son más fáciles de entender o mejores para aprender.

Otro problema es que muchos de los programas son muy similares, lo que hace difícil encontrar diferentes maneras de resolver el mismo problema. En este artículo, hablamos sobre una nueva forma de limpiar esos programas. La meta es eliminar códigos duplicados y clasificar los que quedan para que los aprendices puedan encontrar buenos ejemplos más fácilmente.

El Problema

Cuando los principiantes tratan de resolver un problema de programación, a menudo quieren ver diferentes maneras de hacerlo. Sin embargo, si encuentran demasiados códigos similares, puede resultar abrumador. Por ejemplo, en un reto de programación sencillo compartido con miles de usuarios, puede haber miles de soluciones. Con tanto disponible, se vuelve difícil para los aprendices elegir la mejor para estudiar.

Muchas plataformas de programación tienen una gran cantidad de códigos enviados por los usuarios. Por ejemplo, un sitio tiene más de 8 millones de envíos a través de varios problemas. Esto significa que hay un montón de datos, pero no están organizados de una manera que ayude a los nuevos aprendices. Cuando los aprendices revisan las listas, puede que no sepan cuáles códigos son más comunes, están mejor escritos o son más fáciles de entender.

Solución Propuesta

Para ayudar a los aprendices a concentrarse en mejores ejemplos, proponemos un método que elimina códigos similares y clasifica los programas restantes según cuántas veces han sido enviados. La idea es que si un programa ha sido enviado muchas veces, probablemente sea una solución simple que otros han encontrado útil.

Proceso de Deduplicación y Clasificación

  1. Normalización: En este primer paso, limpiamos el código para hacerlo más fácil de comparar. Esto significa que miramos el código detenidamente y eliminamos partes innecesarias, como comentarios y espacios extra. Esto nos ayuda a ver si dos piezas de código realmente hacen lo mismo sin que nos engañen las pequeñas diferencias en el formato.

  2. Deduplicación: Después de normalizar, podemos encontrar fácilmente códigos que son básicamente los mismos. Luego podemos eliminar estos duplicados para que cada programa único quede solo una vez. Esto ayuda a reducir el número de programas a considerar, facilitando las cosas para los aprendices.

  3. Clasificación: Finalmente, miramos cuántas veces ha sido enviado cada programa y los ordenamos según ese conteo. Los programas con más envíos se clasificarán más alto porque probablemente sean más útiles para los aprendices.

Beneficios del Enfoque

El método propuesto tiene varias ventajas:

  • Menos Desorden: Al eliminar códigos duplicados, hacemos que sea mucho más fácil para los aprendices ver varias soluciones sin sentirse abrumados por opciones similares.

  • Calidad sobre Cantidad: Al clasificar programas según cuán comunes son, los aprendices pueden encontrar soluciones fiables que son más directas y fáciles de entender.

  • Mejor Aprendizaje: Con una lista de programas más limpia y organizada, los aprendices pueden captar rápidamente diferentes enfoques para resolver problemas, mejorando su comprensión y habilidades.

Evaluación del Enfoque

Para ver qué tan bien funciona este método, hicimos pruebas usando un conjunto de datos real de desafíos de programación. Los resultados son prometedores. Nuestras pruebas mostraron que podríamos reducir el número de programas en aproximadamente un 60%. Esto significa que, en lugar de tener que filtrar miles de piezas de código, los aprendices solo necesitarían mirar alrededor del 40% de ellos para tener una visión completa de las diferentes maneras de resolver un problema.

Además, descubrimos que, al mirar solo los 10 programas mejor clasificados, los aprendices podían captar alrededor del 30% de los enfoques diferentes para la solución. Esto es una mejora significativa en comparación con filtrar muchos programas, asegurando que los aprendices puedan trabajar de manera más eficiente.

Evaluación Cualitativa

Además de las evaluaciones numéricas, también miramos de cerca los programas mejor clasificados para ver si realmente eran útiles. Encontramos que la mayoría de los programas sugeridos eran legibles y proporcionaban ejemplos sólidos de cómo resolver desafíos comunes de programación. Por ejemplo, en una tarea simple como imprimir "Hola Mundo" varias veces, los usuarios podían entender fácilmente cómo usar bucles solo con mirar algunos de los códigos seleccionados.

Sin embargo, no todo fue perfecto. A veces los códigos mejor clasificados no eran los mejores para aprender, ya que algunos métodos más simples estaban ocultos bajo soluciones más complejas. Esto muestra que, aunque nuestro método hace un buen trabajo de limpieza y clasificación, todavía hay necesidad de pensar críticamente al elegir los ejemplos correctos a seguir.

Preocupaciones sobre la Legibilidad

Otro punto a tener en cuenta es que, aunque intentamos presentar ejemplos de código limpios y simples, algunos de los esfuerzos iniciales de formateo no lograron una legibilidad ideal. Normalizar los códigos significaba eliminar comentarios y otros contextos que podrían ayudar a explicar el código mejor. Esto puede dificultar la comprensión para algunos usuarios, especialmente para los que están empezando.

Para futuras mejoras, podría ser útil incluir una forma de insertar comentarios útiles de nuevo en el código, para que los aprendices puedan entender mejor lo que hace cada parte del código. Esto podría significar desarrollar métodos para generar o sugerir explicaciones simples que puedan acompañar el código presentado.

Limitaciones

Aunque el enfoque propuesto tiene sus fortalezas, también hay algunas limitaciones:

  1. Necesidad de Suficiente Datos: La efectividad de este método depende en gran medida de tener suficientes códigos con los que trabajar. Si un desafío de programación es nuevo y no tiene muchas soluciones enviadas, la calidad de las sugerencias puede no ser tan buena.

  2. Cobertura de Idiomas: Actualmente, este proceso se centra en un lenguaje de programación específico. Sin embargo, el concepto subyacente podría adaptarse para funcionar con otros lenguajes, dependiendo de cómo se maneje la normalización.

  3. No Garantía de las Mejores Soluciones: Clasificar según el conteo de envíos no siempre significa que las mejores soluciones sean las mejores para aprender. Los principiantes podrían necesitar revisar los códigos sugeridos para encontrar los ejemplos más adecuados.

Conclusión

En este artículo, discutimos un nuevo enfoque para ayudar a los aprendices a encontrar códigos de programación útiles al eliminar duplicados y clasificar las soluciones restantes. Los resultados prometedores muestran que este método puede reducir significativamente el número de programas que los aprendices deben considerar, facilitando su enfoque en lo que es importante.

Aunque el método muestra potencial, se necesita un trabajo futuro para refinar el proceso, posiblemente incluyendo más lenguajes, mejorando la legibilidad y asegurando que los programas sugeridos cubran una amplia gama de enfoques útiles. En general, el método presentado podría servir como una herramienta valiosa en la educación en programación, reduciendo la carga sobre los aprendices y guiándolos hacia materiales de estudio más efectivos.

Fuente original

Título: Deduplicating and Ranking Solution Programs for Suggesting Reference Solutions

Resumen: Referring to solution programs written by other users is helpful for learners in programming education. However, current online judge systems just list all solution programs submitted by users for references, and the programs are sorted based on the submission date and time, execution time, or user rating, ignoring to what extent the programs can be helpful to be referenced. In addition, users struggle to refer to a variety of solution approaches since there are too many duplicated and near-duplicated programs. To motivate learners to refer to various solutions to learn better solution approaches, in this paper, we propose an approach to deduplicate and rank common solution programs in each programming problem. Inspired by the nature that the many-duplicated program adopts a more common approach and can be a general reference, we remove the near-duplicated solution programs and rank the unique programs based on the duplicate count. The experiments on the solution programs submitted to a real-world online judge system demonstrate that the number of programs is reduced by 60.20%, whereas the baseline only reduces by 29.59% after the deduplication, meaning that users only need to refer to 39.80% of programs on average. Furthermore, our analysis shows that top-10 ranked programs cover 29.95% of programs on average, indicating that users can grasp 29.95% of solution approaches by referring to only 10 programs. The proposed approach shows the potential of reducing the learners' burden of referring to too many solutions and motivating them to learn a variety of solution approaches.

Autores: Atsushi Shirafuji, Yutaka Watanobe

Última actualización: 2023-09-11 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2307.07940

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.07940

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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