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Simplifier l'apprentissage de la programmation avec du code propre

Une nouvelle méthode pour aider les débutants à trouver facilement des exemples de programmation utiles.

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Apprendre la programmation peut être galère pour les débutants. Une des manières utiles pour eux d'apprendre, c'est de regarder le code écrit par d'autres. Mais souvent, les sites de programmation affichent juste une longue liste de tous les codes soumis par les utilisateurs sans les trier pour que les apprenants trouvent facilement des exemples utiles. Ces listes montrent souvent des Programmes selon la date de soumission, leur rapidité ou combien d'étoiles ou de points ils ont, mais aucun de ces critères ne permet vraiment aux débutants de voir quels codes sont plus faciles à comprendre ou meilleurs pour apprendre.

Un autre souci, c'est que beaucoup de programmes se ressemblent, ce qui rend difficile de trouver différentes façons de résoudre le même problème. Dans cet article, on parle d'une nouvelle manière de nettoyer ces programmes. L'objectif est d'enlever les codes dupliqués et de classer les programmes restants pour que les apprenants puissent trouver des bons exemples plus facilement.

Le Problème

Quand les débutants essaient de résoudre un problème de programmation, ils veulent souvent voir différentes façons de le faire. Cependant, s'ils tombent sur trop de codes similaires, ça peut vite devenir écrasant. Par exemple, dans un simple challenge de programmation partagé avec des milliers d'utilisateurs, il peut y avoir des milliers de solutions. Avec autant de choix, il devient difficile pour les apprenants de choisir la meilleure à étudier.

De nombreuses plateformes de programmation ont une énorme quantité de codes soumis par les utilisateurs. Par exemple, un de ces sites a plus de 8 millions de soumissions sur divers problèmes. Ça veut dire qu'il y a plein de données, mais ce n'est pas organisé d'une manière qui aide les nouveaux apprenants. Quand les apprenants passent en revue les listings, ils ne savent peut-être pas quels codes sont plus courants, mieux écrits ou plus faciles à comprendre.

Solution Proposée

Pour aider les apprenants à se concentrer sur des exemples de qualité, on propose une méthode qui enlève les codes similaires et classe les programmes restants selon combien de fois ils ont été soumis. L'idée, c'est que si un programme a été soumis plein de fois, c'est probablement une solution simple que d'autres ont trouvée utile.

Processus de Dé-duplication et de Classement

  1. Normalisation : Dans cette première étape, on nettoie le code pour le rendre plus facile à comparer. Ça veut dire qu'on regarde le code de près et qu'on enlève les parties non importantes, comme les commentaires et les espaces en trop. Ça aide à voir si deux morceaux de code font vraiment la même chose sans se laisser induire en erreur par des différences mineures dans le formatage.

  2. Dé-duplication : Après normalisation, on peut facilement trouver des codes qui sont en gros les mêmes. On peut alors enlever ces doublons pour que chaque programme unique reste une seule fois. Ça aide à réduire le nombre de programmes à considérer, rendant la tâche plus simple pour les apprenants.

  3. Classement : Enfin, on regarde combien de fois chaque programme a été soumis et on les classe en fonction de ce chiffre. Les programmes avec le plus de soumissions seront mieux classés puisqu'ils sont susceptibles d'être plus utiles pour les apprenants.

Avantages de l'Approche

La méthode proposée a plusieurs avantages :

  • Moins d'encombrement : En enlevant les codes dupliqués, on facilite la tâche aux apprenants pour voir diverses solutions sans être submergés par des options similaires.

  • Qualité plutôt que quantité : En classant les programmes selon leur popularité, les apprenants peuvent trouver des solutions fiables qui sont plus simples et plus faciles à comprendre.

  • Amélioration de l'apprentissage : Avec une liste de programmes plus claire et mieux organisée, les apprenants peuvent rapidement saisir différentes approches pour résoudre des problèmes, améliorant ainsi leur compréhension et leurs compétences.

Évaluation de l'Approche

Pour voir comment cette méthode fonctionne, on a fait des tests avec un vrai jeu de données provenant de défis de programmation. Les résultats sont encourageants. Nos tests ont montré qu'on pouvait réduire le nombre de programmes d'environ 60 %. Ça veut dire qu'au lieu de trier à travers des milliers de morceaux de code, les apprenants pourraient n'avoir à regarder qu'environ 40 % d'entre eux pour avoir une vue d'ensemble des différentes façons de résoudre un problème.

De plus, en regardant juste les 10 programmes les mieux classés, on a constaté que les apprenants pouvaient comprendre environ 30 % des différentes approches de solution. C'est une amélioration significative par rapport à trier à travers plein de programmes, garantissant que les apprenants peuvent travailler de manière plus efficace.

Évaluation Qualitative

En plus des évaluations numériques, on a aussi examiné de près les programmes les mieux classés pour voir s'ils étaient vraiment utiles. On a trouvé que la plupart des programmes suggérés étaient lisibles et fournissaient de bons exemples sur comment résoudre des défis de programmation courants. Par exemple, pour une tâche simple comme imprimer "Hello World" plusieurs fois, les utilisateurs pouvaient facilement comprendre comment utiliser des boucles juste en regardant quelques-uns des codes sélectionnés.

Cependant, tout n'était pas parfait. Parfois, les codes les mieux classés n'étaient pas les meilleurs pour apprendre, car certaines méthodes plus simples étaient cachées sous des solutions plus complexes. Ça montre que même si notre méthode fait du bon boulot de nettoyage et de tri, il faut quand même réfléchir sérieusement pour choisir les bons exemples à suivre.

Préoccupations sur la Lisibilité

Un autre point à noter, c'est que même si on visait à présenter des exemples de code propres et simples, certains des efforts de formatage initiaux n'ont pas atteint une lisibilité idéale. Normaliser les codes a signifié enlever les commentaires et d'autres contextes qui pourraient aider à mieux expliquer le code. Ça peut freiner la compréhension pour certains utilisateurs, surtout ceux qui débutent.

Pour les améliorations futures, il pourrait être intéressant d'inclure un moyen d'ajouter des commentaires utiles de nouveau dans le code, pour que les apprenants puissent mieux saisir ce que chaque partie du code fait. Ça pourrait signifier développer des méthodes pour générer ou suggérer de simples explications qui pourraient accompagner le code présenté.

Limitations

Bien que l'approche proposée ait ses forces, elle a aussi quelques limitations :

  1. Besoin de données suffisantes : L'efficacité de cette méthode repose beaucoup sur avoir assez de codes à travailler. Si un défi de programmation est nouveau et n'a pas beaucoup de solutions soumises, la qualité des suggestions peut ne pas être aussi forte.

  2. Couverture des langages : Actuellement, ce processus est centré sur un langage de programmation spécifique. Cependant, le concept sous-jacent pourrait être adapté pour fonctionner avec d'autres langages, selon la façon dont la normalisation est faite.

  3. Meilleures solutions pas garanties : Le classement basé sur le nombre de soumissions ne signifie pas toujours que les meilleures solutions sont les plus adaptées pour apprendre. Les débutants pourraient avoir besoin de fouiller parmi les codes suggérés pour trouver les exemples les plus appropriés.

Conclusion

Dans cet article, on a discuté d'une nouvelle approche pour aider les apprenants à trouver des codes de programmation utiles en enlevant les doublons et en classant les solutions restantes. Les résultats prometteurs montrent que cette méthode peut significativement réduire le nombre de programmes que les apprenants doivent considérer, leur permettant de se concentrer plus facilement sur ce qui est important.

Bien que la méthode montre des promesses, un travail futur est nécessaire pour affiner le processus, possiblement en intégrant plus de langages, en améliorant la lisibilité, et en s'assurant que les programmes suggérés couvrent une large gamme d'approches utiles. Dans l'ensemble, la méthode présentée pourrait servir d'outil précieux dans l'éducation à la programmation, allégeant la charge des apprenants et les guidant vers des matériaux d'étude plus efficaces.

Source originale

Titre: Deduplicating and Ranking Solution Programs for Suggesting Reference Solutions

Résumé: 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.

Auteurs: Atsushi Shirafuji, Yutaka Watanobe

Dernière mise à jour: 2023-09-11 00:00:00

Langue: English

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

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

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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