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Snellire l'apprendimento della programmazione con codice pulito

Un nuovo metodo per aiutare i principianti a trovare facilmente esempi di programmazione utili.

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Imparare a programmare può essere difficile per i principianti. Uno dei modi più utili per loro per imparare è guardare il codice scritto da altri. Tuttavia, molti siti di programmazione mostrano solo un lungo elenco di codici inviati dagli utenti senza ordinarli in un modo che aiuti gli apprendisti a trovare esempi utili facilmente. Questi elenchi spesso mostrano i Programmi in base a quando sono stati inviati, quanto velocemente vengono eseguiti o quanti “mi piace” o punti hanno, ma nessuno di questi aiuta davvero i principianti a vedere quali codici sono più facili da capire o migliori da imparare.

Un altro problema è che molti dei programmi sono molto simili, rendendo difficile trovare modi diversi per risolvere lo stesso problema. In questo articolo, parliamo di un nuovo modo per pulire questi programmi. L’obiettivo è rimuovere i codici duplicati e classificare quelli che restano in modo che gli apprendisti possano trovare buoni esempi più facilmente.

Il Problema

Quando i principianti cercano di risolvere un problema di programmazione, spesso vogliono vedere diversi modi per farlo. Tuttavia, se trovano troppi codici simili, può diventare opprimente. Ad esempio, in una semplice sfida di programmazione condivisa con migliaia di utenti, potrebbero esserci migliaia di soluzioni. Con così tanto disponibile, diventa difficile per gli apprendisti scegliere quella migliore da studiare.

Molte piattaforme di programmazione hanno una quantità enorme di codice inviato dagli utenti. Ad esempio, un sito del genere ha oltre 8 milioni di invii su vari problemi. Questo significa che ci sono molti dati, ma non sono organizzati in un modo che aiuti i nuovi apprendisti. Quando gli apprendisti guardano attraverso le liste, potrebbero non sapere quali codici sono più comuni, meglio scritti o più facili da capire.

Soluzione Proposta

Per aiutare gli apprendisti a concentrarsi su esempi migliori, proponiamo un metodo che rimuove codici simili e Classifica i programmi rimanenti in base a quante volte sono stati inviati. L’idea è che se un programma è stato inviato molte volte, probabilmente è una soluzione semplice che altri hanno trovato utile.

Processo di Deduplicazione e Classifica

  1. Normalizzazione: In questo primo passaggio, puliamo il codice per renderlo più facile da confrontare. Questo significa che guardiamo attentamente il codice e rimuoviamo parti non importanti, come commenti e spazi extra. Questo ci aiuta a vedere se due pezzi di codice stanno davvero facendo la stessa cosa senza essere fuorviati da piccole differenze di formattazione.

  2. Deduplicazione: Dopo la normalizzazione, possiamo facilmente trovare codici che sono sostanzialmente gli stessi. Possiamo quindi rimuovere questi duplicati in modo che ogni programma unico rimanga solo una volta. Questo aiuta a ridurre il numero di programmi da considerare, rendendo più facile per gli apprendisti.

  3. Classifica: Infine, guardiamo a quante volte è stato inviato ogni programma e li ordiniamo in base a quel conteggio. I programmi con il maggior numero di invii si classificheranno più in alto poiché sono probabilmente più utili per gli apprendisti.

Vantaggi dell'Approccio

Il metodo proposto ha diversi vantaggi:

  • Meno Confusione: Rimuovendo i codici duplicati, rendiamo molto più facile per gli apprendisti vedere diverse soluzioni senza essere sopraffatti da opzioni simili.

  • Qualità Su Quantità: Classificando i programmi in base a quanto sono comuni, gli apprendisti possono trovare soluzioni affidabili che sono più semplici e facili da capire.

  • Miglioramento dell'Apprendimento: Con una lista di programmi più pulita e organizzata, gli apprendisti possono afferrare rapidamente diversi approcci alla risoluzione dei problemi, migliorando la loro comprensione e abilità.

Valutazione dell'Approccio

Per vedere quanto funziona questo metodo, abbiamo effettuato test utilizzando un dataset reale da sfide di programmazione. I risultati sono incoraggianti. I nostri test hanno mostrato che potevamo ridurre il numero di programmi di circa il 60%. Questo significa che invece di setacciare migliaia di pezzi di codice, gli apprendisti potrebbero dover guardare solo circa il 40% di essi per avere un quadro completo dei modi diversi per risolvere un problema.

Inoltre, abbiamo scoperto che guardando solo i 10 programmi classificati più in alto, gli apprendisti potevano afferrare circa il 30% dei diversi approcci di soluzione. Questo è un miglioramento significativo rispetto al setacciare molti programmi, assicurando che gli apprendisti possano lavorare in modo più efficiente.

Valutazione Qualitativa

Oltre alle valutazioni numeriche, abbiamo anche esaminato da vicino i programmi classificati più in alto per vedere se erano realmente utili. Abbiamo scoperto che la maggior parte dei programmi suggeriti erano leggibili e fornivano solidi esempi su come risolvere sfide di programmazione comuni. Ad esempio, in un compito semplice come stampare "Hello World" più volte, gli utenti potevano facilmente capire come usare i cicli semplicemente guardando alcuni dei codici selezionati.

Tuttavia, non era tutto perfetto. A volte i codici classificati più in alto non erano i migliori per l'apprendimento, poiché alcuni metodi più semplici erano nascosti sotto soluzioni più complesse. Questo dimostra che, anche se il nostro metodo fa un buon lavoro di pulizia e ordinazione, c'è ancora bisogno di pensiero critico nella scelta degli esempi giusti da seguire.

Preoccupazioni di Leggibilità

Un altro punto da notare è che, mentre miravamo a presentare esempi di codice puliti e semplici, alcuni degli sforzi iniziali di formattazione non hanno raggiunto la leggibilità ideale. Normalizzare i codici significava rimuovere commenti e altri contesti che potrebbero aiutare a spiegare meglio il codice. Questo potrebbe ostacolare la comprensione per alcuni utenti, soprattutto per quelli che stanno appena iniziando.

Per miglioramenti futuri, potrebbe essere utile includere un modo per inserire commenti utili di nuovo nel codice, così gli apprendisti possono capire meglio cosa fa ogni parte del codice. Questo potrebbe significare sviluppare metodi per generare o suggerire spiegazioni semplici che possono accompagnare il codice presentato.

Limitazioni

Sebbene l'approccio proposto abbia i suoi punti di forza, ci sono anche alcune limitazioni:

  1. Necessità di Dati Sufficienti: L'efficacia di questo metodo dipende fortemente dall'avere abbastanza codici con cui lavorare. Se una sfida di programmazione è nuova e non ha molte soluzioni inviate, la qualità dei suggerimenti potrebbe non essere così forte.

  2. Copertura Linguistica: Attualmente, questo processo si concentra su un linguaggio di programmazione specifico. Tuttavia, il concetto di base potrebbe essere adattato per funzionare con altri linguaggi, a seconda di come viene gestita la normalizzazione.

  3. Migliori Soluzioni Non Garantite: Classificare in base ai conteggi di invio non significa sempre che le soluzioni migliori siano le migliori per l'apprendimento. I principianti potrebbero dover setacciare i codici suggeriti per trovare gli esempi più adatti.

Conclusione

In questo articolo, abbiamo discusso un nuovo approccio per aiutare gli apprendisti a trovare codici di programmazione utili rimuovendo i duplicati e classificando le soluzioni rimanenti. I risultati promettenti mostrano che questo metodo può ridurre significativamente il numero di programmi che gli apprendisti devono considerare, facilitando loro la concentrazione su ciò che è importante.

Anche se il metodo mostra potenzialità, è necessario un lavoro futuro per affinare il processo, possibilmente incorporando più lingue, migliorando la leggibilità e assicurando che i programmi suggeriti coprano una vasta gamma di approcci utili. In generale, il metodo presentato potrebbe servire come uno strumento prezioso nell'educazione alla programmazione, riducendo il carico sugli apprendisti e guidandoli verso materiali di studio più efficaci.

Fonte originale

Titolo: Deduplicating and Ranking Solution Programs for Suggesting Reference Solutions

Estratto: 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.

Autori: Atsushi Shirafuji, Yutaka Watanobe

Ultimo aggiornamento: 2023-09-11 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2307.07940

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

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

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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