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编程少年张睿涵

2024-05-07阳丹彦整理

发明与创新 2024年14期
关键词:张睿质数迷宫

◎本刊记者 阳丹彦/整理

图1 张睿涵

人物小档案

姓名:张睿涵

学校:云南省安宁中学嵩华校区

出生日期:2009年6月2日

兴趣爱好:编程、学数学、打网球

最敬佩的人:莱昂哈德·欧拉

最喜欢看的书:《无穷小分析引论》

最喜欢看的电影:《肖申克的救赎》

最想做的事:自己制作一款AI智能分析眼镜。

最自豪的事:我是整个校区唯一精通Python和C++语言的人。

口头禅:这个问题一看就很简单。

座右铭:追风赶月莫停留,抬头尽是春山处。

畅想未来的科技与生活:ChatGPT等人工智能解放人们的大脑,除了高端产业创新,人类的其他工作都将被人工智能取代。

一句话介绍自己:我是一个开朗乐观、积极向上、严谨较真的编程少年。

个人作品:自动转向太阳能板、“智能屋舍”、“Guess the password”、“Plane wars”、“ Determine prime numbers”

曾获荣誉:第十四届蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛青少年省赛云南赛区Python中级创意编程组一等奖,第二届(2021—2022学年)少年硅谷——全国青少年人工智能教育成果展示大赛全国总决赛二等奖、云南省赛一等奖,2022年宋庆龄少儿发明奖昆明市作品征集评选活动金奖。

以兴趣始,以毅力终。

张睿涵刚开始接触编程时,便对编程产生了浓厚的兴趣。抱着尝试设计一个属于自己的游戏的想法,他加入学校的螳川童创社,从此迈入新奇的编程世界。

解决一个个问题,实现一个个创意,设计一个个有趣的游戏……在快乐编程的岁月里,张睿涵坚持所爱,不断突破和提高自我,小小年纪就在编程类国赛、省赛和市赛上收获了多个一等奖,成为公认的少年编程高手。一起来看看他的成长之路吧!

记者:你是从什么时候开始接触编程的?又是如何爱上编程的?

张睿涵:在四年级的信息技术课上,我第一次接触编程。看着王伟权老师给我分享的高年级同学利用Scratch制作的贪吃蛇、弹球等小游戏,我觉得很有趣,非常羡慕。那时,我下定决心要学习编程,要自己动手做一个属于自己的游戏。

为了实现这个目标,我报名加入了学校的螳川童创社。在社团里,我遇到了许多志同道合的伙伴,大家一起学习、探讨编程的奥秘。

随着我对编程的深入了解和实践,我越来越享受编程的过程。每一次成功修复BUG,每一次实现自己的创意,都让我感受到前所未有的成就感和喜悦。编程就像一把钥匙,为我打开了通向创造世界的大门。

图2 张睿涵在上编程课

记者:你的第一个编程作品是什么?你觉得这个作品如何?

张睿涵:我的第一个编程作品是“小猫走迷宫”。“小猫走迷宫”里面的小猫需要在一堵紫色的围墙内找到出口,走出迷宫。虽然现在看来,这个作品简单、缺乏丰富的情境设置,但在当时,却是我编程旅程中的一个重要里程碑。

在编写这个作品的过程中,我遇到了许多挑战,比如:如何设置小猫的运动路径,如何设计迷宫的墙壁,如何让小猫在碰到墙壁时转向,等等。通过不断地尝试和修改,我掌握了编程的基本技巧,并学会了如何调试和优化代码。

记者:在你所有的作品中,你最喜欢哪个作品?为什么?

张睿涵:我最喜欢的作品是“筛选质数”。质数是数学中的基础概念,对于质因数的分解具有重要意义。为了更高效地完成这一任务,我投入了大量心血,用Python编写了四个版本,用C++编写了三个版本,甚至在Scratch上也尝试了两个版本。每一个版本都是经过精心设计和计算的,力求用最简单的思路来优化算法。在这个过程中,我不仅加深了对质数筛选算法的理解,还学会了如何在不同的编程语言中实现相同的逻辑。最终,通过不断地优化和改进,我成功地实现了高效且简洁的质数筛选算法。

图3 张睿涵(前排右二)在2023世界机器人大赛锦标赛(昆明)现场

记者:请说一说编程过程中的一件趣事。

张睿涵:有一次测试的题目是计算“曼哈顿距离”,一开始我想要模拟,就使用双层的for循环,时间复杂度达到O(n^2),通过了5个样例。因为时间限制只有1000 ms,我不幸超时了。于是,我开始演算,希望找到更容易的方法。经过两个多小时的计算,我优化了一层循环,时间复杂度为O(n),顺利通过了。在我看来,编程中最有趣的是不断优化代码,哪怕你一次更新只优化了0.1 ms,都可能在之后的测评中发挥大用处。

记者:在编程活动中,你的优势和不足分别是什么?

张睿涵:我认为自己的优势在于面对问题时,能够提出富有创新性的解决方案,并且有能力将这些想法迅速转化为实际的代码。但是在算法优化方面存在明显的不足,写出的代码往往因为时间复杂度过高或空间使用不够高效而无法达到竞赛的要求。我坚信,通过不断的学习和实践,我能够克服这些不足,进一步提升自己的编程能力。

记者:编程带给你的最大改变是什么?

张睿涵:编程不仅锻炼了我的逻辑思维,让我理解问题和解决问题的能力得到提升,还教会了我许多宝贵的哲学思考,并懂得了团队合作的重要性,在团队中要求同存异,同时要有全局观念。

记者:对于接下来的编程设计,你有什么计划呢?

张睿涵:我会根据接下来将学习的数学知识,设计很多简单的代码来简化计算量。我也会多关注生活,让科技改变生活。我相信,只要我保持对编程的热爱和执着,未来一定能够创造出更多令人惊叹的作品。

图4 张睿涵收获多个证书

指导老师王伟权眼中的他:

张睿涵热爱编程,具有很强的探索精神。他善于发现并解决编程中各种不起眼的问题,能够坚持不懈地改进一个作品,还常常主动寻找学习资源,快速掌握新的编程知识和技能。

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