Dit boek heeft niet alleen als doel om je Python te leren, maar ook om je te leren denken als een programmeur, omdat denken als een programmeur noodzakelijk is om te begrijpen waarvoor je computers kunt gebruiken en hoe je ze moet gebruiken. Maar wat betekent het om te “denken als een programmeur”? Ik zal die vraag beantwoorden door hem te illustreren met een taak:

Stel je voor dat je een stapel kaarten hebt, en op iedere kaart staat een verschillend getal geschreven. Je moet deze kaarten sorteren van laag naar hoog, met het laagste getal bovenop. De meeste mensen kunnen die taak uitvoeren. Voor de meeste mensen geldt ook dat als je ze vraagt hoe ze de taak uitvoeren, ze je vragend aan zullen kijken en zeggen: “Eh…, ik sorteer ze van laag naar hoog… wat bedoel je met hoe ik dat doe?” Anderen zullen zeggen: “Ik zoek eerst de hoogste kaart en die leg ik onderop. Dan zoek ik de op-een-na-hoogste en die leg ik erbovenop. Enzovoorts.” Dit legt min of meer uit hoe ze het doen, maar als je dan vraagt: “Maar hoe vind je de hoogste kaart?” zullen ze je ook vragend aankijken.

Het probleem is dat als je een computer moet uitleggen hoe een stapel kaarten gesorteerd moet worden, je niet kunt veronderstellen dat de computer iets kan met vage uitspraken, zelfs als die uitspraken voor mensen duidelijk zijn. Je kunt niet tegen de computer zeggen: “Zoek de hoogste kaart,” want zelfs als de computer Nederlands zou begrijpen, dan zou hij nog vragen hoe hij de hoogste kaart moet vinden. Je moet heel expliciet zijn over de handelingen die moeten worden uitgevoerd. Je moet iets zeggen als: “Neem de bovenste kaart in je linkerhand. Doe dan het volgende totdat de stapel leeg is: Neem de bovenste kaart in je rechterhand. Als het getal op de kaart in je rechterhand hoger is dan het getal op de kaart in je linkerhand, dan stop je de kaart in je linkerhand in de aflegstapel en stopt de kaart in je rechterhand in je linkerhand. Anders stop je de kaart in je rechterhand in de aflegstapel. Als de stapel leeg is en je rechterhand ook leeg is, is de kaart in je linkerhand de hoogste kaart.”

Natuurlijk heeft een computer geen handen en begrijpt hij ook geen Nederlands. Maar een computer begrijpt wel computertaal. Computertalen hebben een zeer precieze syntax¹¹ en een zeer precieze semantiek,²² wat betekent dat een programma een ondubbelzinnige manier is om te beschrijven hoe een taak uitgevoerd moet worden. Dus om een computer een taak uit te laten voeren, moet je met behulp van een computertaal de computer stap voor stap uitleggen hoe de taak uitgevoerd moet worden. Slechts dan kan de computer de taak uitvoeren.

Omdat het vaak lastig is om alle stappen te overzien die een computer moet zetten om een taak uit te voeren, moet je de taak verdelen in kleinere subtaken, die je misschien ook weer moet opdelen in subtaken, totdat de subtaken zo klein zijn dat je gemakkelijk de stappen kunt zien die je nodig hebt om zulke subtaken uit te voeren. Je kunt dan ieder van de subtaken implementeren, en ze samenvoegen om een programma voor de grote taak te vormen.

Denken als een programmeur betekent dat je een taak kunt beschouwen vanuit het perspectief dat een computerprogramma geschreven moet worden om de taak op te lossen, dat je in staat bent een logische opdeling van een taak in subtaken te maken, en dat je kunt herkennen wanneer de subtaken klein genoeg zijn dat je ze kunt implementeren. Dit is een vaardigheid die de meeste mensen kunnen leren, maar die veel oefening vereist omdat er een denkproces voor nodig is dat anders is dan waar de meeste mensen aan gewend zijn.

Door te leren programmeren in Python, beginnend met kleine programma’s die groeien in complexiteit, breng je jezelf langzaamaan ook de denkprocessen bij die een programmeur van nature beheerst.