Python和C#：从学生的角度进行比较分析外文翻译资料

 2022-12-02 19:36:51

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Python和C#：从学生的角度进行比较分析

摘要：Python和C＃是具有很大教育价值的两种编程语言。Python具有简单而清晰的语法，以及简洁可读的源代码，但相对来说运行较慢，并且它的应用程序大都是基于Web的。虽然C＃的语法和代码可读性没有Python那么方便，但它们也不是很糟糕; 此外，.NET语言是一个快速的JIT编译器，它们也可以在广泛的应用中找到。在本文中，我们根据对学习计算机课程的学生进行研究获取数据发现分析，对这两种语言进行了比较。我们使用分析层次过程（AHP）技术在各自的比较标准中显示出一种语言对另一种语言的主导地位，并根据学生的评分获得两种语言的更好的总体答案。在本文中我们使用层次分析法根据不同的标准来比较两种语言的不同，再根据学生的回答来综合得出哪一种语言更好。

1 导论

学习各种计算机语言可能会很困难，但如果根据学生的兴趣和课程的目标来选择适合的课程，这将使学习的困难大大减少。因为两种语言都具有各自不同的教育优势，像Python和c#，所以在这两种语言之间进行选择将会变得很困难。在本文中我们的目的是通过对学生进行调研，然后对着两种语言进行比较，选出一个较好的出来。我们选择通过问卷调查来对学生进行调研，看看学生们根据不同标准如何在Python和c#之间进行选择。

2 研究方法

本研究的目的是确定两种编程语言（Python和c#）哪一种从学生角度考虑更适合学生的需求。

为了对学生进行调研，我们选择问卷调查的方式，这种方式在比较编程语言的文献中很常见。在线问卷已经准备好，总共有16个问题，其中12个问题与调查直接相关，其余四个旨在更好地描述被调查群体。

主体的每一个问题都对应于单一的评估标准，因此他们的答案很好地反映了学生们对两种编程语言的看法。

为了获得主要研究问题的答案，我们决定采用多准则决策分析法。这样的方法有很多，最常见的有：

  • 层次分析法
  • 多属性决策分析法
  • 多属性应用理论法
  • 多属性决策组织法
  • 多属性简单排序法

并不是每种方法对编程语言选择同样有用，其中一些分析方法需要指定复杂的参数，忽略标准权重，计算太复杂。

按照A. S. Jadhav和R.M.Sonar的例子以及他们引用的大约20项研究，我们决定以AHP方法为基础。 以下是使用过程的简短说明。

层次分析法（AHP）是一个多标准决策技术，为决策问题的构建提供了一个合理的框架，代表和量化其元素，将这些要素与总体目标相关联并用于评估解决方案。

层次分析法是基于决策者的效用函数，假设这些标准之间具有可比性，并在以下几个主要阶段来实现。

  • 建立层次结构模型
  • 构造判断矩阵
  • 层次单排序
  • 判断矩阵的一致性检验
  • 层次总排序

应用层次分析法的原因是考虑到不同的评估标准，将不同的编程语言进行排名。在本文提出的案例研究中，从学生的角度选择的编程语言是基于以下几个标准：有效性，生产力，稳定性，易用性等。

层次结构的顶部是是决策过程目标的地方，在这种情况下，它是首选的编程语言，下一级是不同的标准，在这种情况下我们有两种不同的语言选择：Python和 c#。

这些标准并不是同样重要，所以作者根据自己的经验，为每个标准本身定义了权重。

在评估阶段，替代品直接与其价值进行比较，或者在我们的例子中，使用由Saaty引入的量表，其中判断对应于数值：

  • 替代品权重 -1
  • 次要优势 -3
  • 主要优势 -5
  • 更主要优势 -7
  • 绝对优势 -9
  • 中介价值 -2 -4 -6 -8

因此，评估程序包括在每个方面比较两种替代方案 - 编程语言

3 调研对象

在我们的调查中，调查问卷的学生也就是调查对象发挥了很大的作用，我们并对这些对象进行了比较。200多名信息技术和计量经济学家要求对二，三年级的学生进行问卷调查，总共有106名学生在线填写了调查问卷。超过77%的是男生，其余的23%是女生，年龄分布如下图：

超过63％的学生将他们的Python知识评估为“平均水平或更好”，而超过86％的学生将他们对C＃的了解评估为“次要平均水平”。这种现象将会在最后结论中考虑进去。

4 调查问卷和学生回答

给学生们提供了以下问题进行回答：

1 你认为最先接触哪种语言更简单？

如图所示，Python被大多数学生认为第一次接触就比较简单。

2 学习哪种语言更容易？

如图，一半以上的学生认为两种语言学习起来困难程度一样，几乎没有人认为c#学习起来比Python简单。

3 按照你的想法，哪种语言包含更多的语法，这些语法哪些是不合逻辑的？

如图，大多数学生都在两种语言中发现了不合逻辑的语法，但是更多的人认为Python比c#更好。

4 哪种编程语言中你更容易发现和调试错误？

大多数学生认为Python比c#更容易调试，这与他们的指令级别有关。

5 如果一个程序员对这两种语言同样熟悉，用哪一种编程更快？

在这个问题上，我们要求学生假设两种语言的语言指令水平相等。有了这个假设，大多数学生认为两种语言编程速度相当。但是还是更多的学生认为Python更快。

6 两种程序做同样的事情，哪个有更少的代码量？

这个问题的回答和前一个一样，尽管大多数学生看两种语言写程序一样快，但是大多数学生还是认为Python比c#更快。

7 两种程序做同样的事情，哪个更具有可读性？

再一次，大多数学生看起来认为两种语言相当，但是还是更多的人认为Python更好。

8 哪种语言更具有方便的发展环境？

对于这个问题还是显示出两种语言几乎相当，但与之前问题一样认为Python比c#更有优势的人占大多数。

9 哪种语言的软件更易于安装？

尽管认为两种语言相当的人看起来非常多，但与之前的问题一样，还是Python占有优势。

10 在两种语言的开发过程中，哪种开发慢对你构成了影响？

对学生来说，Python和c#编译慢产生的问题相当。

11 如果你是程序员，你更愿意使用哪一种语言？

尽管学生们应该很清楚目前在世界范围内和本地的编程行业中C语言的影响力，但他们认为这两种语言对于未来的专业程序员来说几乎同样有用。

12 如果你是其他的职业要用到编程的技术，你更愿意使用哪种语言？

当是非专业程序员进行选择时，还是Python占更大优势，当然这应该和他们对两种语言了解程度有关，这个问题不应该被过分强调。

5 调查结果分析

在上述问题考虑上，我们有许多专家给出了他们在不同标准下对这两种语言的选择。有三种方法可以来评估权重：共识，投票，还有个人通过计算得出结果。在第一种方法中，决策者群体需要就每项判决达成共识。如果该组织无法达成协商一致意见，则通过第二种方法中使用投票来判断价值。在第三种方法中，使用计算方法。

基于这种方法，计算每个标准下的平均值，并将结果用于评估阶段。为了定义决策层次，与替代方案的标准使用了Criterium Decision Plus应用程序。下图显示了优先选择编程语言的决策总分。改图显示了Python和和c#的整体优势（0.607对0.393）。

为了看哪些标准主要受到影响，可以选择看标准视图的决策分数贡献。图中矩形区域显示出每个标准的贡献分数。

6 总结

我们调研的结果是Python比c#好，根据学生对调查问卷的填写。在提出的12个问题中，Python优胜于c#，在其他的五个案例中，也可以看出这个结果。对于剩下的四个问题，答案尤为明显，Python比c#好。但是使用层次分析法得到结果，将各个标准进行组合，也不能完全说明Python一定比c#有很大的优势。

结果应该处在学生了解Python和c#的知识背景下来分析，然而一些比较详细的问题的答案表明，如果没有明显的缺点，则c#的效率更高。

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