Język programowania - który wybrać na maturze?

Zaliczenie teorii na maturze to dopiero część sukcesu. Równie ważna, a może nawet ważniejsza jest praktyka. Sprawdzenie jak radzisz sobie ze zdobytą wiedzą na żywym organizmie to prawdziwe wyzwanie. Dobrze przemyślany wybór języka programowania, którym chcesz się posłużyć na egzaminie, zwiększa Twoje szanse na jak najwyższy wynik. Sprawdź czym się kierować przy podejmowaniu decyzji.

Wybór języka programowania – jakie masz możliwości?

Wśród języków programowania do wyboru na maturze masz 3 opcje. Każdy z nich ma swoje wyjątkowe cechy, które odróżniają go od innych:

• C++
• Java
• Python

Język C++ był popularnym wyborem na maturze przez wiele lat, jednak ostatnio trend ten się odwrócił. Został stworzony w 1983 roku, więc może się wydawać że jest on dosyć wiekowy jak na standardy w świecie IT. Jest językiem kompilowanym, wywodzi się z języka C i miał stanowić jego ulepszoną wersję (stąd zręczne nawiązanie do nowej wersji poprzez użycie znaków ++). Dzisiaj używany jest dość szeroko, głównie do tworzenia aplikacji desktopowych czy silników gier.

Java, choć mniej popularna na maturze, ma swoje unikalne zalety. Jest językiem kompilowanym i jednocześnie interpretowanym*. Jego nazwa nawiązuje do popularnej kawy, co widać w charakterystycznym logo z filiżanką. Pierwotnie miała służyć do programowania inteligentnych urządzeń AGD i urządzeń elektronicznych (np. pilotów czy telewizorów). Java była przez wiele lat głównym językiem do tworzenia aplikacji na Androida i nadal jest szeroko stosowana w tym ekosystemie.

Python to w ostatnich latach zdecydowany faworyt na egzaminie maturalnym. Powstał w roku 1991, a jego nazwa pochodzi od brytyjskiej grupy komediowej Monty Python, której fanem był jego twórca. Jest to język interpretowany, popularny w dziedzinach data science, sztucznej inteligencji, uczeniu maszynowym czy web developmencie.

‍

*Jeżeli nie wiesz jaka jest różnica między językiem interpretowanym a kompilowanym, to wyjaśnimy to w jednym z następnych artykułów.

Spójrzmy na zadanie z matury z informatyki

Zanim zaczniemy zastanawiać się, który z języków będzie najbardziej odpowiedni do wyboru na maturze, zwróćmy uwagę na przykładowe zadanie maturalne z programowania.

Tak wygląda przykładowe zadanie z matury 2024. Widać, że ma charakter skryptowy, co oznacza, że nie ma potrzeby konstruować żadnego interfejsu graficznego, programu z systemem logowania czy czegokolwiek innego (w odróżnieniu do egzaminów kwalifikacyjnych w technikum). Zadania z programowania na maturze w formule 2023 to około 50% wszystkich punktów do zdobycia. Opierają się one na sczytaniu danych z pliku, sprawdzeniu w nich jakiejś zależności, często z wykorzystaniem algorytmu, oraz zapisaniem wyników do pliku.

Który język wybrać? Wady i zalety języków

Wybór języka programowania może wydawać się łatwy, kiedy potrafisz już posługiwać się którymś z nich. Jednak warto zwrócić uwagę na plusy i minusy, jakie się z tym wiążą. To pozwoli dokonać ostatecznego i najodpowiedniejszego dla Ciebie wyboru.

C++

Plusy języka:

• Popularność na olimpiadach informatycznych i konkursach algorytmicznych - jeśli planujesz startować w takich konkursach, umiejętność programowania w C++ będzie bardzo przydatna. W takich sytuacjach wykorzystanie C++ będzie naturalną konsekwencją jako wybór maturalny.
• Dobre wsparcie dla struktur danych i algorytmów - C++ oferuje standardową bibliotekę STL (Standard Template Library), która zawiera wiele gotowych struktur danych oraz algorytmy sortowania, wyszukiwania i inne funkcje użyteczne w konkursach i na maturze. Dzięki temu można szybko realizować różne złożone rozwiązania bez konieczności pisania własnych struktur od podstaw.
• ‍Rozwijanie umiejętności przydatnych na studiach i w pracy - C++ jest używany w wielu dziedzinach inżynierii i technologii, zwłaszcza tam, gdzie liczy się wydajność (np. gry komputerowe, systemy operacyjne, programowanie niskopoziomowe). Wybór C++ na maturze może dać solidne podstawy do nauki bardziej zaawansowanych konceptów, przydatnych na studiach technicznych czy w pracy zawodowej. Uczy przy tym zarządzania pamięcią oraz prawidłowym deklarowaniem typów zmiennych.

Minusy języka:

• Stroma krzywa uczenia - C++ jest językiem trudniejszym do opanowania w porównaniu z Pythonem, który jest znacznie bardziej przyjazny dla początkujących. Aby dobrze rozwiązać zadania maturalne w C++, trzeba poznać m.in. skomplikowaną składnie języka, a także struktury, które mogą pomóc w rozwiązywaniu zadań takie jak: wektory, stosy czy kolejki.
• Większa liczba błędów związanych z zarządzaniem pamięcią - w C++ programista sam musi zarządzać pamięcią, co prowadzi do częstszych błędów, takich jak wycieki pamięci czy naruszenia dostępu do niej. W zadaniach maturalnych nie będzie to miało większego znaczenia lecz w przypadku olimpiad czy konkursów już tak. Debugowanie tego typu problemów bywa czasochłonne.
• Mniej wsparcia dla początkujących - w porównaniu do innych języków, C++ ma mniej intuicyjną składnię i więcej technicznych zawiłości. Dla osób, które dopiero zaczynają programować, może to stanowić barierę, która sprawia, że zadania maturalne będą trudniejsze do rozwiązania w krótkim czasie.
• Dłuższy czas kodowania - w C++ trzeba pisać więcej kodu niż w językach wyższego poziomu, takich jak Python. Ręczne zarządzanie pamięcią, deklaracje typów i większa złożoność składniowa sprawiają, że pisanie kodu zajmuje więcej czasu. Na maturze, gdzie liczy się czas, może to stanowić problem.

Java

Plusy języka:

• Dojrzałość i stabilność - Java to język, który ma ponad 30-letnią historię, co czyni go niezwykle stabilnym i dobrze udokumentowanym. Istnieje mnóstwo materiałów edukacyjnych, książek, samouczków i kursów, które ułatwiają naukę. Z tego względu jest to solidny wybór, jeśli chcesz dobrze przygotować się do matury.
• Wydajność - choć Java jest językiem interpretowanym, jest uważana za stosunkowo wydajną w porównaniu z innymi językami skryptowymi (np. Python). Programy w Javie mogą działać szybciej niż w przypadku języków, które są bardziej "interpretowane", co może być przydatne w bardziej złożonych zadaniach na maturze.
• Przenośność - Java działa na maszynie wirtualnej Javy (JVM), co oznacza, że programy napisane w tym języku mogą być uruchamiane na różnych systemach operacyjnych, bez potrzeby zmiany kodu. Choć na maturze raczej nie jest to kluczowe, może pomóc w przyszłości, szczególnie przy pracy nad projektami, które będą uruchamiane na różnych platformach.

Minusy języka:

• Rozbudowana składnia - w porównaniu do Pythona, Java ma bardziej rozbudowaną składnię. Wymaga deklarowania typów zmiennych, pisania klas i metod, co może spowodować, że kod będzie dłuższy i mniej zwięzły. Przy ograniczonym czasie, może być to malutkim utrudnieniem w pisaniu i testowaniu rozwiązań.
• Wymóg pisania większej ilości kodu - z racji na swoją obiektową naturę i silne typowanie, w Javie często trzeba napisać więcej kodu, aby rozwiązać proste zadanie, tak samo jak w C++. W przeciwieństwie do Pythona, który jest bardziej skryptowy i zwięzły, Java wymaga tworzenia pełniejszych struktur, co może wydłużyć czas pracy nad zadaniem.
• Większe zużycie pamięci i zasobów - Java, uruchamiając programy na maszynie wirtualnej (JVM), może wymagać więcej pamięci i mocy obliczeniowej niż języki, które są kompilowane bezpośrednio do kodu maszynowego (np. C++). Oczywiście konsekwencją będzie odpowiednio wydłużony czas wywołania kodu. Na maturze, w przypadku większych, bardziej złożonych zadań, może to mieć wpływ na wydajność.

Python

Plusy języka:

• Łatwa i przejrzysta składnia - Python jest znany z prostoty składni, która przypomina język naturalny (a przynajmniej język angielski). Dzięki temu można skupić się na logice rozwiązania zamiast na technicznych szczegółach języka. To duża zaleta na maturze, gdzie liczy się czas i precyzja wykonania zadania.
• Obszerne biblioteki standardowe - Python oferuje rozbudowaną bibliotekę standardową, która zawiera wiele funkcji przydatnych na maturze, takich jak operacje na plikach, obsługa formatów danych czy struktury danych. Dzięki temu można zaoszczędzić czas na implementacji skomplikowanych rozwiązań i szybciej przejść do analizy problemu.
• Szybki czas pisania kodu - Python pozwala pisać krótki, czytelny kod, który często jest bardziej zwięzły niż w C++ oraz Java. Dzięki temu zadania maturalne można rozwiązywać szybciej, co ma ogromne znaczenie w sytuacji ograniczonego czasu. W Pythonie można łatwo tworzyć prototypy rozwiązań, które od razu nadają się do uruchomienia i testowania.
• Popularność w analizie danych i AI - Python jest często wybierany w dziedzinach związanych z analizą danych, sztuczną inteligencją i uczeniem maszynowym. Jeśli planujesz karierę w tych obszarach, znajomość Pythona może okazać się szczególnie przydatna i otworzyć możliwości dalszego rozwoju.

Minusy języka:

• Mniejsza wydajność w porównaniu do C++ - Python jest językiem interpretowanym i w przypadku skomplikowanych obliczeń lub dużych ilości danych, programy w nim napisane mogą działać wolniej niż C++, a nawet w Javie. Na maturze może to być problem, zwłaszcza przy zadaniach wymagających dużej liczby iteracji lub operacji na dużych zbiorach danych (choć to zdarza się dosyć rzadko).
• Mniejsza popularność w konkursach algorytmicznych - Python jest mniej popularny na olimpiadach i konkursach algorytmicznych niż C++ co jest oczywiście związane z szybkością działania. W przypadku matury, nie ma to zbyt dużego znaczenia lecz jeżeli bierzesz pod uwagę udział w olimpiadach informatycznych, to C++ jest zdecydowanie lepszym wyborem.
• Dynamiczne typowanie może prowadzić do błędów trudnych do zdiagnozowania - Python jest językiem dynamicznie typowanym, co oznacza, że typy zmiennych są przypisywane automatycznie. Może to prowadzić do błędów związanych z typami, które nie zawsze są łatwe do znalezienia, zwłaszcza w dłuższych kodach. W C++ takie błędy są wychwytywane na etapie kompilacji, co może być zaletą.

Trudny wybór? Postaw na wiedzę i umiejętności, które masz!

W ostatnich latach najpopularniejszym wyborem na maturze z informatyki jest Python. Wynika to z jego cech, jak prostota składni i brak dodatkowych deklaracji (jak w przypadku C++ lub Javy) oraz struktury zadań, jakie pojawiają się na egzaminie. Są to zadania o charakterze typowo skryptowym, co powoduje, że dobrze współgrają z językiem jakim jest Python. W takiej sytuacji Python wydaje się być najlepszym wyborem. Nie skreśla to jednak C++ i Javy.

To, jakiego dokonasz wyboru zależy od wielu czynników. Przede wszystkim musisz wziąć pod uwagę swoją znajomość języków programowania. Jeżeli opanowałeś już któryś z nich, to raczej nie ma sensu uczyć się kolejnego od zera, zwłaszcza w sytuacji, kiedy do matury zostało już niewiele czasu. Warto wtedy postawić na doskonalenie umiejętności w języku, który znasz. Jeżeli wahasz się i nie wiesz, jakiego wyboru dokonać, skontaktuj się z nami. Sprawdzimy, co już potrafisz i porozmawiamy, jak możemy Ci pomóc.