Если совсем новая сфера (например биохимия или еще что) — читаю книги по азам, если не новая — читаю пейперы из научных конференций, например почти всё что есть в IT входит в ACM. Если не знаешь как решать задачу алгоритмически — просто смотришь The Algorithm Design Manual (есть в pdf на сайте автора), в этой энциклопедии собраны ссылки «куда копать дальше».

А набор инструментария изучается очень легко: новый язык программирования, новая либа или еще что новое — это всегда совокупность уже известных примитивов (парадигмы программирования, паттерны, алгоритмы), потому нужно просто понять из чего оно состоит и тогда любой инструмент становиться прозрачным за очень короткое время.

Начните с C++ и С, лучше сразу с C++11 и С11, а потом изучите Java если нужно будет, в обратном направлении слишком сложно будет, как говорится — чтобы хорошо уметь писать на Java\C# нужно знать С.