阅读《Programming Pearls second Edition》后的一些总结和个人实践的套用！（原创）

[sjf331]

以下内容是我阅读《Programming Pearls second Edition》后
的一些总结和个人实践的套用。
1、程序员的主要问题不一定是技术上的，更可能是心理上的：
因为他正试图解决一个错误的问题，所以他不能取得进步。
通过打破概念上的障碍，转而解决一个更简单的问题，这样
我们最终解决了问题。
2、"问题越一般话，解决起来可能也就越容易",对于编程来说，
这就意味着直接解决一个23种情况的问题，要比编写一个处
理n种情况的通用程序，然后将该程序应用到n＝23时的情况
更加困难.
3、代码的开发是自顶向下的（先从一般概念开始，然后再细化
到一行一行的代码），但正确性分析是自底向上底：我们将
从个别的代码行开始，研究它们如何一起协作以解决该问题。
当你在调试、修改代码或错误的断言语句是，要完全地理解
代码，抵御那种“改变代码，只要能让她运行起来就行”的
冲动。
4、保持代码的简单性通常是正确性的关键。

断言注释{}伪码例子（作者分析）：
（断言：输入、程序变量以及输出之间的关系描述了程序的
状态；断言允许程序员精确的说明这些关系。）

David Gries的咖啡罐问题。起初给你提供一个盛装了一些
黑豆和白豆的咖啡罐以及一大堆额外的黑豆。然后你重复进
行以下过程，直到罐中只剩下一粒豆子为止：
随机从罐中选择两粒豆子。如果它们颜色一样，就将它们扔
掉，并且在罐中放入一粒黑豆。如果它们颜色不一样，则将
白豆放回罐子，同时扔掉黑豆。
请证明该过程会终止。当一开始罐子里既有黑豆又有白豆是，
你能说出罐子里最后剩下的豆子是什么颜色的吗？
m:表示罐子里黑豆子的个数
n:表示罐子里白豆子的个数
简写形式sameColor()表示从罐中取出两粒豆子颜色相同

m=黑豆子数
n=白豆子数
{(m＋n)>0}
loop
if (m+n)==1
{m==1 || n==1}
if m==1
{m==1}
color=block;break
else
{n==1}
color=whrite;break

case
sameColor()==black:
{sameColor()==black && m>=2}
m=m-1;
{(m+n)>=1}
sameColor()==whrite:
{sameColor()==whrite && n>=2}
n=n-2;
{n>=0}
m=m+1;
{(m+n)>=1}
sameColor()==false:
{sameColor()==false && n>=1 && m>=1}
m=m-1
{(m+n)>=1}
{(m+n)>=1}
分析：循环终止时color将被赋值，在case中三种情况都会使罐
子中的豆子总数（m+n）减少一个，在初始使（m+n）>0,所以最
后罐子中肯定剩余一个豆子，m==1或n==1,可以使程序终止；

5、简单而且功能强大的程序可以让用户高兴并且也不会让程序构建
者烦恼，这是程序员的终极目标。

6、对实时软件系统进行性能计算时，我们必须按照2、4或6的系数
降低性能，以补偿我们的无知。在进行可靠性/可用性承诺时，
我们应该对我们认为能够满足的目标保留一个10的系数，以补偿
我们的无知。在估计鬼迷、成本以及进度时。我们应该保留2或4
的系数，以弥补我们在某个方面的缺漏。
爱因斯坦明言“任何事都应该做到尽可能的简单，除非没有更简
单的了”

7、分治法：要解决规模为n的问题，可递归解决两个规模近似为n/2
的子问题然后将他们的答案进行合并以得到整个问题的答案。

8、一个二分查找算法优化的例子：
算法一：
l=0;u=n-1
loop
/*查找t在x[l..u]中的位置*/
if l>u
p=-1;break //查找结束，t不存在x[l..u]中
m=(l+u)/2 //二分x[l..u]
case
x[m]<t: l=m+1
x[m]==t:p=m;break
x[m]>t: u=m-1
算法二：（优化后的算法）
l=-1;u=n
while l+1!=u
m=(l+u)/2
if x[m]<t
l=m
else
u=m
p=u
if p>=n || x[p]!=t
p=-1 //t不存在x[l..u]中

说明：
算法一和算法二都完成了二分查找功能；如果t在x[l..u]中存在
多次，则算法一返回的位置可能是其中的任一个，但算法二会返
回最先的位置。虽然算法二看似比算法一难些，但是算法二更有
效率，因为算法一种可能对t的比较要多于两次，case中；弹算
法二只需比较一次。

9、代码优化原则：尽量少用代码优化；软件的许多其它属性和效率
一样重要，甚至更重要；在优化代码前，我们应该确保其它方法
不会提供更加有效的解决方案。

10、我本人的一个优化例子：
在对一个嵌入设备做存储操作时，其设配厂商提供了动态库中包
括了对设配存储区的完全重写操作，和单条记录添加、删除操作。
通过测试发现做单条操作与做完全重写所花费的时间基本相同，
甚至更多。原来，其存储介质为falsh，做任何操作都是先全部擦
除再重新写入。所以做单条操作会比完全重写要慢，而且操作要稳
定。从而我再也没有用过单条操作调用，而全都用完全重写，从而
提高了效率。也就是说，有的时候简单的操作，并不一定效率会高，
它有可能是组织了一些复杂操作的结果。就像，用％求于，要比用
if和减法慢的多。

10、减少空间通常带来运行时间上合理的副作用：程序越小，加载的时
候也越快，也越容易填充到高速缓存中；需要操作的数据越少，操
作时所花的时间通常也就越少。跨网络传送数据时所需的时间通常
和数据大小成正比。
压缩空间的关键是简单，简单性可以产生功能性、健壮性以及速度
和空间；