程序史上最重要神作《計算機程序設計藝術》第四卷B新章節預覽發布

來源：TechBang

或許你不知道高德納（Donald Ervin Knuth）是誰，甚至可能沒有讀過他的著作，但是事實上任何資工科系的學生，現在學校里所念的課本，內容多少都是他的著作翻譯以及翻譯的再翻譯；甚至可以說，整個計算機史如果沒有他，可能現在的演算法走向就會完全不一樣。

高德納，斯坦福大學的計算機系榮譽退休教授，是現代計算機科學及現代數學的大師級人物，尤其在演演算法領域可說為後人奠定了基礎。現代學習演演算法中有一個字串搜索演演算法「Knuth–Morris–Pratt」，就是他與學生的合作發明。

他早在 1962 年還是研究生時就已經從事程序設計，而他攻讀博士學位的時候，就有人找他撰寫程序設計相關的書籍，但當時他課業繁忙，一直到 1968 年，才開始出版著作，也就是至今被程序設計史上列為經典的《計算機程序設計藝術》（The Art of Computer Programming）。

《TAOCP》被美國科學家期刊列為與相對論、博奕論、量子力學等重量級學術作品並駕齊驅的科學史上最重要著作，李開復也說過，要把資料結構、演演算法、資料庫、操作系統原理、離散數學等基礎課程學好，就去練習 TAOCP 里的題目。甚至比爾·蓋茲 1995 年的時候還建議新鮮人「如果你能讀懂整套書，請發給我你的履歷。」

《TAOCP》一書的出版過程也是計算機書籍出版史上的一個傳奇，前面說在 1962 年就有出版社跟他約稿，當時他回答課業繁忙，4 年之後出版社問他書寫得怎麼樣，他回答「才寫了三千多頁……」讓編輯大吃一驚，他們只想要出一本計算機基礎書，但是高納德把這本書的規格提高到前所未有的高度。

而這三千多頁的內容，僅僅只是整套《TAOCP》的一章。

而從 1968 年到 1973 年，這本書出到了第三部，在這期間他已經是斯坦福大學的教授，而這三部書也被計算機界視為經典之作。1974 年他才 36 歲，就以這套書獲得美國計算機界最高成就的圖靈獎，為至今最年輕的獲獎者。不過，就在這時候，他宣布要暫時停筆，不寫了。理由是當時的「排版工具太爛，無法表現書中的演演算法之美」。

於是，接下來的 10 年，他花時間設計了一套論文排版系統 TEX，這個系統專門針對適合學術寫作和數學式的排版設計；並且設計了一個字體設計系統 METAFONT。值得一提的是，高納德的想法處處與眾不同，TEX 的版本開發並不像一般 Windows 2.0、3.0 這樣一路往上累進，而是使用圓周率來當版本開發的代號，TEX3、TEX3.1、TEX3.14……這樣一路往下，不斷逼近圓周率以趨近完美。

到了 1992 年，高德納宣布從斯坦福大學退休，並且從此不收 Email，理由是希望專心完成整套《TAOCP》。整套《TAOCP》預計共有七冊，每冊主題如下：

第一冊基礎演演算法（Fundamental Algorithms）

第一章基本觀念（Basic concepts）

第二章資訊結構（Information structures）

第二冊半數值演演算法（Seminumerical Algorithms）

第三章隨機數（Random numbers）

第四章算數（Arithmetic）

第三冊排序與搜索（Sorting and Searching）

第五章排序（Sorting）

第六章搜索（Searching）

第四冊組合演演算法（Combinatorial Algorithms），準備中（至 2009 年 4 月已出版 5 個分冊），測試版本已上載到 Knuth』s 的網站）

第 4A 卷列舉與回溯（Enumeration and Backtracking）

第七章組合的搜索（Combinatorial searching）

第 4B 捲圖形與網路演演算法（Graph and Network Algorithms）

第七章續（continued）

第 4C 及 4D（可能）卷最佳化與遞迴（Optimization and Recursion）

第七章續（continued）

第八章遞歸（Recursion）

第五冊造句演演算法（Syntactic Algorithms），計劃中（預計 2020 年完成）

第九章語句掃瞄（Lexical scanning）

第十章剖析技術（Parsing techniques）

第六冊與上下文無關語言理論（Theory of Context-Free Languages），計劃中

第七冊編譯器技術（Compiler Techniques），計劃中

就跟許多不按牌理出牌的大師一樣，高德納的興趣很廣，從音樂到小說藝術都有。但他最愛的還是程序設計的藝術，以及「做到完美」的信念。

最近高德納在他的網站上發布了他最近的寫作進度，並且披露了最近寫到 4B 的部分內容，提供了 52 頁的預覽版。

http://www-cs-faculty.stanford.edu/~uno/news.html

在這部分他主要是延伸了第一卷中第一章以及第二章的數學基礎，並且加入了他表示在 1960 年代當時的他還不知道的內容。他表示與過去一樣，任何首先發現錯誤以及提出有價值意見的人，他都會寄出獎勵。高納德的獎勵是：每指出一個錯誤，就能得到 2.56 美元，因為 256 美分為 16 進位的 1 美元。這就是高納德有名的「16 進位獎勵」。

此外，高德納最近還很高興地宣布，2016 年他在斯坦福的一場講課，可能是美國大學史上第一場首次用 3D VR LIVE 直播的講課。

（Source：影片截圖）

你會看到他在 360 度相機下，為大家準備了幾本課本。

（Source：影片截圖）

雖然畫面不是很清楚，不過看起來左邊兩本是《TAOCP》的日文版、第三本是《TAOCP》英文版，至於第四本……可能是與拼圖有關的書，實在看不清楚。

根據高德納的規劃，從他 1992 年退休至今，他實際上只出了第四冊 A（而第四冊還分成 A、B、C、D 四部！）現在還在努力跟第四冊 B 努力奮鬥中。而他希望在 2020 年可以完成第五冊，看來這個時間表真的拖得有點長。希望今年已 79 歲高齡的大師真的要好好照顧身體，把整套書完成啊！

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