從編程序看分析和綜合，以及用於寫作和做報告

最近，不得不來指導一下學生編程序。除了

給程序加執行參數（例如cp後面的文件名就是用來滿足適於用任何文件的要求，例如ls後面的-a就是用來顯示隱藏文件等等）來增加程序的功能而不是完成非常特定的功能，然後每次不得不去修改程序本身

運行參數包含測試功能的開關，這樣測試起來簡單

程序盡量要做到命令行下可執行，，不要依賴於集成環境IDE，可以用makefile

變數名要有意義

程序要加上說明，看的出來每一行在做什麼

合適的時候，做一下優化，例如用矩陣代替循環之類的

一般的編程，以及每一種語言，基本上都會有一些風格習慣，要稍微了解和遵循

這些基本的要求之外，最重要的是Divide and conquer的思想，也就是分解和綜合的思想：把每一個程序分解成合適的步驟，每一步完成特定的功能。甚至在主程序這樣的高等級程序裡面，完全不應該有具體的計算，只能有每一段應該完成什麼的流程；甚至在比較高級的功能性模塊裡面，也只能由每一段應該完成什麼的流程；僅僅在最底層的程序裡面才應該有具體計算，核心計算。也就是程序應該長成這樣：

這樣的程序，儘管初看起來，會雲里霧裡，發現，每個子程序都沒有在幹活啊，就是在調用下一級子程序，好像只有搞懂最底層的子程序，才能看懂這個上一級程序。但是，只要稍微習慣一下，改變一下思考問題的方式，就會發現，這樣的程序比把核心程序和流程程序放在一起的，要好懂的多好懂的多。關鍵的思考問題的方式就是分析和綜合，或者叫做Divide and conquer，或者WHWM分析方法（What,How,Why,Meaningful）。具體來說，就是，在看上一級程序例如主程序的時候，每一個子程序只要明白在完成什麼功能，這個功能和當前程序的目的是什麼關係，就行了。不需要取搞清楚子程序是怎麼做的。也就是說，What（完成什麼功能）是最主要的，然後是Meaningful（起到什麼作用），How（怎麼做的）和Why（為什麼這樣做）是次要的。只有當真的需要的時候才進入下一級子程序，而且就算進入下一級子程序，還是一樣，先搞清楚這個子程序下面的流程，也就是每個子子程序的功能以及它們和這個子程序的功能的關係，而不去管這些子子程序是怎麼實現的，有沒有更好的實現。當然，這樣的閱讀依賴於程序員的注釋，因此，每一個功能模塊，都要做好注釋，完成什麼功能。

記住：很多細節我們都可以不懂，只要我們懂得這個東西做了什麼，在整體中起到什麼作用。當然，如果我們真的想搞懂整個問題，那麼，自然，底下的How和Why也是重要的。

這樣來做還有什麼好處呢？方便測試，方便協作。測試的時候，可以單獨來針對特定的子程序，而且可以設定一個針對這個子程序具有精確解的情況來測試。協作的時候，每一個貢獻者可以只管當前任務的細節，而不去管這個任務之上的子程序和之下的整合，當然，在把任務分解準確以後。

只要做好分解，不斷地分解——每一次都只有流程直到不得不寫下來核心程序，做好注釋，做好測試，無論編程水平（例如語言包的熟悉程度、演算法的創造性運用）本身多爛，都能夠編出來能用的程序。

同樣，寫作和閱讀的時候，也是如此：首先是整篇文章想說什麼主要信息，為什麼說這個；接著把整篇文章分解成一個一個的部分，每一部分說了什麼主要信息和整篇文章的關係是什麼；再接著，還可以把每一個部分再次分成一個一個的部分，每一步分說什麼主要信息和它的上一層關係是什麼。也就是在每一個層次上，問What和Meaningful的問題，然後依靠在下一層問What和Meaningful的問題來回答上一個層次的How和Why。

同樣，做學術報告的時候，更加要如此：首先是整個報告想說什麼，為什麼說這個；接著，用什麼例子或者結論來展開論證和表達這個主要信息，以及反過來，在介紹這些例子和結論的技術細節的之前一定要讓你的聽眾明白，你為什麼將這些例子和結論，它們和主要信息的關係是什麼；然後，對每一個例子和結論，做同樣的事情，先搞清楚需要用哪些進一步的細節來展開這些例子和結論，在具體進入這些進一步的細節的具體技術細節之前，能不能交代清楚這些細節和這些例子和結論的主要信息是什麼關係。不斷地重複這個分解的過程、明白起到對上一級的內容什麼樣的支撐作用、然後才是細節的展開。為什麼要這樣做？因為你的聽眾基本上不會一下就明白最底層的細節，每一次的封裝都能夠降低你的聽眾的記憶和信息處理負擔。

當然，有的時候，這個層次會有交叉。這也是為什麼要依靠概念地圖——整體是層次結構，但是跨越層次的聯繫是最重要和核心的聯繫。這也是系統科學，物理學，或者說科學的核心思想之一——分析和綜合。除了學習物理學、系統科學，你還可以通過練習編程來體會這個分析和綜合，只要完成一個需要300行以上的程序，你就不得不體會到。任何語言都可以，但是，不要直接就是圖形界面的例如VB之類的，試試C、Python、Java等，尤其是Java（Java有一個概念叫做介面，可以沒有任何具體程序）。

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