我們是不是太關注於語法而忽略了演算法

啟明星工作室發表於2021-06-14

演算法

從啟明星數學系統Math說起

最近做了一個數學系統（還沒做完），中間使用了不少第三方開源外掛，但是發現這些外掛基本上都是國外的.

事實上這些外掛基本上都使用Javascript開發，也並不會涉及太高深的JS知識，但是，這些外掛對演算法要求甚高。

（1）數學公式

數學公式使用Latex展示，但是把Latex解析為HTML是非常考驗基本功的技術。

（2）SVG畫圖，看起來簡單，但是做起來也不容易，這通常出現在習題裡，例如"三角形ABC，D是BC上一點。。。"類似這樣的題目

（3）幾何圖形，包括正弦，餘弦，正切，餘切，指數，對數，微積分，線性變化，圓，橢圓，雙曲線等圖形

這種圖形適合教學，例如通過圖形，很容易讓學生知道正弦餘弦的效果。

上面這些都是基本功，事實上，他是和語言無掛的。如果JS做不出，那麼用NET/JAVA/GO/等仍然很難做出。

這就像使用AutoCAD進行機械製圖，AutoCAD只是一個工具，如果你設計不同出圖形，那麼無論使用何種CAD，還是作不出。

因此，相比語法，演算法可能更重要。

語法與演算法

語法，這裡特指計算機語法，是計算機語言規定的一套規則，不同的語言如Java，NET，甚至Javascript，Typescript都定義了自己的一套語言規則。

要使用該語言，必須符合該語言規則。

演算法，是解決一件事情的方法，或者說是一系列解決問題的清晰指令，同樣一個問題，可以有不同的方法解決，因此演算法有好的演算法也有不好的演算法。

演算法的優劣可以用空間複雜度與時間複雜度來衡量。

軟體=語法+演算法。一個軟體的執行需要“語法+演算法”兩則缺一不可。

計算機只要三個語法即可

事實上，早期，人們編寫程式發現，計算機只要三個流程即可：正常的順序流程，條件流程和迴圈流程。

順序流程比較簡單，程式碼一行一行執行，沒什麼可說明的。

條件流程就是 if 語句

迴圈流程就是while語句。

除此以外，其它語句都不是必須的，以.NET為例，其實net還提供了goto語句，但是後來人們發現，goto一方面破壞了程式的可讀性，讓程式跳來跳去，

一方面goto語句可以使用if和whilte替代，所以，goto使用率極低。

掌握了上面的三個流程，就可以寫出程式。

順序的語句

int a=1;
int b=2;
int c=a+b

if條件語句

        int a=1;
        int b=2
        if(a<b)
        {
        //do something2
        }
        else
        {
         //do something2
        }

white迴圈語句

  int i = 0;
        int sum = 0;
        while (i < 10)
        {
            sum += i;
            i++;
        }

由此，.NET的其它語法都可以由這3個基本規則推導而來。

例如switch基本上是和if等效的

 switch (i)
        { 
            case "1":
                break;
                   
            case "2":
                break;

            case "3":
                break;
        }

        if(if=="1")
        {
        //
        }

         if(if=="3")
        {
        //
        }

         if(if=="4")
        {
        //
        }

　而.NET的 foreach也是可以由while語句實現

string[] studens = { "s1","stud2"};
        foreach (string stud in studens)
        {
            ....
        }

        int len=studens.Length;
        while(i<len)
        {
          string stud=studens[i];
            i++;
        }

所以，任何計算機語言都一定會提供if語句和while語句，否則這個語言就無法真正成為計算機語言。

演算法是千變萬化

和計算機語言相對穩定相比，演算法才是千變萬化。在計算機教程裡，對排序的演算法講解的最多，包括簡單排序、插入排序，快速排序，氣泡排序、希爾排序等

每種排序演算法都有優點和確定，例如快速排序雖然快速但是穩定性差，簡單排序效率差但是穩定性強。

這就像“馬兒跑的快但是力氣小，牛兒力氣大但是走的慢”，所以，牛馬都有各自的應用場景。

軟體競爭力核心在演算法

在很多情況下，我們感覺“這個軟體好，那個軟體不好”很大程度上是由演算法決定的，這裡的演算法不僅僅只是排序那麼簡單。

對NET進行序列化和反序列化，主要有微軟提供的DataContractJsonSerializer類和JavaScriptSerializer類，以及開源社群提供的Newtonsoft.Json（JSON.Net）類。

雖然他們都使用.NET開發，但是能明顯感覺Newtonsoft.Json優於微軟提供的類。（圖片來自yanweidie）

演算法是發散思維的

計算機語言是限定思維的，就是你只能使用他定義的語法，但是，演算法則是發散思維的。這種發散思維體現的是“解決問題的方法”。

當我們在網頁裡，雙擊一個文字時，會自動選擇該文字對應的單詞，

我相信這背後有微軟提供的詞庫，例如你雙擊“歸納”的“歸”，他會自動選中“歸納”，而不是“妨歸”。

但是，在進行svg的操作裡，微軟並未提供這樣的“選中”功能，這就需要我們自己實現“選中物件”

上次看mrdoob實現的方式很簡單，建立一個span，設定它滑鼠樣式為：none，設定它邊框為紅色，就可以實現下圖的效果。

var selection = document.createElement( 'span' );
		selection.style.position = 'absolute';
		selection.style.display = 'block';
		selection.style.outline = 'solid 2px #ff0000';
		selection.style.pointerEvents = 'none';
		document.body.appendChild( selection );