理解过程抽象 - webdancer's Blog
理解过程抽象
在学习编程的过程中，一个核心的任务是编写可以完成我们任务的函数。不管我们使用的什么语言，做什么开发，函数抽象并不少见。所谓的函数，我认为就是一些语句的集合，完成一个特定的任务。有了函数，我们思维时的操作原子型的层次变的比较高，思维的难度就会降低。但是在不同的编程实践中，为了完成任务需要的编写函数的思维方式也许是不同的，这会受到编程语言或是第三方库的影响。
在面向对象编程中，想得是如何构建类以及如何设计类之间的关系，充分利用对象的特性，例如在使用Java编程中，会想着如何设计Class，使用什么样的设计模式，这时候函数抽象的层次依赖与我们的类设计。在使用C这样的编程语言时，使用面向对象的设计，还是直接使用函数用来模块化，也会带来不同的设计函数的思维方式。使用像Lisp这样的函数式编程语言时，我们的思维与过程式的编程语言的方式可能会有很大的不同，函数就处于核心地位了。编程的思维可能会受到我们学习过的很多东西的影响，正如上面我陈述的。我的经验是学会抽象和使用语言提供的高层抽象，这样会大大的减低我们抽象函数的难度，使我们的注意力集中到解决我们的问题。通过自己的抽象和语言提供的高层抽象来实现层次化。
下面我使用不同的编程语言实现了冒泡排序，体会一下编程语言对我们思维的影响。
对冒泡排序，我还是比较熟悉的。算法的基本思想就是：两个指针i，j，i控制每次冒泡一遍的bubble的位置，j控制每一边冒泡时要比较的数的位置，两次循环就行了。
C语言实现：
#include<stdio.h>
void swap_int(int * a, int * b){
int tmp=0;
tmp=*a;
*a=*b;
*b=tmp;
}
void bubblesort(int * a,int n){
int i;
int j;
for(i=0;i<n-1;i++){
for(j=n-1;j>i;j--){
if (a[j]<a[j-1]){
swap_int(&a[j],&a[j-1]);
}
}
}
}
在写这段代码时，我饭的错误就是给`swap_int`传递实参的时候没有取地址，这就是我对`C`语言的思维的盲区，对于`a[j]`与`a+j`我没有他们不同的认识。
python实现
def bubblesort(l):
n=len(l)
for i in range(n-1):
for j in range(n-1,i,-1):
if l[j]<l[j-1]:
l[j],l[j-1]=l[j-1],l[j]
显然`python`要比C短的多，但这不代表我没有出错，因为有一段时间没写代码了，所以对`range(a,b)`的区间表示方式到底用了`[a,b]`还是`[a,b)`已经有点模糊不清了，所以就出了错。当然这种基本的问题，我们应该很明确的，但是尽管如此，我还是出错了。
java实现
public class BubbleSort{
public static void sort(int[] l){
int n=l.length;
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=n-1;j>i;j--){
if(l[j]<l[j-1]){
swap_int(l,j,j-1);
}
}
}
}
private static void swap_int(int[] l,int m,int n){
int tmp=l[m];
l[m]=l[n];
l[n]=tmp;
}
}
尽管`java`代码已经很久没写了，但是`java`与`c`的过程太相似了，基本没有费功夫，这里就是感觉java只有传值的参数传递方式的原因，`swap`函数一点也不优雅。
scheme实现
(define (bubblesort l)
(let ((n (vector-length l)))
(map (lambda (i)
(map (lambda (j)
(if (< (vector-ref l j) (vector-ref l (- j 1)))
(swap l j (- j 1))))
(range (- n 1) i -1)))
(range 0 n 1))))
(define (swap l a b)
(let ((tmp (vector-ref l a)))
(vector-set! l a (vector-ref l b))
(vector-set! l b tmp)))
(define (range low high step)
(if (or (and (> step 0) (> low (- high 1))) (and (< step 0) (< low (+ high 1))))
()
(cons low (range (+ low step) high step))))
(define l (vector 2 3 1 5 4 7 8 9 1))
(bubblesort l)
(display l)
写`scheme`代码，因为最近在看`SICP`,所以代码的错误只是笔误，变量名写错这样的原因，可是我还是没能使用函数式的编程方式来写这段代码，主要就是函数式编程就要使用辅助的空间，所以使用了赋值操作。
从上面的过程中我有这么几个总结：
- 过程抽象对于我们解决问题，非常有用。使用高级语言提供的机制，可以大大解放我们的编程效率。
- 理解问题的时候，通常没法子一下理解的很好，所以在对问题的理解上，要多花功夫。
- 在写过程式的语言时，对于一些地方很模糊，这就是我们训练的地方。
- 函数式的编程方式，对思维的训练量很大。
思维是一个逐渐完善的过程，我们不能期望它一下子满足期待，要循序渐进的推进。要不断的训练，并且反馈，也许我们才会有一个比较好的抽象函数的能力，不管是面向对象编程还是函数式编程。
2018年11月01日 19:08
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