梦断代码——三数取大

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前几天入手一本书《梦断代码》，讲和代码有关的种种故事。借用书名，我也着手写一些自己和代码的故事。

今天下午碰到这样一个小功能——一个数组有三个数，返回值最小的下标。这样的一个功能，在我开始学习编程的时候就碰到过，找出三个数中最大的那个数。

几乎不用思考，我会顺手写下如下的代码

 

    int max_3(int a, int b, int c) {
        if(a > b) {
             if(b > c) {
                  return c;
             }
             else {
                  return b;
             }
        }
        else {
             if(a > c) {
                  return c;
             }
             else {
                  return a;
             }
        }
    }

 

以前的我写下这段代码之后，就会觉得大功告成，只追求逻辑上的正确。两年之后，看过一些DXUT的代码,那些微软的高手写if else 会采用如下的方式：

 

    if(cond) {
        return a;
    }
    else {
        return b;
    }

 

改写成

 

    if(cond) {
        return a;
    }
    return b;

 

从视觉上看代码从6行变成了4行，我为这一发现感到十分高兴，这样的技巧并不花哨，纠正了一直以来养成的一个习惯——滥用了else。这样的技巧在《代码大全》中也曾提到过，读到那段时，心里产生很强的共鸣。因为在我工作中，碰到很多人，都没有注意到这个小细节，导致代码中出现大量的else，读起来略有困难。

回头再说到那个max_3函数，使用这个技巧可以将代码改进成如下样子

 

    int max_3(int a, int b, int c) {
        if(a > b) {
             if(b > c) {
                  return c;
             }
             return b;
        }
        if(a > c) {
             return c;
        }
        return a;
    }

 

代码从18行减少成12行，功能不变，这样很有助于我们在更少的干扰中分析其逻辑。整个过程中减少代码的技巧都是很朴实的，并非特殊的技巧。

凭自己几年前的功力，我也只能把代码写到上面那样了，因为自己没有意识去找更好的方法。意识很重要，没有改进的意识就不会去探索…

再过两年，看过很多计算机编程的书籍之后，我会对上面那段代码产生一些疑问，上面代码中return c出现了两次，return a和return b只出现了一次。逻辑上是没有错误的，但总觉得有些不爽。

感觉不对的心理源于两个方面：

1.a,b,c的概率是一样的，所以对应return的语句也应该一样

2.排比的格式对于代码的理解很有帮助

第一个原因是源于概率论，以及对所谓“代码之美”的挑剔。

第二个原因是源于自己的代码经验，代码格式上的类似一般来说意味着逻辑上的类似，我们在阅读此类代码时可以保持思维的延续性。

细细想来，代码中有两次return c的原因是因为a和b先做比较，他们之中的胜利者才和c做比较。有点像三个人比试武功，显然c活得更长一点。

而追求排比性，如果仅仅凭着一些改进代码的小技巧，是很难做到的。

我在纸上画着，直觉告诉我，似乎有更好的方法。

几分钟后，一个灵感跳出来……

如果有这样一个函数max是找到a,b之中较大的那个数，那么可以采用如下方案实现max_3

 

    int max_3(int a, int b, int c) {
        return max(max(a,b), c);
    }

 

由此我们可以推出

比较a,b,c,d找到最大的

可以写成

 

	return max(max(max(a, b), c), d);

 

恩……看到了吧，如果是更多的数，写这个函数也很简单——只要增加相应的max(… , x)即可，有一点排比的感觉，我觉得有点Lisp的味道了。

但实际上，我们不会真的写一个函数包含很多个参数，我们会用数组来存储那些数，整个问题就可以描述成：给一个含有n个元素的数组，找出其中最大的那个数。

当问题被这样描述的时候，我们又可以不费什么思考，就写出代码：

    int max_v(int arr[], int n) {
        int temp = arr[0];
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            if(arr[i] > temp) {
                temp = arr[i];
            }
        }
        return temp;
    }

写这个循环甚至比用if…else从3个数中找最大更简单，思维一直就被那个“3个数”给定死了，所以没有想到用循环来处理“3个数”的问题…

用循环处理这个问题，很自然会想到中间变量temp，回头用中间变量结合max(max(a, b), c)的思路，再来实现max_3这个函数时，问题就变简单很多了…

 

    int max_3(int a, int b, int c) {
        int temp = a;
        if(b > a) {
             temp = b;
        }
        if(c > temp) {
             temp = c;
        }
        return temp;
    }

当写出这段代码时，我有点释然了，用if…else处理“三数取大”问题的那种细微的不爽，换这种方式之后就没有了，两次if语句结构类似，理解起来简单多了。

再用小技巧让代码更具有排比性

 

    int max_3(int a, int b, int c) { 
        int temp = a;
        temp = b > temp ? b : temp;
        temp = c > temp ? c : temp;
        return temp;
    }

 

6行代码，而且看起来更容易理解了。

比较最初的写法和现在的写法，差别很大，第一种写法只是单纯的穷举，而最后一种，包含了抽象过程。抽象思维是非常非常重要的，这也是为什么我去学习Lisp的原因。

自己的“梦断代码”第一篇算是到此结束，从中你能体会到一个Programmer对其Code的爱了吗？：）

受某个Lisp群一个题解法的影响，想到如下一个方法

    int max_3(int a, int b, int c) {
        return (a >= b && a >= c) ? a : max_3(b, c, a);
    }

真是太极客了~