程序设计需要了解的基本思想

这里只讲一些加深认知的地方，具体code问题不讲。

程序设计的本质

使用极低的计算机内存和极快的时间完成问题的求解。

这个计算流程，也就是怎么计算是程序设计的主要目的。

使用计算机解决问题

利用计算机解决问题本质上就是把问题分解成独立的状态，状态间存在因果关系。

状态：可以理解为问题求解过程中所经过的子问题。

可以用一张图来理解

状态就所谓是图论的点，因果关系就是有向边，状态间可以并行（也就是子问题同时解决）或串行（子问需要按”顺序”解决）。

对于每个状态落实到代码上就是状态空间，DS和AL则是通过（划分、归纳、提取、抽象）不同的思考流程（方法）来帮助提高程序遍历状态空间的效率。

思维方式

对于很多具体问题，我们需要提炼共性（包含但不限于等价性），把它们抽象为一个状态。

等价性

常见两种用途。

第一种就是归类问题，把很多种情况看作一种情况（归类为一种情况）。

例子待补充，感兴趣的可以看吴老师的《计算之魂》

第二种是利用等价信息间接解决问题，因为问题不容易直接解，但解决和它等价的问题，原问题也就可以求解了。

因果关系

建立状态间的关系。在上图这些状态中找到彼此的关联（一个状态是由一个状态推导过来的），以图的角度思考即化成一张图。

debug

就是根据出现的异常推导原因（沿着因果链逆向推理的过程）。遇到一个异常状态，需要通过因果链判断出进入这个状态的原因。

状态和它们的因果关系链在计算机中另一个常见的应用就是OS的“快照”，通过这个功能可以倒退回上一个OS的状态。
软件工程中叫做代码版本的管理工具也可以作为例子。

参考资料

《计算之魂》

《算法进阶指南》