【題目】

　　將一個(gè)5*5的矩陣中***的元素中***的元素放在中心，4個(gè)角分別放4個(gè)最小的元素（順序?yàn)閺淖蟮接遥瑥纳系较乱来螐男〉酱蟠娣牛?，?xiě)一函數(shù)實(shí)現(xiàn)之，用main函數(shù)調(diào)用。

　　　　——譚浩強(qiáng) ，《C程序設(shè)計(jì)（第四版）學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》，清華大學(xué)出版社，2010年7月，p108

【評(píng)析】

　　這其實(shí)是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問(wèn)題，題目作者自己大概根本沒(méi)意識(shí)到，更沒(méi)有真正想清楚這個(gè)問(wèn)題的解決，拍拍腦袋就出題了。

題目中明顯的問(wèn)題是語(yǔ)義不清，比如什么是“***”？什么是“最小”？什么是倒數(shù)第二??？這些含義都不明確。所以如果不進(jìn)一步對(duì)問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充說(shuō)明，題目的解并不能保證唯一。客氣點(diǎn)說(shuō)題目不嚴(yán)格，如果事實(shí)求是說(shuō)，題目本身就是錯(cuò)誤的。

　　例如，1、1、2、2、3、3這6個(gè)數(shù)中，究竟1是這組整數(shù)中第二小的數(shù)，還是2是第二小的整數(shù)？這個(gè)問(wèn)題的答案很可能有歧義，更有歧義的是究竟哪個(gè)位置上的數(shù)是第2小的數(shù)？

　　“寫(xiě)一函數(shù)實(shí)現(xiàn)之”完全是一個(gè)過(guò)分的要求，也是一個(gè)外行的要求，就跟要求別人用腳指頭敲鍵盤(pán)一樣。

【原代碼】

. #include <stdio.h> 
. int main() 
. {void change(int *p); 
.  int a[5][5],*p,i,j; 
.  printf("input matrix:\n"); 
.  for(i=0;i<5;i++) 
.    for(j=0;j<5;j++) 
.      scanf("%d",&a[i][j]); 
.  p=&a[0][0]; 
.  change(p); 
.  printf("Now matrix:\n"); 
.  for(i=0;i<5;i++) 
.    {for(j=0;j<5;j++) 
.       printf("%d ",a[i][j]); 
.     printf("\n"); 
.    } 
.  return 0; 
. } 
. void change(int *p) 
.  {int i,j,temp; 
.   int *pmax,*pmin; 
.   pmax=p; 
.   pmin=p; 
.   for(i=0;i<5;i++) 
.     for(j=i;j<5;j++) 
.      {if(*pmax<*(p+5*i+j))pmax=p+5*i+j; 
.       if(*pmin>*(p+5*i+j))pmin=p+5*i+j; 
.      } 
.   temp=*(p+12); 
.   *(p+12)=*pmax; 
.   *pmax=temp; 
.   temp=*p; 
.   *p=*pmin; 
.   *pmin=temp; 
.   pmin=p+1; 
.   for(i=0;i<5;i++) 
.     for(j=0;j<5;j++) 
.       if(((p+5*i+j)!=p)&&(*pmin>*(p+5*i+j)))pmin=p+5*i+j; 
.   temp=*pmin; 
.   *pmin=*(p+4); 
.   *(p+4)=temp; 
.   pmin=p+1; 
.   for(i=0;i<5;i++) 
.     for(j=0;j<5;j++) 
.       if(((p+5*i+j)!=(p+4))&&((p+5*i+j)!=p)&&(*pmin>*(p+5*i+j))) 
.            pmin=p+5*i+j; 
.   temp=*pmin; 
.   *pmin=*(p+20); 
.   *(p+20)=temp; 
.   pmin=p+1; 
.   for(i=0;i<5;i++) 
.      for(j=0;j<5;j++) 
.        if(((p+5*i+j)!=p)&&((p+5*i+j)!=(p+4))&&((p+5*i+j)!=(p+20))&& 
.             (*pmin>*(p+5*i+j))) pmin=p+5*i+j; 
.   temp=*pmin; 
.   *pmin=*(p+24); 
.   *(p+24)=temp; 
. } 

　　——譚浩強(qiáng) ，《C程序設(shè)計(jì)（第四版）學(xué)習(xí)輔導(dǎo)》，清華大學(xué)出版社，2010年7月，p109~110

【評(píng)析】

.  printf("input matrix:\n"); 
.  for(i=0;i<5;i++) 
.    for(j=0;j<5;j++) 
.      scanf("%d",&a[i][j]); 
.  p=&a[0][0]; 
.  change(p); 
.  printf("Now matrix:\n"); 
.  for(i=0;i<5;i++) 
.    {for(j=0;j<5;j++) 
.       printf("%d ",a[i][j]); 
.     printf("\n"); 
.    } 

不會(huì)寫(xiě)代碼的人毛病，就是急著先把能寫(xiě)的內(nèi)容一下子寫(xiě)完。在這段代碼中可以看到change(p)像是掉進(jìn)了一堆亂麻里的一只牙簽一樣，整個(gè)代碼的結(jié)構(gòu)亂作一團(tuán)。這是一只很拙劣的風(fēng)格，對(duì)比一下下面的寫(xiě)法就知道這段代碼有多糟糕了。

#include <stdio.h> 
  
int main( void ) 
{ 
   int a[5][5] ; 
  
   input(a,5); 
   change(*a); 
   output(a,5); 
  
   return 0; 
} 

　　哪個(gè)寫(xiě)法清晰明了是一目了然的吧？

　　結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中有一條著名的原則，這就是自頂向下(Top Down)，這個(gè)原則說(shuō)的是先從大處著眼，把問(wèn)題分解為若干小問(wèn)題，然后再把這些小問(wèn)題進(jìn)一步分解為更小的問(wèn)題，直到無(wú)法再分解為止。這叫逐步細(xì)化。

每一層分解都是一種抽象，抽象的目的是為了概括，概括的目的是為了有一個(gè)簡(jiǎn)單的表現(xiàn)形式，從而把不必要的細(xì)節(jié)隱藏在這種簡(jiǎn)單的表現(xiàn)形式的后面。函數(shù)是實(shí)現(xiàn)這種思想的利器。在每次的分解過(guò)程中，問(wèn)題總是被分解為同一層次上的問(wèn)題。這樣的代碼才可能具有優(yōu)雅的均衡感和良好的可讀性。

p=&a[0][0]; 
change(p); 

　　是典型的多此一舉。因?yàn)閜這個(gè)變量多余。這兩句話(huà)無(wú)非就是

change(*a);   //或change(a[0]);  //或change(&a[0][0]); 

而已。需要注意的是，change()函數(shù)要操作的是整個(gè)數(shù)組，而這里的實(shí)參僅僅是一個(gè)指向a[0][0]的指針。很顯然，change()得到的信息并不充分，它不可能知道它要操作的是一個(gè)int [5][5]類(lèi)型的數(shù)組。換言之，chang()函數(shù)不可能完成任務(wù)，除非它再通過(guò)別的歪門(mén)邪道獲得其他必要的信息。

　　下面考察chang()函數(shù)定義。

　　從沒(méi)見(jiàn)過(guò)這么丑的函數(shù)！居然能把函數(shù)寫(xiě)得如此之丑，不禁嘆為奇跡。

void change(int *p) 

前面提到過(guò)，參數(shù)不完整。這注定后面要走歪門(mén)邪道(比如許多無(wú)厘頭的Magic Number)。

for(i=0;i<5;i++) 
  for(j=i;j<5;j++) 
  {if(*pmax<*(p+5*i+j))pmax=p+5*i+j; 
   if(*pmin>*(p+5*i+j))pmin=p+5*i+j; 
   } 

　　這段代碼試圖尋找***值與最小值的位置。但是正如前面討論過(guò)的那樣，***、最小值的位置可能不是唯一的。那么究竟要找的是哪一個(gè)呢？其實(shí)代碼作者自己也不知道，找到哪個(gè)算哪個(gè)，無(wú)頭蒼蠅撞大運(yùn)。

　　這其中有一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，就是內(nèi)層for語(yǔ)句中的j=i。這表明它并不是在整個(gè)數(shù)組中尋找***最小值的位置，而只是在數(shù)組中的一個(gè)局部尋找***最小值的位置。這樣的代碼顯然是錯(cuò)誤的。

　　即使改正了這個(gè)錯(cuò)誤，從C語(yǔ)言的語(yǔ)法角度講，這段代碼也還是錯(cuò)誤的。因?yàn)閜是指向main()中a[0][0]的指針，而a[0][0]是一維數(shù)組a[0]的一個(gè)元素。根據(jù)C語(yǔ)言的規(guī)則，這個(gè)p做加減法得到的結(jié)果必須依然指向a[0]中的元素或者a[0]中***一個(gè)元素的下一個(gè)位置，否則代碼行為是未定義的。而在p+5*i+j這個(gè)表達(dá)式中，由于5*i+j的值可能大于5，所以是未定義行為。所謂未定義行為通俗地來(lái)說(shuō)就是，C語(yǔ)言并沒(méi)有承諾這樣寫(xiě)會(huì)得到什么，這樣的代碼可能得到任何結(jié)果。就像瘋子的胡言亂語(yǔ)可以隨意解釋一樣。

　　即使拋開(kāi)前面一系列錯(cuò)誤不談，后面的代碼依然是錯(cuò)誤的：

temp=*(p+12); 
 *(p+12)=*pmax; 
 *pmax=temp; 
 temp=*p; 
*p=*pmin; 
*pmin=temp; 

　　這里，代碼把pmax所指向的數(shù)據(jù)對(duì)象與p+12（這個(gè)表達(dá)式本身就不靠譜）所指向的數(shù)據(jù)對(duì)象交換，然后又把pmin所指向的數(shù)據(jù)對(duì)象與p所指向的數(shù)據(jù)對(duì)象交換。但是代碼作者忘記了，pmin所指向的位置可能恰恰是p+12所指向的位置，在這種情況下，第二次交換就是***元素與p指向的元素的交換，而非所期待的最小元素與*p的交換，這樣得到的結(jié)果顯然是錯(cuò)誤的。在這里代碼作者犯了中國(guó)古代寓言“刻舟求劍”中一模一樣的錯(cuò)誤。古希臘哲學(xué)家說(shuō)人不能兩次走入同一條河，說(shuō)的也是同樣的道理。

　　這個(gè)錯(cuò)誤從另一個(gè)方面提示我們，寫(xiě)代碼應(yīng)該一個(gè)問(wèn)題一個(gè)問(wèn)題地解決，不要眉毛胡子一把抓，把幾個(gè)問(wèn)題攪和在一塊。

　　好了。從內(nèi)容到形式，從算法到語(yǔ)法，代碼已經(jīng)是錯(cuò)得一塌糊涂了，差不多要亮瞎我的雙眼了。沒(méi)有任何理由再繼續(xù)看下去了。就此打住。

原文鏈接：http://www.cnblogs.com/pmer/archive/2012/07/22/2604229.html

【編輯推薦】