读书笔记（V） 编程珠玑

 

 

  

 编程珠玑是著名的算法手册，两本书都很薄，但真正做到了字字珠玑，以前买书就像买白菜一样求大而全，读完了之后，却味同嚼蜡，收获甚少。这两本书慕名买了很久，却没有去细读它，最近项目结束，有了闲暇，读了几篇，立刻让我如同发现了新大陆，因为上次做项目用到的一些优化技巧，这本书几乎都涉及到了，就在一句话的简短描述中。

说实话，除了编程珠玑外，我还忽略了一部书，也就是高德纳的计算机程序设计艺术，至少是在以前我大大的低估了这本书。后来随着知识面的增加，才发现计算机程序设计艺术的独到之处，里面涵盖的数据结构和内容编排都非常的独到，总有意外的发现，例如动态内存分配、倒排索引（反文件）、布隆滤波器等。

高德纳的研究的算法都比较纯粹，难怪当年老师慨叹像高德纳能够这么纯粹的研究算法的时代少有了。相比于高德纳，Bentley比较务实一些，在讲解算法时更加的务实，更像一个工程师在求解实际问题，不仅考虑算法的时空开销而且还要考虑计算机体系结构的影响。让我们这些工程向的人看起来更受用。

这里简单的提一提，算法设计在工程和学术的不同。举个简单的例子，在字符串匹配上，如果算理论的时空开销的话，单串匹配一定是高老大等设计的KMP，如果是多串匹配，一定是AC自动机，两者在最好最坏的情况下均是o（m+n）的复杂度，但是在工程上，我们并不用这两个算法，最常用的是BM和RK以及shift-or等。高德纳的研究思路就是很纯粹，KMP和AC自动机非常的优雅而精致，但在工程上，性能却不理想，甚至大多说的库宁可实现暴力匹配都不用KMP。个人猜想原因是KMP和AC自动机的跳转开销较大不利于计算机执行指令的优化，另外两者的高效依赖于应用场景。再次，两种算法在最好最坏的情形下都是O（m+n），但其实在一些方案，如BM可以在常见的场景下达到O(n/m)的级别，优于串匹配的平均情形下界o（n*log（sigma）m/m）,只在病态的数据情形下达到O(m*n)，在工程上应用更多（《程序员实用算法》和《柔性字符串匹配》两书甚至都没有介绍KMP算法(前者甚至介绍暴力匹配及其优化版本，并直接讲解AC自动机，后者简单说明一下KMP的思想，并声称实践中KMP比暴力匹配都要慢一倍)，而是重点介绍BM系列算法）。插入一句，高德纳说要在第九章介绍字符串匹配，预计2015年写好，神啊！

阅读编程珠玑的过程就是不断的验证自己所得的工程经验的过程。做学术有学术的纯粹与优美，搞工程也有工程的务实和智慧，而且这些智慧和经验一点不比学术少，充满着对问题的分析和洞察，舍弃了纯粹和优美，但却换来了高效和清晰，不仅适用于计算机体系结构，而且利于工程的维护和扩展。