关于基础与能力，谈一点我的看法
2009-04-25 00:14 by 老赵, 27641 visits时不时会有朋友写信问老赵学习上的一些迷茫，其中都有一些共性。例如说不知道该如何学习，说不知道朝哪个方向前进。也例如大家虽然基本上都知道“算法”的重要性，但是却总觉平时用不到。说它锻炼能力，但“能力”是看不见摸不着的，学着学着就会“麻木”，感觉就“学不进去”了。当然这方面有几个原因，有主观也有客观的，有需要周围环境的改变，也有需要自己精神上“强壮度”的提高。这里呢，我们有时就不提“算法”这个太具体的名词了，而使用“基础”来表示这一类“似乎重要，但不知道重要在哪里”的东西。
还是先从算法，数据结构这类大家从学校里首先都会学到的东西谈起吧。如果说平时用不到算法，那肯定是不可能的。什么是算法？解决问题的方法都是算法，程序中任何对象及其关系都是数据结果。当然您可能会说，这里的说的算法和数据结构是指“有名”的那种，例如大家都耳熟能详的快速排序，图、树等等。当然，说到这个份上，可能就是要分两条路走了。一，您的确只是一直在做普通的CRUD；二，您对于这些知识理解不够，而无法感受到对它们的使用，很多时候我们运用所学的东西是自然而然的——更直接地说出来可能不太中听：“为您掌握的不好，自然觉得没用”。
打个比方，基本上所有的系统都会有“分类系统”，一个大分类下面有多个子分类，子分类下还会有更多子分类。那么现在有了个需求：由于需要垂直地列在一个下拉框中供用户选择，而分类之间的关系使用缩进来表示。在这里分类结构其实就是一颗树，而这个任务其实就是对树的深度优先遍历，于是可能您对书本印象比较深刻的话，就会说用递归，用回溯法。但是不少朋友虽然会解决这问题，解决的方式也不错，可是却没有意识到自己在用什么算法或是数据结构——只是解决了一个问题而已。这其实也比较正常，如果您回忆一下可能就会想起来，学习算法往往都会是依靠“演变”来的，只要具备了一定了逻辑思考能力，算法和数据结构在“一定程度”上也是较为“自然”的东西，并非需要死记硬背。老赵认识个朋友，在做题的过程中把AVL树给彻底忘了——是彻底忘了有这个东西，但是他发现二叉树的退化之后，就自己设法通过旋转来保持平衡。当然这种演变是一种“能力”，我们稍后再详谈。
不过很多时候出现的情况往往都是“不知道”导致“不会做”，至少也是“做不好”。打个比方，在您的程序中会用到大量的容器，您知道System.Collections命名空间下的容器都是用什么数据结构实现，适合什么样的操作吗？如果要求您在图片上打印文字，并且按照固定长度换行，您会使用类似二分法的O(logN)算法，还是直接遍历的O(N)算法呢？再比如把表达式树用作缓存，如果您不了解前缀树，二叉搜索树，以及哈希表的实现方式，可能就只能做出字符串这个低效的选择了。您可能又会想到说，“平时项目真的遇不到”，那么老赵还是重复刚才的话“这个可以遇到”——只是您不知道有其他选择而已。
如果跳出所谓算法和数据结构，其实任何的基础对您工作的作用大都类似。按照老赵之前举过的例子，很多东西都是这样：
- 了解Windows，才能写出更好的.NET应用程序，或者作postmortem调试。
- 了解计算机体系结构，才能在多CPU，多核时代写出真正高效而又正确的应用程序。
- 了解内存分页或线程调度方式，对您应用中设计缓存策略或任务分配有很高的参考价值。
- ……
能够从纷繁复杂的选择之中作出最合理的判断和决策是一种能力，这需要对大量事物进行了解，分析，沉淀，并且能够在脑海中形成映射。如果把人脑看作是一种存储器的话，其中可以就是在一个个单元格中存放着两大类信息：“知识”和“能力”。“知识”可以把问题转化为解决方案，而“能力”则是把知识转化为另一种知识。老赵不知道人脑在得到一个问题的时候是怎么去寻找知识的，这涉及到不同人的索引方式。但是无论是哪种方式，信息越多，查找一次所需要的时间也势必越多。如果没有找到直接能够解决问题的“知识”，则需要一个或多个“能力”把已有知识通过一次或多次转化为另一种，可能是我们原本所没有的知识，而这种能力，我们经常会把他们叫做“推理”，“演变”或者是“融会贯通”能力。
这也就是所谓“能力”最为关键的作用，它们可能也是人类在无法借助外力的情况下唯一获取新知识的途径。
我们假设人脑可以存放的总信息数量确定，在这种情况下，知识太多，能力便少，则获得新知识的成本增加；知识太少，能力虽多，却在解决问题时都需要“推理演变”一番，这也是一种浪费，就好比很少有人会用“公理”去证明一个命题，因为使用“定理”或“推论”效率可以更高。因此，把“知识”和“能力”进行分配是一种艺术，只有达到一种和谐的平衡，一个人才能更好更快地解决问题。
老赵很笨，没有学习的诀窍，唯“埋头苦学”，“勤于思考”把字箴言尔，对我来说无论是“知识”和“能力”都由此而来。有朋友可能会说，我平时不主动学习，等需要的时候再去了解。老赵不同意这个观点，因为这里有个悖论：如果您不自主学习，又如何可以在真正遇到问题的时候知道该使用什么东西呢？做出合适的选择是一个需要积累的过程，而如果不主动学习，很可能最终只会造成重复劳动。就像刚才提到那样，我们需要对大量事物进行了解，分析，沉淀。可能有时候学不进去也要学吧，可能发现美的那一刻，只是因为量变终于引起质变了。
如果您不知道学什么，把大学课本翻出来从头学习，您一定会有所收获的。最近我也在构思一个《老赵书托》系列，希望可以推荐一些好书，对大家有所帮助。
其实引发老赵写下这篇文章的原因是一次（或者说是几次）面试。某培训机构总是打电话来想要“介绍”他们一些学生来公司面试，其语言诚恳让人不忍拒绝。可是一次又一次强调我们需要基础扎实的学生，但是每一次带来的让人很不满意。我在想，他们花了那么长时间读完大学，然后再花大笔大笔的钱去培训机构“进修”，那么多年下来还是如此水平，连我都不由得为他们心痛。当然这样的情况是普遍状况，与是否是某培训机构的学生无关，这是我进行数百次面试中所发现的共同点。例如刚才培训机构的学生，没有一个人能够把一个数组中所有元素反序一下，而一题简单的字符串分割就能考倒9成的面试者。这样的能力让人如何可以接受？理由更加荒唐，有的说“我是学测试的，不是做专业开发的”，“我是做应用的，不熟悉算法”——这种问题算是专业开发吗？算是算法吗？
真心希望现在正在阅读文章的您，就算可以不屑这篇文章，也请你停留片刻，思考一下，您的状况究竟如何呢？
刚开始时情绪澎湃，写着写着忽然没有感觉了