【題目】

　　將一個5*5的矩陣中***的元素中***的元素放在中心，4個角分別放4個最小的元素（順序為從左到右，從上到下依次從小到大存放），寫一函數實現之，用main函數調用。

　　　　——譚浩強 ，《C程序設計（第四版）學習輔導》，清華大學出版社，2010年7月，p108

【評析】

　　這其實是一個相當復雜的問題，題目作者自己大概根本沒意識到，更沒有真正想清楚這個問題的解決，拍拍腦袋就出題了。

題目中明顯的問題是語義不清，比如什么是“***”？什么是“最小”？什么是倒數第二小？這些含義都不明確。所以如果不進一步對問題進行補充說明，題目的解并不能保證唯一。客氣點說題目不嚴格，如果事實求是說，題目本身就是錯誤的。

　　例如，1、1、2、2、3、3這6個數中，究竟1是這組整數中第二小的數，還是2是第二小的整數？這個問題的答案很可能有歧義，更有歧義的是究竟哪個位置上的數是第2小的數？

　　“寫一函數實現之”完全是一個過分的要求，也是一個外行的要求，就跟要求別人用腳指頭敲鍵盤一樣。

【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 ，《C程序設計（第四版）學習輔導》，清華大學出版社，2010年7月，p109~110

【評析】

.  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"); 
.    } 

 

不會寫代碼的人毛病，就是急著先把能寫的內容一下子寫完。在這段代碼中可以看到change(p)像是掉進了一堆亂麻里的一只牙簽一樣，整個代碼的結構亂作一團。這是一只很拙劣的風格，對比一下下面的寫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; 
} 

 

　　哪個寫法清晰明了是一目了然的吧？

　　結構化程序設計中有一條著名的原則，這就是自頂向下(Top Down)，這個原則說的是先從大處著眼，把問題分解為若干小問題，然后再把這些小問題進一步分解為更小的問題，直到無法再分解為止。這叫逐步細化。

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簡單的表現形式，從而把不必要的細節隱藏在這種簡單的表現形式的后面。函數是實現這種思想的利器。在每次的分解過程中，問題總是被分解為同一層次上的問題。這樣的代碼才可能具有優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。因為p這個變量多余。這兩句話無非就是

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

 

而已。需要注意的是，change()函數要操作的是整個數組，而這里的實參僅僅是一個指向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int [5][5]類型的數組。換言之，chang()函數不可能完成任務，除非它再通過別的歪門邪道獲得其他必要的信息。

　　下面考察chang()函數定義。

　　從沒見過這么丑的函數！居然能把函數寫得如此之丑，不禁嘆為奇跡。

void change(int *p) 

前面提到過，參數不完整。這注定后面要走歪門邪道(比如許多無厘頭的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呢？其實代碼作者自己也不知道，找到哪個算哪個，無頭蒼蠅撞大運。

　　這其中有一個明顯的錯誤，就是內層for語句中的j=i。這表明它并不是在整個數組中尋找***最小值的位置，而只是在數組中的一個局部尋找***最小值的位置。這樣的代碼顯然是錯誤的。

　　即使改正了這個錯誤，從C語言的語法角度講，這段代碼也還是錯誤的。因為p是指向main()中a[0][0]的指針，而a[0][0]是一維數組a[0]的一個元素。根據C語言的規則，這個p做加減法得到的結果必須依然指向a[0]中的元素或者a[0]中***一個元素的下一個位置，否則代碼行為是未定義的。而在p+5*i+j這個表達式中，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說就是，C語言并沒有承諾這樣寫會得到什么，這樣的代碼可能得到任何結果。就像瘋子的胡言亂語可以隨意解釋一樣。

　　即使拋開前面一系列錯誤不談，后面的代碼依然是錯誤的：

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

　　這里，代碼把pmax所指向的數據對象與p+12（這個表達式本身就不靠譜）所指向的數據對象交換，然后又把pmin所指向的數據對象與p所指向的數據對象交換。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，這樣得到的結果顯然是錯誤的。在這里代碼作者犯了中國古代寓言“刻舟求劍”中一模一樣的錯誤。古希臘哲學家說人不能兩次走入同一條河，說的也是同樣的道理。

　　這個錯誤從另一個方面提示我們，寫代碼應該一個問題一個問題地解決，不要眉毛胡子一把抓，把幾個問題攪和在一塊。

　　好了。從內容到形式，從算法到語法，代碼已經是錯得一塌糊涂了，差不多要亮瞎我的雙眼了。沒有任何理由再繼續看下去了。就此打住。

 

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

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