vgod's blog

勁敵

熱血的少年漫畫都有一種標準公式，熱血但什麼都不懂的主角，加上一個天才勁敵的刺激，讓主角能在不斷遭遇的困難和挫折中不斷爬起來進步。就像火影忍者中的鳴人和左助，或是棋靈王中的進藤光與塔矢亮，要進步最快的方法就是找到一個遠遠超過自己的勁敵作為目標並且努力打敗他。

我在高一時參加校內的資訊能力競賽初賽，在都還搞不太清楚要比賽什麼東西時就去參加了。當時只會用BASIC，知道要用筆寫程式時還嚇了一跳，還懷疑閱卷老師難道能在頭腦裡執行程式嗎? 我記得那題目不難，我每題都有寫，但最後只拿了個佳作，離學校的代表隊還遠得很(話雖如此，我也是唯一有得獎的高一生了)。過了幾個月，我非常驚訝的發現台北市的資訊能力競賽，竟然有一個建中的高一生SBB拿了一等獎，更可怕的是他接下來又在全國能力競賽拿到二等獎，才高一就已經有能選上奧林匹亞國手的氣勢，前途無可限量。

受了他的刺激，我非常拼命學習，先花一個月自己把C語言學起來，接下來就到圖書館借回所有有關資料結構和演算法的書，每天都拼命看。這是我進步最快的時期，當時我在家自己跟著已經進入IOI培訓營的選手們一起練習ACM Online Judge上的題目。每天到學校都在看Introduction to Algorithms，因為沒有電腦，只好用紙筆練習解ACM Online Judge上的問題。白天在學校想解法，回家就在電腦上把程式寫出來，並submit上去看看結果對不對。透過這種方式練習，可以看到自己解出問題的數量不斷增加，強烈的成就感能刺激自己不斷練習不斷思考，如此循環之下真的進步得非常快。

很快地，在我升上高二後，我發現我已經寫了三百多題，進入ACM Online Judge世界排行榜的前幾名了。同時我也發現有另一個跟我一樣每天都增加好幾題的人，沒想到竟然就是跟我同年的建中SBB。雖然我每天都能寫兩三題，但SBB的解題數仍遠遠在我前面，逼得我只好印出所有題目，帶去學校不管上課下課都在紙上解題。就這樣我們的差距慢慢拉進，不知不覺我們也站上排行榜的前兩名。如果我今天多寫一題，我就能暫時站上第一，但隔天馬上又會被他超越過去，彷彿他早就已經囤積了數十題起來等著慢慢折磨我一樣。

就在這樣的刺激下，我就像漫畫中的熱血主角一樣快速成長，進入了勁敵所在的境界。我順利從校內初賽、中區預賽，一路拿第一進到全國決賽。非常戲劇性的是，在這年全國能力競賽，SBB拿了滿分得到第一，我錯了半題排名第二，而全國能力競賽一向是前兩名都為一等獎，也就是說我和SBB原本應該都是一等獎，沒想到評審說我和第一名的滿分有個落差，所以一等獎就改成一名，而我就變成了二等獎第一…(實在很嘔，但也不能怎樣Q_Q)。比賽雖然輸了，但我沒有很難過，因為我知道自己還能再進步，還能變得更強，繼續努力下去我很可能可以選上奧林匹亞的國手。

國手之路

高中各學科的奧林匹亞是每年一度的國際盛事，奧林匹克運動會比的是人類體能的極限，而各學科的奧林匹亞比的則是運用腦力的極限。我第一次是從YJL那聽到這比賽名字的，但那時覺得非常遙遠，因為我看到連他這麼厲害的人都選不上國手，可見這不是一般人能輕易踏進去的領域。

改變我想法的是中一中穿堂的一張照片。中一中有個不錯的傳統，只要代表學校參加比賽或科展獲獎，學校就會把獲獎學生的照片掛在穿堂的榮譽榜上。還記得高一時在穿堂閒晃，一個個欣賞歷屆學長們偉大的功績，突然間發現有個叫CLK的學長厲害得不得了，不但在中區能力競賽拿第一，到了全國也還是第一，而且他還選上了97年IOI的國手。後來我才知道他以前也是中一中電研社的社長，而那屆的副社長也非常厲害，自己寫了一個microkernel作業系統代表台灣去美國參加國際科展。有這些如傳奇一般的學長，給了我很大的激勵作用，我這時突然覺得自己或許也能像他們一樣有照片被掛在上面的一天。現在想起來，還真不知道當時自己怎麼能這麼有信心，其實有種不知天高地厚的感覺。但或許也因為如此，才沒有被這種「看起來很困難」的目標嚇到而連嘗試的勇氣都不敢拿出來。

很有趣的是，在我剛上高一時，CLK是中一中第一個也是唯一一個資訊國手。但就在我高一下的時候，有三個高三的學長竟然同時選上99年IOI的國手。因為一年資訊國手名額只有四個，一直以來都是建中學生呼聲最高，這年我們一口氣拿下三個名額簡直是不可思議的奇蹟。我也因此而信心大增，彷彿我每天在他們旁邊練習也能受到逸出的強者氣息感染而變強一樣。

就在我在全國能力競賽拿到第二名後，我就開始為IOI培訓營做準備。IOI培訓營大約收30人，要關在師大內集訓四週，每天都請教授來上課，每週進行一次模擬考。第二個禮拜結束會先淘汰一次，留下來10個人再繼續廝殺，直到四個禮拜結束。培訓營過後不是馬上就能知道成績，還要過一段時間才會知道四個國手是誰，但因為留到第二階段基本上就等於有了保送任何大學資訊系的資格，所以第二階段的氣氛其實還比較歡樂一些。

在師大集訓的四週讓我認識很多在這個領域頂尖的強者們，我覺得這更勝於實際上在課堂上學到的東西。這些強者們如今都還持續在資訊界的各個領域活躍，常常覺得不管到哪參加活動或研討會都還是可以碰到這些有相同背景的人，可見這個培訓營真的也訓練出許多資訊界的中堅份子。

在集訓時，大家也不是每天各自悶著頭寫程式。其實很不好意思說，當時在培訓營進步最多的可能是魔法氣泡對戰的戰術…。雖然有電腦就會被拿來玩電動，但培訓營的學生還是比較特別。每年培訓營都會流行一些能用程式寫AI來決鬥的遊戲，像是坦克大戰、俄羅斯方塊等等，我們那年流行五子棋，大家利用空閒時間寫五子棋的AI，碰在一起時就讓各自的程式互相決鬥分個高下，玩起來比自己親自下去玩還刺激很多。

經過四個禮拜的集訓，每天討論演算法，每天寫程式，到最後連睡覺都會夢到程式碼。當時因為才高二，也不會覺得壓力很大一定要留到第二階段甚至要選上國手，一直抱持平常心反而意外表現得不錯。結訓過後，我每天沒事就盯著培訓營的網頁看，希望能趕快看到國手名單公佈。就在名單公佈的那天，我盯著螢幕驚訝的說不出話，我竟然真的選上國手了！這真的是平常完全不敢想像的事情，真的沒想到我竟然也有一天能讓自己的照片被掛在中一中的穿堂上….。

(待續)

(本來沒有想寫這麼長的，哪知道一下手後欲罷不能…。看來這系列文章會變成長連載了。)

資訊奧林匹亞與程式競賽

在升上高中前，我因緣際會透過一個國中的同班同學認識了他的哥哥YJL。YJL比我大三年，我要進中一中時他剛好畢業，很巧的是他很會寫程式，一直都是中一中的資訊能力競賽代表隊成員。剛認識他時，他就demo給我看他用QBASIC自己寫的橫向捲軸射擊遊戲，當時看得我目瞪口呆，我完全沒法想像QBASIC竟然能寫出這麼順暢且華麗的遊戲。這個demo如果不說，我一定會以為這是市面上在賣的商業遊戲(我那時還以為一定要學C才能寫出這種遊戲)。

透過YJL我也得知原來高中還有資訊能力競賽和奧林匹亞這種比賽，聽他述說跟全國的高手一起比賽寫程式時，讓我不知不覺也熱血沸騰起來。我把他高中時留下的各種參考資料全帶回家，並透過他認識了更多還在中一中的強者學長們，就這樣在踏進高中校門的同時也決定了我這三年的方向。

這裡我先介紹一下對於高中生最重要的資訊比賽。高中的學科能力競賽是教育部主辦的比賽，包括數學、物理、化學、生物、地球科學、資訊，每間高中通常會先辦個校內初賽來選出代表選手，再由這些選手參加各區域的能力競賽，最後各區的前N名(每科的人數不同)才能參加全國競賽。以資訊科來說，我記得是校內取6名，中區再取6名進全國決賽。到了全國決賽能拿到前10名，還能直接保送進資訊奧林匹亞的培訓營，不用再另外參加培訓營的入營考。至於資訊奧林匹亞(International Olympiad in Informatics, IOI)則是國際性的資訊比賽，參加的人是從每個國家挑選出來的頂尖高中生，每年輪流由一個參賽國舉辦，選手要進行兩天每次連續五個小時的頭腦比賽，其中只有一半的人可以得到獎牌。

這些比賽和一般的程式比賽其實很不一樣。這種比賽比的是解決問題的能力，不是比賽軟體實做的能力。題目比較像數學問題，只是除了紙筆外，還得用某種程式語言實做出能解出正確答案的程式，也就是說參賽者必須想出問題的解法(演算法)，再透過自己擅長的程式語言寫進電腦，讓電腦執行後輸出問題的答案。這種解題比賽主要考驗的是運用資料結構和演算法以有效率的方法解決問題，並寫出正確程式的能力。大學有個類似的比賽是ACM ICPC，問題類型和IOI很類似，但比賽的模式和方法則有很大差異，有興趣的人可以自行尋找相關資料。雖然IOI是給高中生參加的比賽，但IOI題目的水準其實非常高，如果你能輕易解出IOI的問題，那… 我跟你打賭去Google面試也有99%的機率會通過。順便一提，Google Code Jam就是一個開放給所有人參加的解題比賽，題目類型就跟IOI和ACM ICPC差不多，前一百名就有獎金，還能免費去Google Mountain View總部玩一玩喔。

參加比賽是一個評估自己實力的好方法，沒在比賽會場上較勁過，真的很難體會解題與寫程式能力的差距可以有多麼巨大。一個頂尖的程式設計師和一個普通的程式設計師，其生產力是很輕易的能有十倍甚至百倍以上的差距，而寫出來的程式碼品質及效率也是同樣會有如此巨大的落差。

透過良性的競爭，高中這段時間也成了我進步最快的一個時期…..

(待續)

最近有讀者問到我學寫程式的方法和經驗，讓我一下掉入時光隧道回想起當初用VB寫出自己第一個遊戲時的成就感，但當初沒料到的是我真的就此迷上了電腦和寫程式的快感，不知不覺也過了10年的光陰…。在這篇文章中，我想寫出我對程式設計的看法和我一路學習上來的歷程和經驗。寫程式是一條無止境的道路，不只是科學和工程，更是一種藝術。而我還在追求「神乎其技」的半路上，雖然還有很多要學的，但我也希望能讓初學者更容易看清楚這條路是什麼樣子，避免陷入盲目追求新技術的死巷中。

一切的開始

如果是從DOS時代開始玩電腦的玩家，應該都知道當初DOS有兩個內建的QBASIC小遊戲：貪食蛇和猩猩丟香蕉。這兩個小遊戲是許多人兒時共同的回憶，我還記得我國小時曾有幾堂電腦課，當時老師在台上嘰哩瓜啦的不知道在教什麼，而台下每台電腦都是貪食蛇或丟香蕉的畫面(老師對不起，其實我就是帶頭做亂的罪魁禍首…)。

微軟把這兩個QBASIC遊戲附在DOS內對我產生了莫大的影響，那是我第一次發現到原來QBASIC和不只是像PE2能打打字而已，QBASIC竟然能把一堆看起來像咒語的文字變成遊戲！幸運的是我家剛好有本第三波的QBASIC入門書，沒事我就自己拿起來翻著看，雖然當時太小，即使把整本都看完了還是搞不懂貪食蛇是怎麼寫出來的，但也誤打誤撞知道了原來這就是程式設計，原來我能直接把貪食蛇檔案內的一個數字改掉就能有幾百條命可以死，原來學寫程式就能做出電腦遊戲…。對小孩子而言，知道這些事就像告訴他魔術師袖子裡的秘密一樣，我一天到晚興奮地要老爸帶我去書局看電腦書，彷彿真的可以搞懂電腦螢幕背後的一切魔法一樣，我也夢想著有一天能寫出自己的遊戲。但當時我沒想到的是，我還真的花了十幾年的時間在探索電腦的魔法…。

MUD與黑白棋

升上國中後，家裡裝了一台28.8kbps的modem，當時的internet還沒完全成形，在沒有Google的時代internet是沒什麼價值的。當時的modem最常被我拿來上一些撥接式的BBS，那時候的撥接BBS站台還不少，最棒的是還能從站上抓到很多軟體和各式各樣的教學文章，像是如何用組合語言寫電腦病毒，如何破解大富翁2之類的文章。這些文章對當時的我就像武林密籍一樣，雖然沒辦法完全看懂，但我也是從中得到很多零碎的概念，像是16進位的換算、組合語言、中斷向量、常駐程式….。

在國二時，我還不小心迷上當時一個超熱門的MUD – 萬王之王(KK)，每天放學回家都急著連上線，讓家裡電話整晚都忙線中，玩到每個月電話費都是上千元，搞得我媽數次警告要把modem收起來再也不讓我上網了。(還好她沒真的這麼做，不然我現在就沒辦法寫這篇文章了。)

MUD是現在MMORPG的純文字版，整個虛擬世界都用文字描述，並且只要用telnet就可以連上去玩了。但內行的玩家都知道，玩MUD應該要用zMud或是UNIX下的tintin++，因為這兩個軟體可以設定所謂的trigger，偵測到某些事件的發生，就能自動採取事先指定好的動作。因為一切的訊息都是由文字呈現，所以偵測事件非常簡單，只要看看有沒有特定字串出現就可以了；而要做特定的動作也很簡單，就是送出文字指令而已。（眼尖的人一定會發現，這其實就是現在MMORPG外掛的最原始形式。）嚴格說起來，zMud是我首次寫「實用程式」的平台，我學會透過trigger在MUD的世界中寫自動化的機器人，自動在迷宮中遊走，自動換裝備打怪練功..。這時的我突然體會到，會寫程式真是太棒了，我在MUD中簡直跟神一樣。其實當時我也不過只會用最基本的變數、if、迴圈而已，但透過在虛擬世界中寫機器人的練習，讓我的邏輯思考概念有飛快的進步，也給我了非常強烈的動力想好好學一個正統的程式語言。

升上國三後，很幸運的透過推薦甄試提早上了台中一中，升學壓力解除後，老師和父母就完全不管我要幹麻了。這時我終於有了一段完整的時間可以好好的再把BASIC重新學過，無奈的是在我國三時QBASIC已經快滅絕了，取而代之的是Windows上的Visual Basic，我只好硬著頭皮買本新書來從頭學起VB。當時我看的是王國榮的VB 5入門書，整本書有六七百頁吧，比我國三所有課本疊起來都還厚，現在想想小時候真的有點不知天高地厚竟然相信自己能看完這麼厚的磚頭書。那時候我每天上課就帶著這本磚頭去學校，這樣看了幾個禮拜下來，沒想到我這時突然都看得懂了，很多原本不知道有什麼用途的概念突然都相互連結起來了。（多虧了在MUD裡的訓練！）就這樣，某天突然有種打通任督二脈的感覺，我發現我全搞懂了，迴圈、陣列、Windows GUI控制項、去背貼圖…，我突然想通要怎麼用程式語言寫出遊戲了。

從那之後，每天回家就是打開VB寫程式，我想寫個黑白棋來檢驗自己的想法，我把自己知道的所有概念都放進去，有GUI元件、有貼圖、有動畫、有音效..，這是我第一個完整的程式，從頭到尾每一行都是自己寫出來的。(以現在的眼光來說只能說是一個期末project規模的小程式，但對當時的我可是意義非凡)

這個黑白棋讓我印象最深的其實是debug的痛苦經驗。我花了一個禮拜把程式的核心部分完成，但在吃子的時候卻跑出一個不明的bug會打亂整個盤面。為了找這個bug，我又花了一個禮拜，每天從早到晚都在想哪裡寫錯了，後來慢慢trace了好久，才發現竟然只是一個變數忘了歸零！！！

這種bug很常見，不過只是programmer最容易犯的無心之過之一，但這件事對我的影響非常大，它讓我花了很長時間在想以後要怎麼避免犯同樣的錯。我後來才知道一個普通的programmer和厲害的programmer從這裡就會分出高下：普通programmer犯了這種錯會覺得很平常，並提醒自己下次別再這麼笨了，但實際上不久後一定又會再犯同樣的錯；厲害的programmer會反省自己寫程式的方法，並改變原有的方法或習慣來避免以後再度產生同樣的bug。

古老的程式設計教材（尤其是C語言），都說要把變數宣告在函式的一開頭，並且因為變數宣告完還得經過初始化，所以很多人習慣是在函式開頭宣告並初始化所有變數。這不是錯的，可是，這其實就是會導致bug的元兇。
因為變數在開頭就被初始化，這樣在真正要用到它的時候就能直接拿來用，但是如果這個變數需要被歸零（也就是重新初始化）並在迴圈中重複利用，就很容易會忘記要再多做這一步。（在多層迴圈中更容易發生）

我為這個bug苦惱了幾天，後來才意識到這是coding style的問題，只要改變宣告變數的習慣，就能避免犯這種錯誤。如果一開始就在迴圈內宣告並給定變數的初始值，而不是在函式開頭宣告，就不會有這種bug跑出來了。有了這個經驗後，我歸納出一個原則：「永遠在變數需要被用到的最內層區塊才宣告並初始化該變數。」這種原則很重要，我日後一直放在心裡，它也幫助我避免掉未來再犯同樣錯誤的可能。（事實上，我後來再寫了十年的程式，再也沒有比這更痛苦更長久的debug經驗了…）

(待續)

剛看到Mr./Ms. Day那的一篇文章: TopCoder，才發現原來TopCoder提供的比賽項目已經變得如此豐富了。

我以前還有在玩ACM ICPC之類的比賽時，就有用過TopCoder提供的比賽介面。當時只能比algorithm類的程式，就跟另一個著名的ACM Online Judge是大同小異。大三後我就不參加這種比賽，也就忘記TopCoder的存在。沒想到它現在還能玩Software design, Software development, Software assembly等較大型的軟體專案設計/開發，內容比以前豐富了許多。話說有競爭才會有進步，如果想要精進自己程式或軟體設計開發能力的，我想透過TopCoder練習會是一個不錯的方式。另外，TopCoder常常辦有獎金的比賽，所以想藉此賺賺外快的或許也是個不錯的管道 XD

第一次看到TextMate的snippet時（可參考TextMate, snippetsEmu for Vim這篇文章)，就覺得這東西一定會徹底改變人們寫程式的習慣。但光只這樣好像還是有點不夠。snippet能讓programmer不用死記每種語言的不同語法，只要記得關鍵字，然後打出來按tab，接下來需要的東西全部自動生出來，programmer只要接著把空格填一填就好。

這讓我想到CMU HCII所做的barista和Whyline的操作介面: code block可以直接被拖拉出來，放到想要的地方，接著再把空格填一填，聽起來跟snippet很像不是嗎?:p

我想未來的programming環境都會往這個方向發展，到時要學新的程式語言也變得更簡單（反正這些年來的新語言都是換湯不換藥)，只要打開editor，把需要的語法拉出來，再做一下填充題就完成了。所以，這就叫做拖曳編程(Drag&Drop Programming)嗎?

剛發現這篇文章: Debugging Backwards in Time。

簡單的說，這篇文章的作者實做出一個稱為ODB(Omniscient Debugger)的除錯器，它可以讓debug變得像操作錄影機一樣，把整個程式執行過程的變化全部錄下來，於是你就能輕易地在執行時的時間點跳來跳去。

以往只能從頭慢慢開始下一步，頂多設些中斷點。有了ODB後，debug完全不同了…。要是不小心跑過頭，可以來個”上一步”，甚至可以直接從 exception發生的地方倒帶，看看到底哪裡發生了不該發生的事。這種debugger是每個程式設計師的夢想，但現在竟然成真了!

相關的link:

1. Bil Lewis, “Debugging Backwards in Time”, 2003.
2. Presentation video

從Jserv那看到的有趣文章，先記下來，晚點再看。
Why I don’t believe in code review.

前兩個禮拜都在忙一個project，寫了很多Python code，也因此想起一些跟Python有過的不愉快…。
話說我在高中參加國際科展時，當時的程式就是用Python寫的。而Python最令我不滿的，就是每次寫class method都要自己加self，
所有的member variable也都要用self.。此外，private甚至要加上__作開頭…。
對於有程式碼潔癖的我來說，這真是很惱人的限制。
上大學後，用的最多的程式語言是C++和Perl。
C++的語法一直是我最喜歡的，不用自己加this，沒有一堆奇怪的符號，有清楚的access control(private, protected)和class宣告。
Perl的語法雖然噁心，但可以用很短的code作完很多複雜的事(這也要感謝CPAN)。
但可惜Perl的OO寫法是一個讓我完全無法接受的污點，所以我實在不能眛著被詛咒的風險用Perl寫還需要給繼續別人看/維護的程式。
C++的語法雖然漂亮，但它實在太低階，沒有Perl/Python都有的list、hash、龐大的lib，作起事來就是麻煩許多。

就在我最近又拿Python出來時，心中的許多缺憾又一一浮現。
但前幾天，意外看到介紹Ruby on Rails的這段影片。我突然想起除了Python和Perl之外，還有Ruby這個語言啊!
(其實我大一時也曾看過Ruby，只是當時沒能力欣賞它的美..）

於是最近又開始重學Ruby。結果赫然發現，這不就是我朝思暮想的程式語言嗎!
語法簡單、乾淨、不用再寫self、不用再用__作private member，也有豐富的library…。
在Perl6還沒正式現身前，我就來支持一下Ruby吧