Microbubu的迷你实验室

尽可能让代码自然语言化

C# 面试题 Python
字数统计: 1.5k阅读时长: 6 min
2018/12/29 Share

前几天同学过来，于是请了几天假，加上紧接着的元旦假期，工作时间比较闲暇，因此有时间上网看看资料，学学Python。尽管Python相对简单，但是对于我这种一直使用C#的程序员来说，使用起来并不是很舒服，具体体现在下面几点：

  1. 相比C#和Java，Python规范性上欠佳，比如其特殊的双下划线方法，用起来非常不自在，需要一段时间适应；
  2. Python中有非常优秀的列表推导及生成器等语法，之前没有这么用过，所以不习惯，然而我非常喜欢这样的写法；
  3. 没有了强大的Visual Studio支撑，编码效率比不上C#，但是Python作为脚本语言完成任务所需的代码量却要比C#、Java这种大型语言少很多，因为一般的小型任务一般不需要考虑写一堆类出来，这一点也是其优势。但是得益于VS Code强大的扩展，使用VS Code编写Python代码也能达到VS的80%的水平。

啃了两天《流畅的Python》之后发现这本书还是偏向高级内容，所以我又找了本《Python基础教程》看。概览后发现，不管是《流畅的Python》还是《Python基础教程》，在很多地方都体现出了Python的理念——将代码语言化，这也是很多其他高级语言追求的目标，但Python在这方面做的更好，特别是其列表推导式：

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numbers_less_than_10 = [num for num in range(10)]

上面这行代码浅显易懂，可以理解为：对于0~9中的每一个数，将其加入到一个列表中，完全比其他语言的for循环在语义上要明确很多，比如C#写出来语义就没这么接近人类的自然语言：

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List<int> numbersLessThan10 = new List<int>();
for(int index = 0; index < 10; index++)
{
    numbersLessThan10.Add(index);
}

虽然你也可以不这么麻烦的写成类似下面这样(需要using System.Linq)：

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List<int> numbersLessThan10 = Enumerable.Range(0, 10).ToList();

但是这里的List<int>还是没有Python中的方括号简单直接。既然了解到了将代码写的更加自然语言化所带来的优势，那么平时的代码编写就需要仔细思考、多多总结。

恰好昨天看到一个比较简单的编程题目（一道华为的社招机试题），我这里就尽可能用比较能接近人类自然语言的方式将其代码化：

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骰子有6个面，现在用1，2，3，4，5，6分别代表一个骰子的左，右，前，后，上，下的初始位置。
骰子置于桌面，从顶部观察。用R代表向右滚动一次，用L代表向左滚动一次，用F表示向前翻转1次，B表示向后翻转1次，
用A表示逆时针旋转90度，用C表示顺时针旋转90度。
现从初始状态开始，根据输入的动作序列，计算得到最终的状态。
输入描述：
初始状态：123456
输入只包含LRFBAC的字母序列，最大长度为50，可重复
输出描述：输出最终状态
输入例子：RA
输出例子：436512

现用C#语言实现如下：

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public class DiceSurfaceStatus
{
    //Left,Right,Front,Back,Top,Bottom
    private int[] surfaceStatus = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

    private void SwapArrayTwoElements(int[] array, int index1, int index2)
    {
        int temp = array[index1];
        array[index1] = array[index2];
        array[index2] = temp;
    }

    private void SwapSurface(Surface surface1, Surface surface2)
        => SwapArrayTwoElements(surfaceStatus, (int)surface1, (int)surface2);

    public string RotateTo(string directions)
    {
        foreach (var item in directions.ToUpper())
            Rotate(item);
        var result = string.Empty;
        foreach (var item in surfaceStatus)
            result += item.ToString();
        return result;
    }

    private void Rotate(char direction)
    {
        switch (direction)
        {
            case 'L':
                TurnLeft();
                break;
            case 'R':
                TurnRight();
                break;
            case 'F':
                TurnFront();
                break;
            case 'B':
                TurnBack();
                break;
            case 'A':
                RotateLeft();
                break;
            case 'C':
                RotateRight();
                break;
        }
    }

    private void TurnLeft()
    {
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Left);
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Bottom);
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Right);
    }

    private void TurnRight()
    {
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Right);
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Bottom);
        SwapSurface(Surface.Top, Surface.Left);
    }

    private void TurnFront()
    {
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Bottom);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Back);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Top);
    }

    private void TurnBack()
    {
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Top);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Back);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Bottom);
    }

    //逆时针旋转
    private void RotateLeft()
    {
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Right);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Back);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Left);
    }

    //顺时针旋转
    private void RotateRight()
    {
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Left);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Back);
        SwapSurface(Surface.Front, Surface.Right);
    }

    enum Surface
    {
        Left,
        Right,
        Front,
        Back,
        Top,
        Bottom
    }
}

这里我为了代码阅读起来更像书籍，做了一些额外的工作：

  1. 使用枚举表示骰子的六个面，使枚举的值正好对应到保存骰子状态的数组surfaceStatus的下标，这样后续的交换操作只需要传入当前要交换的面的枚举值即可完成；

  2. 将switch块中的内容概括为独立的方法，增强可读性。比如向左翻转(TurnLeft)、向右翻转(TurnRight)、向前翻转(TurnFront)、向后翻转(TurnBack)以及顺时针旋转(RotateRight)和逆时针旋转(RotateLeft)；

  3. 各个方法的名称需要尽量能概括出所对应的操作。比如2中列举的几个方法，另外还有翻转一次(Rotate)和按照一定的顺序翻转到一个新状态(RotateTo)等方法；

  4. 尽可能自然语言化代码。比如交换数组中两个元素的方法(SwapArrayTwoElements)，虽然名称已经足够清楚并易于使用，但是将其扩展成新方法(SwapSurface)之后会使其意图更加清楚，调用前者需要使用数字下标(SwapArrayTwoElements(array,0,1))，但是使用后者一看就知道是在做什么(SwapSurface(Surface.Front,Surface.Left)，将前面的面和左边的面交换位置)。

目前为止，虽然我对自己这样的实现方法比较满意，但是这种语言化代码的思想需要今后的经验积累，这也是我的一项长期目标——没有标准答案，尽力而为。

原文作者：Microbubu Groner

原文链接：https://microbubu.github.io/2018/12/29/尽可能让代码自然语言化/

发表日期：December 29th 2018, 8:37:37 pm

更新日期：December 29th 2018, 8:43:01 pm

版权声明：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

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