评playerc网友的"求比指定数大且最小的“不重复数”问题"

　　问题见：对Alexia(minmin)网友代码的评论及对“求比指定数大且最小的‘不重复数’问题”代码的改进 、算法：求比指定数大且最小的“不重复数”问题的高效实现 。

　　playerc网友的代码如下（求比指定数大且最小的“不重复数”问题）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>

#define NUMBER_STR_MAX_LENGTH (128)
unsigned find(unsigned);

int main(void)
{
unsigned num = 0;

printf("Please input Unsigned Number : ");
if (scanf("%u", &num) != 1) {
perror("input error!");
return 1;
}

printf("%u\n", find(num));
return 0;
}

void str_reverse(unsigned char *str,unsigned length)
{
unsigned char *prv = NULL;
unsigned char *cur = NULL;
unsigned char swap = '\0';

for (prv = str, cur = str + (length-1)
; prv < cur; ++prv, --cur){
swap = *prv;
*prv = *cur;
*cur = swap;
}
}

unsigned find(unsigned number)
{
unsigned char number_str[NUMBER_STR_MAX_LENGTH] = {'\0'};
unsigned char *prv = NULL;
unsigned char *cur = NULL;
unsigned char *finded = NULL;
unsigned int number_length = 0;
unsigned int result = 0;
int carry = 0;

++number;
number_length = sprintf(number_str, "%u", number);
str_reverse(number_str, number_length);

for (cur = number_str + (number_length-1), finded = number_str
; cur > finded - 1 ; --cur ){

if (prv != NULL && *prv == *cur){
finded = cur;
carry = 1;
do {
*cur += carry;
carry = (*cur - '0') / 10u;
*cur = (*cur-'0') % 10u + '0';
++cur;
} while (carry != 0 && cur < (number_str + number_length));
if (carry > 0){
*cur = '0' + carry ;
++number_length;
}
}
prv = cur;
}

/* set rests as 010101 */
for (carry = 0; cur > number_str - 1; --cur){
*cur = carry + '0';
carry ^= 1u;
}
str_reverse(number_str, number_length);
sscanf(number_str,"%u",&result);
return result;
}

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　　总体印象：作者写得很认真，也学习了很多新知识并努力地应用这些新知识。有结构化程序设计的意识，但还不够熟练。

　　认真体现在

#define NUMBER_STR_MAX_LENGTH (128)

　　实际上那个括号是没必要的，但写上更好。

　　不过128这个值显得太贪心了，因为输入的数是放在unsigned num之中，目前的计算机的unsigned类型无论如何也不可能达到十进制128位。（4个字节能存储的unsigned类型最大是G的量级，8字节是应该是10的20次方的量级）

#include <stdlib.h>

　　没看出有这个必要，后面没有用到stdlib.h中的内容。

#include <errno.h>

　　这个同样没必要。作者大概以为调用perror()函数需要，其实perror()函数的原型在stdio.h中。

unsigned find(unsigned);

　　这个很好。不过这里同时缺少str_reverse()的函数类型声明。可能str_reverse()是后补的，要么就是忘记了。

　　main()写得还行，但有些画蛇添足。

if (scanf("%u", &num) != 1) {
perror("input error!");
return 1;
}

　　这里作者认为没有正确读入num时会发生错误，但实际上这不能算是错误。如果输入一个非十进制整数，例如输入a字符，scanf("%u", &num)的返回值得0，上面代码段的运行结果将是：


　　这就有些滑稽了。常规上这段应该这样写

if (scanf("%u", &num) != 1) {
printf("input error!\n");
return 1;
}

　　perror()一般用在这样的场合：

pow(10,1234);
perror("pow函数");

　　这段代码的输出将是：


　　main()中调用的是find()函数，按理应该先分析一下，但这个函数写得太长也太复杂，还是放到最后分析。先来看一下str_reverse()函数。

void str_reverse(unsigned char *str,unsigned length)
{
unsigned char *prv = NULL;
unsigned char *cur = NULL;
unsigned char swap = '\0';

for (prv = str, cur = str + (length-1)
; prv < cur; ++prv, --cur){
swap = *prv;
*prv = *cur;
*cur = swap;
}
}

　　这个函数总的感觉就是写得啰嗦不堪而且惊心动魄。

　　首先prv绝对是多余的，它除了接受str的值没有任何其他用处。反过来也可以说str除了把自己的值赋给prv以外没有其他任何用处，就像一个只会传球的二传手。这两个变量其实只需要一个。

　　cur这个变量其实意义也不大，因为可以用str和length表达。

unsigned char swap = '\0';

　　这里的初始化毫无意义，真正的C程序员不会做这种无厘头的初始化。这种无厘头地进行初始化的作风，我的印象是java语言之后兴起的，是很多无脑的C程序员向某些脑残的java程序员学来的。

　　这个变量定义的位置也不对，应该定义在for语句的循环体内。

　　这段代码惊心动魄的地方体现在：

str + (length-1)

　　如果length的值为0u，要知道(length-1)可绝对不是-1。

--cur

　　这也很吓人，因为length为0u或1u时这是未定义行为。

　　当然，这两种情况也许并没有出现。但作者事先想没想到则是另一回事。如果作者事先没想到，是代码作者的失职。如果事先想到了的话，则说明作者不称职：这要多浪费多少脑细胞啊。成天想这些无聊的事情，怎么可能再有精力去想程序功能的实现呢？这就跟有些人喜欢成天“摸着石头过河一样”，实际上那边明明有座大桥——稍微动点脑筋不难发现，这种惊险其实完全可以避免。

swap = *prv;
*prv = *cur;
*cur = swap;

　　这段应该用函数实现，应该把这个东西与reverse尽可能地分开，而不是搅在一起。

　　如果我写str_reverse()，大概会这样

void str_reverse( unsigned char * , unsigned );
void exchang( unsigned char * , unsigned char * );

void exchang( unsigned char * p1 , unsigned char * p2 )
{
unsigned char temp = * p1 ;
* p1 = * p2 ;
* p2 = temp ;
}

void str_reverse( unsigned char * str , unsigned length )
{
while ( length > 1u )
{
exchang( str , str + length - 1u );
str ++ ;
length -= 2u ;
}
}

　　最后来看一下find()函数。

unsigned find(unsigned number)
{
unsigned char number_str[NUMBER_STR_MAX_LENGTH] = {'\0'};
unsigned char *prv = NULL;
unsigned char *cur = NULL;
unsigned char *finded = NULL;
unsigned int number_length = 0;
unsigned int result = 0;
int carry = 0;

++number;
number_length = sprintf(number_str, "%u", number);
str_reverse(number_str, number_length);

for (cur = number_str + (number_length-1), finded = number_str
; cur > finded - 1 ; --cur ){

if (prv != NULL && *prv == *cur){
finded = cur;
carry = 1;
do {
*cur += carry;
carry = (*cur - '0') / 10u;
*cur = (*cur-'0') % 10u + '0';
++cur;
} while (carry != 0 && cur < (number_str + number_length));
if (carry > 0){
*cur = '0' + carry ;
++number_length;
}
}
prv = cur;
}

/* set rests as 010101 */
for (carry = 0; cur > number_str - 1; --cur){
*cur = carry + '0';
carry ^= 1u;
}
str_reverse(number_str, number_length);
sscanf(number_str,"%u",&result);
return result;
}

　　这个函数的功能是找大于number的最小不重复数。

　　这个函数显然是有些过于庞大了，变量也太多，同时无意义的初始化依然存在。

　　变量太多的代码明显不容易把控，据说人类大脑最多能同时思考7个变量，这里加上形参已经有8个了。我相信作者写这个函数的时候一定很痛苦，因为我阅读起来更痛苦。

　　造成变量太多的原因一般是因为不会写代码。

　　首先，这种人成天把算法挂在嘴上，却不懂得设计好的数据结构本身才是算法成立的基础。毫不夸张地说，数据结构就是静态的算法。

　　最近看的几个代码，都只用到了数组或字符串，说明这些作者根本不懂得什么叫数据结构，以至于看到结构体这种简单的数据结构都发蒙、都觉得复杂。这些人多半是中了谭浩强的流毒，被“算法是程序的灵魂”这句华而不实的狗屁口号所迷惑，“总觉得算法最难了”，实际上不懂得数据结构根本就没资格谈算法。卖糖葫芦的老头都懂得把糖山楂穿在一起，要是这些人去卖糖葫芦，非一个粒一个粒去卖不可。

　　造成变量太多的另一个原因是不懂得结构化程序设计，把所有的功能都堆积在一个函数中完成。要完成的任务多，所需要的变量也多。

　　不懂得分层，把所有的变量都放在一起定义也会造成变量过多。变量定义的位置，原则上应该是作用域越小越好。应该用到才定义，而不是一次都定义完。至于外部变量，则通常是更恶心的写法。

number_length = sprintf(number_str, "%u", number);
str_reverse(number_str, number_length);

　　到这里才看明白，作者的number_str居然是要存储字符串。这是很蹩脚的数据结构设计，理由是后面进行加法运算时会非常别扭(这让我想起了那些C#“程序员”)。作者只是想利用一下现成的sprintf()，但sprintf()并不适合使用在这里，最后贪小便宜吃大亏。后面不得不自己写一个str_reverse()，再搭上别别扭扭的“字符”加法运算。所以使用sprintf()并没有得到任何便利，这与库函数的本意相违背。在这里应该自己写一个函数，并且用number_str存储各位数字，而不是存储与数字相对应的字符。

for (cur = number_str + (number_length-1), finded = number_str
; cur > finded - 1 ; --cur ){

if (prv != NULL && *prv == *cur){
finded = cur;
carry = 1;
do {
*cur += carry;
carry = (*cur - '0') / 10u;
*cur = (*cur-'0') % 10u + '0';
++cur;
} while (carry != 0 && cur < (number_str + number_length));
if (carry > 0){
*cur = '0' + carry ;
++number_length;
}
}
prv = cur;
}

　　这个for语句写得太庞大了，很难看清楚。加上作者使用了“{在右侧}在左侧”的代码风格，可读性进一步恶化。实际上“{在右侧}在左侧”这种风格并不适合初学者，把｛｝同时写在左侧的风格并不丢人。

　　这个for语句中有一个很明显的错误，就是“finded - 1”这个表达式是未定义行为。从风格上来说也有些不伦不类：

for (cur = number_str + (number_length-1), finded = number_str
; cur > finded - 1 ; --cur ){
/*……*/
prv = cur;
}

很明显不如写成

for (cur = number_str + (number_length-1), finded = number_str
; cur > finded - 1 ; prv = cur ,  --cur ){
/*……*/
}

　　循环体内部除了繁琐、复杂、笨重以外，看了好几遍，没有发现什么错误。但要注意这并不是一种表扬。没有发现错误是因为代码太复杂，以至于难以发现有明显的错误。而优秀的代码则是简单，简单到明显没有错误。明显没有错误和没有明显的错误绝对是两码事，天壤之别。

　　for语句之后的

/* set rests as 010101 */
for (carry = 0; cur > number_str - 1; --cur){
*cur = carry + '0';
carry ^= 1u;
}

　　显然应该用一个函数完成。这里面同样有用数组名减1的错误。但这段代码完成了在后面只一次加010101的功能，这是这段代码的唯一亮点。要说一下的是carry这个变量，在这里的意义和前面代码中完全不同，这个变量在这个函数里至少有三种含义，代码混乱不堪也就顺理成章了。

　　最后两句

str_reverse(number_str, number_length);
sscanf(number_str,"%u",&result);

看着就累，sscanf()这个小便宜占得得不偿失。一句话，作者选择了错误的数据结构。