对信息学竞赛中调试方法的建议

转载自：http://blog.csdn.net/lemonoil/article/details/51884190

信息学之于其他竞赛学科的不同，就在于需要通过写程序来表达自己的思维和想法。如何尽可能又快又好地调试程序，成了我们必须要思考的问题。相信很多同学都有过这样的经历：思考一个算法只花了半个小时，但是把这个算法写对却花了一天。。思考与实现的时间往往不成正比。

下面是我结合自己的经验给出的一些小建议，仅供大家参考，如果有不太好的地方，也欢迎指正~

关于调试有一个大前提，就是思考的方向一定得严谨正确，因为思考决定实现，如果思考的时候有漏洞，那么实现的程序肯定也不强健。在想出算法之后不要急着实现，一定要认真反复地论证：我的算法每一步的定义是否严谨，是不是哪里还有漏洞，我的算法所得到的东西是否就是题目需要求解的。确认了自己的想法后再开始实现。

假设我们现在写完了一个程序：

第一步：静态查错(俗称裸眼观察^_^)，即不测试数据，而是通过反复地看代码来检查。静态查错首先要检查是否有变量名打错，语法是否正确，你打的代码和你的想法是否相符。然后要分析代码的逻辑性是否严谨正确，是否能在所有情况下都能正确运行。最后还要验证是否在所有边界情况都能得到正确的解，包括数组是否开够，会不会有n=0的情况等等。静态查错是最有效的查错方法，为什么有的大牛能够一遍写对很复杂的代码，因为他们静态查错的能力非常之强，并且在敲程序的过程中就已经在静态查错了。在实践中，我建议大家尽量让自己的程序模块化（即一个函数做一件事情），然后检查的时候边看边打上注释，这样能让自己更清醒地判断，也方便以后能轻松阅读自己的程序。

第二步：动态查错，用数据来验证代码的正确性。人眼往往不可靠，我们需要用更安全的数据来判定。一般而言在普通的OI竞赛中，时间是比较充裕的，我们有时间来对拍。对拍需要三个程序，一个是你需要提交的标准程序(std)，一个是能够通过部分数据的暴力程序（plain），一个是用来生成数据的程序(mk_data)。

关于plain程序，一般会比较好写，所以一定要认真检查，不要写错！

关于mk_data，一般需要得到一个随机的整数，c++语言写法如下：

我们可以运行一次mk_data，得到一组数据，然后分别用std和plain跑一遍，看结果是否一样。当然这样手动是比较麻烦的，我们可以用脚本来自动对拍，下面是windows下用bat脚本对拍的普通写法：

（约定plain的输出文件是1.out，std的输出文件是2.out）

将这一段话写在一个文本文件中，将其重命名为ck.bat，然后和上述三个程序放在同一文件夹下，双击ck.bat，就能够实现对拍了。对拍的优势在于能够近似模拟出出题人的数据来检验你的程序，一般在考场上通过了对拍的程序很难写挂。当然有的时候随机数据不一定能够满足我们的需求，这时候需要我们从出题人的角度出发，去构造一些最坏情况下的数据，来检验我们程序的强健性。

第三步：提交之前，检查文件名，再次编译程序，运行一遍样例，以防手抽。

静态差错大大降低了程序出错的概率，减少了动态调试的时间，动态查错给程序上了双保险，最后的检查防止了意外情况的出现。这样的程序的正确性能够大大提高。

在调试中，最关键的一点，是站在逻辑的高度去思考程序，而不是从某个数据的角度去查看变量，这样才能避免陷于调试的泥潭不能自拔。