當程序猿遇上數學

03-18

曾經一直有人問數學老師，學數學有什麼用？我去買菜難道還要用到微積分嗎？我去開會難道還要用到線性代數嗎？這估計是很多人學不好數學、不想學數學而找的借口，但這個問題究竟要怎麼回答呢？今天我就站在程序員的角度上來回答下這個問題。

隔壁老王是一個剛入職的程序猿，最近正在被資深程序猿小明帶著。

小明：老王，你數學怎麼樣啊？

老王：啊，數學？加減還可以，乘除就要看了。

小明：￥#…&*）@！

1Mission One

小明：老王，最近射擊師小紅設計了一套不錯的UI動效，你不還是單身狗嗎，給你個機會去聊聊妹吧，把這套動效完成好！

老王：跪謝小明，保證完成任務！

小紅：動效很簡單，就幾個動畫，幾個自定義View，自定義View要能適配各種大小，點擊的時候判斷區域來顯示動態效果。

老王：包在我身上，so seay，just do IT。

過了幾天……

小明：時間就是金錢，我的老王，工作完成的怎麼樣了啊？

老王：尼瑪，這玩意算不清楚了啊，怎麼一會要算大小，一會大小算的又不對，還得去學自定義View的繪製原理，這什麼鬼！

小明：卧槽，你不是說你加減法不錯的嗎？？這裡都是最簡單的加減法啊！！好好了解下自定義View的onMeasure和onLayout的含義和流程，下面就是完全的數學計算了啊！實在不行，公司有一本《Android群英傳》，裡面的第三章『Android控制項架構與自定義View詳解』，對自定義View的流程進行了非常詳細的講解，可以好好參考下。

老王：嗯嗯，太好了，我馬上去看！

的確，很多人抱怨自定義View很難，而實際上，一個基本的自定義View，使用到的，實際上就是最簡單的加減法，根據坐標、大小，來計算自己的位置，大小，而很多人覺得複雜，只是被一些高級的自定義View給唬住了，往往看見非常複雜的坐標運算，就放棄了。實際上，只要你『明知山有釜，偏向釜山行』，靜下心來仔細分析每個公式的含義，相信很快就能了解它的作用，同時，只要你淡定下來，好好梳理下你要實現的自定義View的顯示，根據Android所提供的那些API進行編寫，寫上幾個，就有套路了，畢竟，加減法還是很簡單的嘛！

2Mission Two

小明：感謝天，感謝地，你的自定義View終於寫好了，可是動效呢？難道你看片只看截圖？趕緊給我動起來！

老王：哦，我一般都是老司機帶著看的。我嘗試下自己動動吧。

a few days later……

小明：時間就是金錢，我的老王，工作完成的怎麼樣了啊？

老王：為了部落，我的女王！

小明：別BB，今天搞不定，晚上團隊保健，哦不，團隊活動你別來了。

老王：可是，這個區域真的很難啊，我數學不好，可是要判斷『一個點擊點是否在一個閉合路徑內』，這個問題很難啊，我在網上找了，這個至少要用到高中數學啊！！

小明：卧槽，你似不似傻！Android提供的API你都了解嗎？通過Region不就可以很方便的判斷了嗎？？還演算法，算你妹啊！

老王：嗯嗯，太好了，我馬上去看！

的確，很多人抱怨自定義View裡面要做很多很複雜的判斷，一會牽扯到這個演算法，一會牽扯到那個演算法，但實際上，這些都是你對Android API不了解所造成的，很多常用的演算法的判斷，都被Android所封裝了起來，你只需要簡單的調用即可，否則，你就會花費大量的時間，來做一些無謂的工作。另外，掌握好Android的一些API，可以給你提供更簡單的繪製方法，例如對Canvas的旋轉、鎖定、圖層等API的使用，有時候就可以讓複雜的角度計算，變成加減法的運算。

3Mission Three

小明：老王，小紅跟我反映，你上次的動效很僵硬啊，完全不像是一個高級工程師寫出來的東西啊

老王：卧槽，我本來就不是啊。

小明：你都工作好幾天了，是時候向高級程序猿進軍了！來，把這個動效改的更自然一點吧！

老王：哦，是不是寫完就是高級程序猿了。

數日後……

小明：時間就是金錢，我的老王，工作完成的怎麼樣了啊？

老王：我看了，要模擬更加真實的動畫，就需要用到TimeInterpolator和TypeEvaluator，還有各種函數的計算，這明顯要用乘除法了啊！

小明：卧槽，你高中數學老師在哪，看我打不死他！幾個函數圖像都不能理解，你還想進階高級程序猿！好好看看微信公眾號『Android群英傳』的這篇文章吧模擬自然動畫的精髓——TimeInterpolator與TypeEvaluator，要想多學乾貨，一定要多看這個公眾號！

的確，程序開發中的很多細節，都需要使用數學來進行精益求精。文中的這個例子，就是一個比較典型的代表，函數圖像在開發中有很多用處，但這並不代表我們需要去推導、去研究新的函數，至少老王的高中數學還達不到這水平，我們只需要去了解、知道如何使用、計算就OK了。讓專業的人去做專業的事，我們是程序開發、而不是數學家。

4Mission Four

小明：老王，你已經是高級程序猿了，是時候給你一些高難度的任務了。

老王：我才工作幾天啊！

小明：嗯，不錯，這次的圖像處理任務就交給你了哈，頑張ってください！

逝者如斯夫……

小明：時間就是金錢，我的老王，工作完成的怎麼樣了啊？

老王：圖像的處理要使用到矩陣這些知識，我現在正在複習線性代數！

小明：卧槽，複習你妹啊！圖像處理也好、Matrix變換也好，用到的線性代數最多不超過線代的第一冊、第二章、第三節！了解最基本的矩陣知識就可以了啊，實在不行，去看看公司那本『Android群英傳』的第六章和第七章吧！

老王：嗯嗯，我馬上去看！

的確，矩陣在Android中用的非常多，很多程序都是通過矩陣來進行運算的，這也是線性代數的實際意義所在，很多人剛開始學習線代的時候，認為好像壓根都沒有一點用，但實際上，這些都是現代計算機的基礎知識，掌握好這些知識，可以讓你在後面開發程序的時候，對這些處理有更加深刻的認識，因為雖然SDK給我們封裝了很多矩陣的操作方法，但是，知其然，and其所以然，會讓你對知識點有更加深刻的理解，同時，遇到問題，也有更多的思路去分析。

5Mission Complete

老王：小明，你簡直比數學老師還牛逼啊，短短几天，我的數學突飛猛進啊，我感覺現在已經直逼高等數學了啊！

小明：你知道我為什麼要用自定義View來給你講解數學嗎？自定義View對於初學者來說，是學習Android常常遇到的第一隻大老虎，而且也是最能看出一個程序猿數學基礎的知識點，一個自定義View，說白了，就是讓你教計算機這個『智障』如何去畫畫，計算機什麼都不懂，他只能按照你的思維去繪製，而你需要做的，就是將View拆解成坐標點、已經點運動的軌跡，那麼這裡所用到的知識，包括但不限於以下幾種：

函數圖像
三角函數
角度與弧度
直線方程
貝塞爾曲線
矩陣

掌握這些基礎知識，不僅僅是學好自定義View，更是學好編程的基礎，當然，這裡面的大部分知識，在高中數學就已經基本學完了，大學裡的高數，不過是進一步的補充和優化，如果你是一般的應用程序開發，那麼這些就夠了，但如果你是一些比較專業的應用開發，例如圖像、音頻處理這些App，就需要比較專業的數學知識了。

所以說，程序猿需要數學嗎？如果你只想重複寫寫那些頁面，調整調整UI的話，那確實不需要，但一個不想當醫生的廚師不是一個好程序猿，如果你要讓你開發技能更上一層樓，那你就必須對數學有所了解，不管是最簡單的取模、排序，還是一些常用的演算法、圖像處理、圖形變換，或者說，是一些動效、UI，這些都需要數學知識來支撐。

另外，我想說的是，即使對於非程序猿，哪怕是文科生，數學依然是非常有用的一門學科，但它對於這些人的幫助，並不是在於方程、函數，而是數學思維的培養，數學思維，讓一個人的思維更縝密、邏輯有條理，這才是數學對人最大的幫助！

老王：小明說得對！小明真牛逼！

以上內容純屬虛構，如有推廣，是我故意的！