流水笔记

面向免费零食和饮料的编程

正式进入实验室

恩,虽然一年之前就在实验室占了个坑,但一直没怎么去,主要是觉得实验室挺吵的,所以一直还在图书馆混(这个很好,无聊的时候可以四处翻书)。这个星期由于老大的老大要验收项目,时间比较紧;又由于同一年级甚至低一年级的同学都已经搬进实验室了,再不到实验室就说不过去了;所以决定还是直接去实验室了。

由于一直没去的缘故,我的桌子堆满了各种闲杂事务,于是这个星期也是很悲剧地每天抽空整理各种物品。现在终于还好了,除了角落里面还有一堆不知道什么年代留下来的物品以外,其它的都已经清理完毕。实验室配的台式机还没有买下来,所以现在基本上来空间是够了,于是就不整理了。。。

这个星期最重要的事情就是Lego机器人小车现在可以在电脑上通过蓝牙串口直接控制了(还特地制订了个Lego小车蓝牙串口通讯协议o(╯□╰)o)。算是把之前一直在说的码头控制系统的三层架构(传感器/马达、Lego、PC)给体现出来了。然后各种做实验测参数,测完参数以后仿真对照发现居然惊人的一致,像我这样做物理实验总是凑数据才能凑地有点象样的人居然能够准确测出系统各种参数,真是太神奇了。。。更加神奇的是测完数据以后和师兄们的理论验证结果对照,居然也是惊人的一致。现在可谓一切都很完美,唯一的问题就是今天晚上给老大的老大演示的时候小车能不能赏脸跑出个跟昨天跑得一样漂亮的曲线。

然后还在准备开题,看了几篇文章,感觉一塌糊涂,下周没有什么任务的话就要把这几篇文章看得通透一点了,不然开题就惨了。。。虽然据鸡米鹤张同学说开题其实很扯,随便讲讲就过了,但似乎光靠一个小车,没有理论的话还真讲不出什么东西来。

然后昨天晚上同学的女朋友说我本科时候是“大家在玩真三的时候我在写代码,大家在写代码的时候我在研究怎么单机堵小兵把电脑卡死”o(╯□╰)o

然后昨天晚上玩三国杀了,很久没完,果然手生了,闪电和乐的判定顺序都忘了。不过最悲剧的是一开始被当成机器人秒杀了。然后完了四局一局都没赢,虽然两局内奸都玩到最后单挑。

啊,对。然后我们宿舍又搬进一位新同学,于是现在宿舍里面基本上连转身的地方都没有了,实在是太悲凉了。更悲凉的是还要在这种环境下住两年。。。。。。。。

然后这周没看Haskell,虽然似乎语法之类的差不多了,但现在对库很不熟悉,找时间还是要做个小项目练练手的。

星期四去打羽毛球了,实验室订的场地,不过去的人很少,就7个人的样子,不过还是很好很强大的,打得很爽。另外,某导体能太好了,打到最后大家都跑不动(我基本上就只能步行,一跑或跳小腿就有抽筋迹象。。。)了,她还在活蹦乱跳的。当然,以上都不是重点,重点是打完球以后前两天腰酸背痛腿抽筋,上楼梯都异常痛苦;当然这也不是最悲惨的,最悲惨的是晚上痛得睡不着觉,滚来滚去地甚是悲凉。不过以后还是要去打的,现在还是太缺乏锻炼了。

然后昨天晚上12点回宿舍的时候发现小朋友们正在出发夜行军。想到他们今天早上回来痛苦的样子我就觉得开心了。。。

然后因为昨天晚上玩三国杀玩到两点,今天早上一起来就十点了,发现两个未接电话,原来是直接就把班里面的秋游给翘了。。。

真悲剧。。。

晚上问老板有没有论文要求,老板说没有,然后想了想又问我:“你不想写吗?”。我说是啊是啊。于是老板发话了:“这样啊,那就写一篇吧。”

早知道不问了。。。

Haskell中的CPS

CPS(Continuation Passing Style)。恩,还不太明白,不过感觉异常强大。简单地说,就是把一个函数(比如说f)作为另一个函数的参数实现迭代,函数作为参数很正常,然而神奇的是CPS中的这个f每次迭代时都不一样,比如说第一次的时候可能是(x -> []),然而第二次的时候可能就变成了(x -> x:[]) 了,这样想起来似乎就有点像Python中的yield了。

比如一个cps的实例是:

cps :: (a -> b -> (b -> b) -> b) -> b -> [a] -> b cps f z [] = z cps f z (x:xs) = f x z (y -> cps f y xs)

然后就可以利用这个cps来重新定义一些常用函数了:

myMap func l = cps (a bl h -> (func a): (h bl)) [] l

myFold func z l = cps (a bl h -> func x (h bl)) z l

这个myFold似乎和foldr不一样,理解错误。。。

myFilter func l = cps (a bl h -> if func a then a: (h bl) else h bl) [] l

这两个函数就map、foldr和filter的实现了,这里面的函数h就是神奇所在了,对应来看,下面三个函数的lambda表达式就是cps中的f,因此h就是(y -> cps f y xs)这个函数,这是一个包含cps的lambda表达式,也就是说每次调用这个函数的时候它都要调用cps来产生一个新的函数。什么时候中止呢,就是当xs==[]的时候了,这时h是这样一个函数t -> [],然后依次把h代入计算,直到最后得到结果。

恩,虽然说起来貌似异常powerful的样子,但好像也没有什么很特别的用处,无非就是一个yield。

求解e的矩阵次方

找了一下,貌似numpy库没有这个函数,自己写了一个

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#!/usr/bin/env python
# -*- coding: UTF-8 -*-
from numpy import *
def pow_e(A, err = 1E-5):
'''e的A次方,A为矩阵'''
idx = 1
fact = 1
result = A ** 0
while True:
T = (A ** idx) / fact
idx += 1
fact *= idx
sumT = sum(map(lambda l: sum(map(long, map(abs, l))), T.tolist()))
if sumT > 10E10:
raise Exception('power is too large')
if sumT <= err:
break
result += T
return result

发牌问题的Python解

原帖在此(有52张扑克牌要随机发牌给四个玩家,并且四个玩家牌的数量是相同的?)

google了一下,发现Python也可以一行写完,不过需要用到izip_longest和random两个函数。代码如下:

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from itertools import izip_longest

from random import random

list(izip_longest(*[iter(sorted(range(1, 53), key=lambda x: random()))]*13))

开始Haskell

今年的计划很完美,上半年学一门脚本语言(Python),现在说不上精通,但至少各种小需求下的正常使用是没什么问题的了,而且也写过不少的程序,最近的就是在重写仙剑啦,不过也很久没写了。。。相比之前马马虎虎学的Ruby(这个还好,至少用ROR做了一个小网站,虽然现在已经报废),Perl(跟学屠龙术差不多,学完了不知道用在哪里,渐渐地就忘光了,现在仅仅依稀还记得各种_、$的古怪含义)。想想Python确实是有它的优势,首先最大的优势当然就是google在用啦,然后各种语法糖也很舒服,库也多,基本上所有需求都能找到相应的库。不足之处是似乎论脚本比不过Perl、论OO比不过Ruby,论函数式好像也不怎么样,总之就是感觉比较杂,而且正则不是native的,也多多少少有点麻烦。缩进是个很有意思的东西,不过我喜欢,唯一的麻烦就是复制代码往往要改缩进。

——————————————————-分割一下——————————————————-

鉴于Python已经可以投入正常使用了,于是决定开始学一个函数式语言,其实可以选择的余地还是很多的,比如Scala、Lisp、Coq等等,不过Scala似乎没有那么纯函数;Coq似乎又仅仅是一个理论语言,没什么实用意义;Lisp似乎不错,但总觉得老了点。然后看到程序员上的一篇文章《纯粹之美——浅谈纯函数式语言Haskell》,发现一个很有趣的东西:Haskell是一个人名(Haskell Curry),然后Curry同构不就是之前学Coq一直不怎么明白的东西嘛。所以想想就学Haskell算了。

于是昨天下了Haskell(七十多M,忒大了。。。),装上,开始边学边做Project Euler,感觉良好~

目前的感觉是Haskell和去掉证明部分的Coq太像了,大概函数式语言都长得一个样子的缘故,不过更具实用性,因为有IO等交互性的模块。关于为什么能有IO,《纯粹之美——浅谈纯函数式语言Haskell》里面是这么说的:

—————————————————-以下为摘抄—————————————————-

Haskell里面用了Monad的概念,帮助干这些“脏活”。Haskell是一门通用语言,可以实现所有的读写文件、访问数据库等功能。但是它把IO操作与纯函数严格的隔离开。怎么办到呢?haskell的另外一个特性:强类型的特性就发挥作用了。Haskell里面每一个函数都有一个类型签名,整个程序就像是很多个形状不同的拼图,两个函数必须形状匹配才能拼装在一起。任何带有副作用的函数,其类型签名中都会带上一个IO的类型标签,这个IO类型标签就像一个戳,只要带上了,任何调用它的函数也必须有IO标签。只有带有IO类型标签的函数才能调用另一个带有IO标签的函数,而在IO函数内可以调用纯函数,而反过来,纯函数却不可以调用带有IO标签的函数。

——————————————————-摘抄结束——————————————————-

说白了,就是IO这样的模块是游离在Haskell函数式核心模块之外的补充部分。

还有一个很有意思的东西就是Haskell的程序可以很容易变成无需Haskell平台环境的可执行文件,这个比Java、Python什么的都方便多了。

除此之外,Haskell就很像是Coq了:纯函数式、强类型、惰性计算(lazy)、函数组合、高阶函数等等。

总而言之,统而言之,争取在春节前后能把Haskell用起来。

古剑奇谭豪华版

拿到了,速度很快,很好很强大,不过外壳果然是稍微有点损坏。包装很精美,有一个很可爱的口很大的毛茸茸的钥匙扣、有一个太古纪事卷轴(6米长。。。宿舍展不开)、有一张精美音乐CD(光驱坏了,听不了。。。)、有一本精选美术设定集(还好,不算很精美)。当然还有安装光盘说明书等等,总的来说很满意,虽然价格有点高。

试玩了一下,果然跑不起来。。。没装补丁的时候过场动画(太古纪事卷轴)都一顿一顿的,装全了补丁以后还好,但进入游戏以后依然很卡,放幻灯片的效果,导致操作手感很差。没有显卡太悲凉了。

【转】说说字符集和编码

javaeye上看到的帖子,读起来很愉快。

很久很久以前,有一群人,他们决定用8个可以开合的晶体管来组合成不同的状态,以表示世界上的万物。他们看到8个开关状态是好的,于是他们把这称为”字节”。

再后来,他们又做了一些可以处理这些字节的机器,机器开动了,可以用字节来组合出很多状态,状态开始变来变去。他们看到这样是好的,于是它们就这机器称为”计算机”。

开始计算机只在美国用。八位的字节一共可以组合出256(2的8次方)种不同的状态。

他 们把其中的编号从0开始的32种状态分别规定了特殊的用途,一但终端、打印机遇上约定好的这些字节被传过来时,就要做一些约定的动作。遇上00x10, 终端就换行,遇上0x07, 终端就向人们嘟嘟叫,例好遇上0x1b, 打印机就打印反白的字,或者终端就用彩色显示字母。他们看到这样很好,于是就把这些0x20以下的字节状态称为”控制码”。

他们又把 所有的空格、标点符号、数字、大小写字母分别用连续的字节状态表示,一直编到了第127号,这样计算机就可以用不同字节来存储英语的文字了。大家看到这 样,都感觉很好,于是大家都把这个方案叫做 ANSI 的”Ascii”编码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息互换标准代码)。当时世界上所有的计算机都用同样的ASCII方案来保存英文文字。

后 来,就像建造巴比伦塔一样,世界各地的都开始使用计算机,但是很多国家用的不是英文,他们的字母里有许多是ASCII里没有的,为了可以在计算机保存他们 的文字,他们决定采用127号之后的空位来表示这些新的字母、符号,还加入了很多画表格时需要用下到的横线、竖线、交叉等形状,一直把序号编到了最后一个 状态255。从128到255这一页的字符集被称”扩展字符集”。从此之后,贪婪的人类再没有新的状态可以用了,美帝国主义可能没有想到还有第三世界国家 的人们也希望可以用到计算机吧!

等中国人们得到计算机时,已经没有可以利用的字节状态来表示汉字,况且有6000多个常用汉字需要保 存呢。但是这难不倒智慧的中国人民,我们不客气地把那些127号之后的奇异符号们直接取消掉, 规定:一个小于127的字符的意义与原来相同,但两个大于127的字符连在一起时,就表示一个汉字,前面的一个字节(他称之为高字节)从0xA1用到 0xF7,后面一个字节(低字节)从0xA1到0xFE,这样我们就可以组合出大约7000多个简体汉字了。在这些编码里,我们还把数学符号、罗马希腊的 字母、日文的假名们都编进去了,连在 ASCII 里本来就有的数字、标点、字母都统统重新编了两个字节长的编码,这就是常说的”全角”字符,而原来在127号以下的那些就叫”半角”字符了。

中国人民看到这样很不错,于是就把这种汉字方案叫做 “GB2312”。GB2312 是对 ASCII 的中文扩展。

但是中国的汉字太多了,我们很快就就发现有许多人的人名没有办法在这里打出来,特别是某些很会麻烦别人的国家领导人。于是我们不得不继续把 GB2312 没有用到的码位找出来老实不客气地用上。

后 来还是不够用,于是干脆不再要求低字节一定是127号之后的内码,只要第一个字节是大于127就固定表示这是一个汉字的开始,不管后面跟的是不是扩展字符 集里的内容。结果扩展之后的编码方案被称为 GBK 标准,GBK 包括了 GB2312 的所有内容,同时又增加了近20000个新的汉字(包括繁体字)和符号。

后来少数民族也要用电脑了,于是我们再扩展,又加了几千个新的少数民族的字,GBK 扩成了 GB18030。从此之后,中华民族的文化就可以在计算机时代中传承了。

中 国的程序员们看到这一系列汉字编码的标准是好的,于是通称他们叫做 “DBCS”(Double Byte Charecter Set 双字节字符集)。在DBCS系列标准里,最大的特点是两字节长的汉字字符和一字节长的英文字符并存于同一套编码方案里,因此他们写的程序为了支持中文处 理,必须要注意字串里的每一个字节的值,如果这个值是大于127的,那么就认为一个双字节字符集里的字符出现了。那时候凡是受过加持,会编程的计算机僧侣 们都要每天念下面这个咒语数百遍:

“一个汉字算两个英文字符!一个汉字算两个英文字符……”

因 为当时各个国家都像中国这样搞出一套自己的编码标准,结果互相之间谁也不懂谁的编码,谁也不支持别人的编码,连大陆和台湾这样只相隔了150海里,使用着 同一种语言的兄弟地区,也分别采用了不同的 DBCS 编码方案。当时的中国人想让电脑显示汉字,就必须装上一个”汉字系统”,专门用来处理汉字的显示、输入的问题,但是那个台湾的愚昧封建人士写的算命程序就 必须加装另一套支持 BIG5 编码的什么”倚天汉字系统”才可以用,装错了字符系统,显示就会乱了套!这怎么办?而且世界民族之林中还有那些一时用不上电脑的穷苦人民,他们的文字又怎 么办?

真是计算机的巴比伦塔命题啊!

正在这时,大天使加百列及时出现了:一个叫 ISO (国际标谁化组织)的国际组织决定着手解决这个问题。他们采用的方法很简单:废了所有的地区性编码方案,重新搞一个包括了地球上所有文化、所有字母和符号 的编码!他们打算叫它”Universal Multiple-Octet Coded Character Set”,简称 UCS, 俗称 “UNICODE”。

UNICODE 开始制订时,计算机的存储器容量极大地发展了,空间再也不成为问题了。于是 ISO 就直接规定必须用两个字节,也就是16位来统一表示所有的字符,对于ascii里的那些”半角”字符,UNICODE 包持其原编码不变,只是将其长度由原来的8位扩展为16位,而其他文化和语言的字符则全部重新统一编码。由于”半角”英文符号只需要用到低8位,所以其高 8位永远是0,因此这种大气的方案在保存英文文本时会多浪费一倍的空间。

这时候,从旧社会里走过来的程序员开始发现一个奇怪的现象: 他们的strlen函数靠不住了,一个汉字不再是相当于两个字符了,而是一个!是的,从 UNICODE 开始,无论是半角的英文字母,还是全角的汉字,它们都是统一的”一个字符”!同时,也都是统一的”两个字节”,请注意”字符”和”字节”两个术语的不 同,”字节”是一个8位的物理存贮单元,而”字符”则是一个文化相关的符号。在UNICODE 中,一个字符就是两个字节。一个汉字算两个英文字符的时代已经快过去了。

从前多种字符集存在时,那些做多语言软件的公司遇上过很大麻 烦,他们为了在不同的国家销售同一套软件,就不得不在区域化软件时也加持那个双字节字符集咒语,不仅要处处小心不要搞错,还要把软件中的文字在不同的字符 集中转来转去。UNICODE 对于他们来说是一个很好的一揽子解决方案,于是从 Windows NT 开始,MS 趁机把它们的操作系统改了一遍,把所有的核心代码都改成了用 UNICODE 方式工作的版本,从这时开始,WINDOWS 系统终于无需要加装各种本土语言系统,就可以显示全世界上所有文化的字符了。

但是,UNICODE 在制订时没有考虑与任何一种现有的编码方案保持兼容,这使得 GBK 与UNICODE 在汉字的内码编排上完全是不一样的,没有一种简单的算术方法可以把文本内容从UNICODE编码和另一种编码进行转换,这种转换必须通过查表来进行。

如 前所述,UNICODE 是用两个字节来表示为一个字符,他总共可以组合出65535不同的字符,这大概已经可以覆盖世界上所有文化的符号。如果还不够也没有关系,ISO已经准备 了UCS-4方案,说简单了就是四个字节来表示一个字符,这样我们就可以组合出21亿个不同的字符出来(最高位有其他用途),这大概可以用到银河联邦成立 那一天吧!

UNICODE 来到时,一起到来的还有计算机网络的兴起,UNICODE 如何在网络上传输也是一个必须考虑的问题,于是面向传输的众多 UTF(UCS Transfer Format)标准出现了,顾名思义,UTF8就是每次8个位传输数据,而UTF16就是每次16个位,只不过为了传输时的可靠性,从UNICODE到 UTF时并不是直接的对应,而是要过一些算法和规则来转换。

受到过网络编程加持的计算机僧侣们都知道,在网络里传递信息时有一个很重要 的问题,就是对于数据高低位的解读方式,一些计算机是采用低位先发送的方法,例如我们PC机采用的 INTEL 架构,而另一些是采用高位先发送的方式,在网络中交换数据时,为了核对双方对于高低位的认识是否是一致的,采用了一种很简便的方法,就是在文本流的开始时 向对方发送一个标志符。如果之后的文本是高位在位,那就发送”FEFF”,反之,则发送”FFFE”。不信你可以用二进制方式打开一个UTF-X格式的文 件,看看开头两个字节是不是这两个字节?

讲到这里,我们再顺便说说一个很著名的奇怪现象:当你在 windows 的记事本里新建一个文件,输入”联通”两个字之后,保存,关闭,然后再次打开,你会发现这两个字已经消失了,代之的是几个乱码!呵呵,有人说这就是联通之所以拼不过移动的原因。

其实这是因为GB2312编码与UTF8编码产生了编码冲撞的原因。

从网上引来一段从UNICODE到UTF8的转换规则:

Unicode

UTF-8 0000 - 007F

0xxxxxxx

0080 - 07FF

110xxxxx 10xxxxxx

0800 - FFFF

1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx

例 如”汉”字的Unicode编码是6C49。6C49在0800-FFFF之间,所以要用3字节模板:1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx。将6C49写成二进制是:0110 1100 0100 1001,将这个比特流按三字节模板的分段方法分为0110 110001 001001,依次代替模板中的x,得到:1110-0110 10-110001 10-001001,即E6 B1 89,这就是其UTF8的编码。

而当你新建一个文本文件时,记事本的编码默认是ANSI, 如果你在ANSI的编码输入汉字,那么他实际就是GB系列的编码方式,在这种编码下,”联通”的内码是:

c1 1100 0001

aa 1010 1010

cd 1100 1101

a8 1010 1000

注 意到了吗?第一二个字节、第三四个字节的起始部分的都是”110”和”10”,正好与UTF8规则里的两字节模板是一致的,于是再次打开记事本时,记事本 就误认为这是一个UTF8编码的文件,让我们把第一个字节的110和第二个字节的10去掉,我们就得到了”00001 101010”,再把各位对齐,补上前导的0,就得到了”0000 0000 0110 1010”,不好意思,这是UNICODE的006A,也就是小写的字母”j”,而之后的两字节用UTF8解码之后是0368,这个字符什么也不是。这就 是只有”联通”两个字的文件没有办法在记事本里正常显示的原因。

而如果你在”联通”之后多输入几个字,其他的字的编码不见得又恰好是110和10开始的字节,这样再次打开时,记事本就不会坚持这是一个utf8编码的文件,而会用ANSI的方式解读之,这时乱码又不出现了。