本文是Google工程师 Steve Merritt 介绍他日常工作、学习过程中解决编程问题的思路和方法。
原文地址：https://blog.usejournal.com/how-a-googler-solves-coding-problems-ec5d59e73ec5
在本文中，我将向你介绍我在Google日常工作时解决编程问题的策略，这个策略也同时帮助各个级别的程序员（新手、大学生和实习生）学习和成长。通过这个策略，可以减少令人沮丧的调试，并在较短时间内写出更干净、正确的代码。
策略步骤
我将用一个编程问题的例子，来一步一步解释我解决问题的策略。
问题：
有两个字符串：sourceString 和 searchString，返回searchString在sourceString中的第一个位置。如果sourceString不包含searchString，则返回 -1。
第一步：画出来
上来就写代码，是愚蠢和懒惰的方法。
我们平时在开始写作之前，首先要弄清楚论点和论据，并保证论点和论据是有意义的。如果没有这么做的话，你会发现写的文章不顺畅、前言不搭后语，就会浪费时间重头再来一遍。
编程亦是如此，而且会更糟糕。就像，眼睛里弄进了洗发水一样糟糕。
大多数情况，即使问题乍一看很简单，问题的解决方法仍然十分重要。在写代码之前，先在纸上理出方案并验证方案在各种情况下是否正确。
别着急去写任何代码，甚至都不要去想写代码的事，因为你后面会有足够的时间去写代码的那些字符和符号。开始的时候，你仅仅需要像人类正常思考一样，去思考如何解决问题即可。
画一些图表、箭头、方框等，把数字、字符放到图表里面，任何可以帮助你直观分析问题的图表都可以使用。可以任意发挥你的想象，不受键盘、代码的限制，目的是解决问题。
我们可以先虚构一些简单的输入，比如：
- ”abc” 作为searchString，
- ”1234abcdyesefgh” 作为sourceString，
理出正确的结果应该是什么。然后，回味一下你是怎么理出这个结果的，思考的过程有哪些。
我的思考过程：
我可以一眼看出searchString “abc“在sourceString “1234abcdyesefgh“里。我的脑袋里具体的过程是怎么样的呢？首先从sourceString开始一直扫到结尾，看每个连续的三个字符是不是和”abc”相匹配。比如： “123“, “234“, “34a“, “4ab“, “abc“, …。当到第五个的时候，发现匹配！因此得出结果，searchString在sourceString里，并且在第五个位置。
当我们在写下我们的算法时，我们同时也要确保我们考虑到所有可能的场景。不仅在字符串匹配时返回正确的结果，也要在不匹配时返回正确的结果(如本例是：-1)。
让我们尝试以下场景：
- ”yes” 作为searchString，
- ”abcdyefg” 作为sourceString，
这里，我们从sourceString的开头一直寻找到结尾，看看每三个连续字符是否和searchString匹配。当我们寻找到五个位置时，找到”yef”，但差一个字符才完全匹配searchString “yes”；因此我们继续往下找，知道sourceString结束；最终我们没能找到相匹配的子串，所以最终结果返回 -1。
以上的思考过程，在编程术语中便是 算法。通过以上的思考过程，我们不仅考虑匹配到的场景，而且考虑了没有子串匹配的场景；因此，我们有信心我们的算法是工作的，这个时候我们可以继续下一步：把我们的算法形式化下来。
第二步：用自然语言写下来
这一步，我们思考我在第一步总结的算法思路，并尝试用自然语言（英文或中文）写下来。这样可以使算法步骤更精炼一点，方便我们在写具体代码的时候回过头来参考。
- 从sourceString字符串的最开始字符查找；
- 查找每三个字符（这个决定于 searchString的长度）；
- 如果查找的子串（每三个字符），则返回当前的位置；
- 如果到sourceString结束，都没有匹配的子串，则返回 -1。
看起来，很不错哦！
第三步：用伪代码写下来
伪代码不是真正的代码，伪代码是模拟代码的结构。下面是我对上面的算法写的伪代码：
for each index in sourceString,
there are N characters in searchString
let N chars from index onward be called POSSIBLE_MATCH
if POSSIBLE_MATCH is equal to searchString, return index
at the end, if we haven't found a match yet, return -1.再靠近一点，更像实际代码的伪代码写法：
for each index in sourceString,
N = searchString.length
POSSIBLE_MATCH = sourceString[index to index+N]
if POSSIBLE_MATCH === searchString:
return index
return -1伪代码更靠近实际的代码，取决于你自己（比如你工作用的编程语言）；伪代码越靠近实际的代码，后面写代码的时候就会越方便。
第四步：翻译为真正代码
备注：对于简单的问题，这一步可以并到上一步。
到这一步，我们才开始真正的关系代码语法，方法的参数已经编程语言的各种规则。
或许你不能一下子写出所有的代码，没有关系！写下你能写的代码。
function findFirstMatch(searchString, sourceString) {
let length = searchString.length;
for (let index = 0; index < sourceString.length; index++) {
let possibleMatch = <the LENGTH chars starting at index i>
if (possibleMatch === searchString) {
return index;
}
}
return -1;
}注意，我故意留下了一行没有写的代码<the LENGTH chars starting at index i>。因为我不确定在Javascript里如何获取字符串子串，所以我会在下一步骤里解决这个问题。
第五步：不要猜，不要YY
我发现新手程序员经常容易犯一个错误：在互联网上搜一些代码片段，心想 “这个应该可以工作”，然后就把不理解的代码、不做测试的代码放到程序里了。程序里放入越多你不理解的代码，你就越不会找到正确的解决方法。
程序里的错误是你不确定代码的两倍或数倍之多。如果只有一处不确定的代码，罪魁祸首可能就是这一块。但如果有更多不确定、不理解的代码？两处，三处，四处，造成的错误可能就有七八处，渐渐的程序就不可控了。
备注：程序错误和不确定代码的公式(梅森序列:)：a(n) = (2^n) – 1
首先要测试你的代码。在互联网上查询一些方案是很好的，但是在放入你的程序之前，最好先在小范围、特定空间下测试你所查到的代码是按照你的期望工作的。
在上一步中，我不确定Javascript里是如何获取字符串的子串，所以我就先google了一下 ”how to select part of a string in javascript“。第一个找到的结果是w3schools的 （https://www.w3schools.com/jsref/jsref_substr.asp），有点过时，但通常还是可靠的。
根据查到的结果，我推断可以使用：
substr(index, searchString.length)来每次获取sourceString里的一部分。但这只是我的推断。因此，我首先要创建一段小程序来验证我的推断，即验证这个方法是否真的和我想的一样能工作：
>> let testStr = "abcdefghi"
>> let subStr = testStr.substr(3, 4); // simple, easy usage
>> console.log(subStr);
"defg"
>> subStr = testStr.substr(8, 5); // ask for more chars than exist
"i"现在，我很确定这个方法的行为。因此我很放心的在我上面的程序里使用这个方法。我最终的代码如下：
function findFirstMatch(searchString, sourceString) {
let length = searchString.length;
for (let index = 0; index < sourceString.length; index++) {
let possibleMatch = (
sourceString.substr(index, length));
if (possibleMatch === searchString) {
return index;
}
}
return -1;
}
结论
如果你都读到这里了，我想说的是：”还等什么，撸起袖子尝试一下吧！”。按照上面的策略，再回去看下那个令你苦恼的问题吧，我可以保证你会有所改善的。
祝你好运！开始愉快的编程吧！