学习编程需要具备的基本能力 - 问题分解
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我一直都说，计算机和编程是用来解决问题。问题的分解肯定是非常重要的，也必须具备的能力。相比我在学习编程需要具备的基本能力 - 抽象谈的_抽象和具象_，大家应该能理解什么是问题分解的能力。不过上次也有人给我留言，说那篇文章说的就是分析和分解问题的能力。其实它们还是有点不同。
抽象和具象关注在理解事物的定义；问题分解关注在分析和理解事物的组成。有时候，问题分解能够辅助定义的理解，但有时候是理解定义后才更好帮助你拆解问题。比如前面说的递归，一开始学习这个概念的时候，你可能用抽象和具象来帮助你理解它是什么。等你掌握核心理念后，如果遇到一个你认为能用递归来解决的问题，你就需要拆解，找出什么是相似和重复处理的逻辑，什么是边界和基准条件。
因为这篇文章是给打算学习编程的人看，所以一开始讲一些生活中我们如何分解问题。后面再举一些编程内的例子。其实学会分解问题，无论是否学习编程都相当有益。
生活
写作
写作竟然也要分解问题？其实我读书时期是相当不喜欢写作的。反而现在编程后，越来越觉得写作和编程的关系是多么的紧密。编程其实就是写一篇逻辑严谨，简洁的文章。
话说回来，写作的时候，我们要怎么分解问题？首先，我们先明确分解问题的目的是什么？。
写作的目的，是为了清楚表达你的观点。要清楚表达其实包含两方面，我们来分解一下。
- 从论述观点的角度
- 我这次想表达的核心观点是什么？
- 细分的子观点有哪些？
- 每个观点有哪些论据可以使用？
- 有没有反面观点？
- 我的观点和反面的区别在什么地方？
- 从清楚表达的角度
- 我的目标人群是谁？
- 有没有贴合的事物可以类比？
- 他们本来可能持有什么观点？
- 为什么他们原来的观点可能不正确或者不完整？
我相信，如果我们在写作之前，至少按照上面的问题来分解，并解决了它们，整篇文章的骨架就基本成型了，剩下的就是填充细节，和打磨文字。
教育
我的儿子已经 7 岁了。可能因为他老爸是程序员吧，我喜欢买的玩具，都是拼图，乐高，棋类的东西。教他玩，学习和做事情的方式，都或多或少教他怎么通过分解问题来考虑。
比如玩拼图的时候，我就教他先按照颜色的相似度来分成几大堆，同时还把四个角，和四条边上的先找出来。拼出外围框架后，再围绕颜色突出的图案开始拼。还有，教他两位数加法的时候，比如 18 + 7，就把 18 分成 10 + 8，然后把 8 + 7 先算出来，得到 15 后，再和 10 去加。当然他自己也慢慢学会分解问题，他教我跳街舞的时候，就学会怎么把动作分拆成一步步教我。
统筹方法
可能很多人都听说过泡茶的统筹规划问题。进得了厨房的女士可能不自觉就应用了这项技能。比如，一顿简单的饭可能包含下面几个步骤。
- 淘米
- 下米煲饭
- 浸泡青菜
- 洗菜
- 炒菜
- 洗肉
- 蒸肉
上面的步骤其实分了存在明显依赖关系的三大块：淘米 -> 下米煲饭，浸泡青菜 -> 洗菜 -> 炒菜, 洗肉 -> 蒸肉。其实还有一些不明显的依赖关系：淘米 -> 浸泡青菜，下米煲饭 10 分钟后 -> 蒸肉。因为用淘米水浸泡一下青菜可以节省一点水，还有我必须在恰当的时间放肉到电饭煲里面蒸，早了导致碟子积水太多，晚了肉可能蒸不熟。所以呢，我安排任务的顺序就是这样：淘米 -> 下米煲饭 -> 浸泡青菜 -> 洗肉 -> 洗菜 -> 蒸肉 -> 炒菜。
虽然这个例子和编程八杆子也搭不上，但是统筹方法在计算机领域相当常见。什么事情可以同时处理（并行计算），什么时候一定要按顺序处理（串行计算），什么东西一定要前面完成，或者放最后。这样的决定，必须依靠把问题分解成尽量独立的小块，才能做出正确的判断。比如，做前端的要考虑页面哪些部分是首屏，也就是用户第一眼就看到的东西，需要优先加载；做数据报表的，要考虑 ETL (Extract-Transform-Load) 涉及从哪些地方抽取数据，依赖关系如何，什么数据转换任务可以同时做，要经过多少时间转换和生成报表。
编程
我之前写过一篇有经验和没有经验的程序员的区别，里面说的很多都和问题分解有关系。所以这里就简单带一下，详细的可以参看那篇文章。
定位错误
学习编程的新手，经常会碰到各种莫名奇怪的问题，也最怕碰到问题。这也是很多人感到重大挫折而中途放弃的原因。我想说的是，老手也会碰到莫名奇怪的问题，只是我们懂得如何分析和分解问题，然后定位错误。
任务拆分，估算
现在很多人学习 Web 编程，基本都是学习如何搭建一个网站，或者论坛。但是很多人，要么觉得系统太庞大，不知道如何入手。要么以为很简单，低估问题的难度，一开始信心满满，后面遇到各种小问题冒出来，就迷失方向，抓不到重点了。
假设我要做一个类似电商类网站，我可以怎么分解呢？
- 用户模块：包括用户注册，登录，个人信息。用户还要分普通用户，商家。
- 商品模块：商家产品上架，下架。
- 订单模块：用户购物车，下订单，支付，取消订单。
- 物流模块：产品库存管理，发货。
上面几大模块，往横向分析的话，相互之间还有依赖关系和交互，比如没有库存就不能下订单，发货后就不能取消订单等。纵向深入分析的话，比如注册要手机还是邮件验证，还是用社交帐号登录，支付要接入微信，银联还是支付宝等。当你把系统分解完，就可以找出哪些是核心和必不可少的部分，然后决定 MVP 应该包含什么。
还有，上次有人和我说，他是做股票分析的，想学习一点编程，然后帮助他筛选出股票。他想做的东西比如是拿今天所有的股票，看有多少站到五日均线以上。那我就帮他分析，和拆解他要面对的问题是什么。
- 你如何获取股票数据？有现成的，还是要学如何写爬虫，自己抓取？
- 什么叫做站到五日均线以上，获取的数据里面就有，还是自己算？
- 要自己算的话，你有学过基本的数据统计分析知识吗？
这样一路下来，你就可以针对自己要做的事情，把每一个点逐一拆解，直至基本无法更细的程度。最后，重点要关注什么地方，什么地方花钱可以搞定，什么地方是自己必须自己学习和重点掌握的，就比较清晰了。
总结
问题分解可以说无论什么领域都适合也应该使用。计算机和编程的不断发展，其实也越来越往专业领域拆分。现在涌现出来的各种 PaaS, SaaS 云平台，包括网络主机供应商，静态资源图片存储和加速，网络安全防护，认证登录系统，网络数据库等都是把以前的搭建，部署和维护系统整件事，拆解成各个小问题，然后抽象出共性来作为一种服务提供。