初中生編程審題的常見(jiàn)問(wèn)題及矯正策略

■金志峰

我們?cè)诰幊探虒W(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到各類(lèi)問(wèn)題，其中較為常見(jiàn)的是學(xué)生在解題過(guò)程中的審題問(wèn)題。在教學(xué)中，通過(guò)查看學(xué)生提交上來(lái)的程序文件，筆者總會(huì)遺憾地發(fā)現(xiàn)，學(xué)生不是沒(méi)弄明白題目的意思，就是不能挖掘出題目隱含的條件。只要筆者把題目要求再讀一讀或者稍作解釋?zhuān)麄儠?huì)馬上反應(yīng)過(guò)來(lái)并能修改正確。為此，筆者根據(jù)自身實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談一下初中學(xué)生編程審題的常見(jiàn)問(wèn)題及教師教學(xué)針對(duì)性的矯正策略。

一、分清主次，耐心讀題，深入理解

盲目審題是學(xué)生解題的一大障礙，教學(xué)中教師的巧妙引導(dǎo)顯得尤為重要。審編程題首先是要理解題目中問(wèn)題的描述部分，這其中含有這個(gè)題目的已知條件，解題的關(guān)鍵是將這些條件認(rèn)真分析，加以整理，發(fā)現(xiàn)隱藏在其中的條件和規(guī)律，然后再選擇正確的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)加以解題。

有時(shí)候，編程題不會(huì)像數(shù)學(xué)題那樣，直接將已知條件告訴你，再告訴你要求什么。出題者往往以故事開(kāi)頭，這些故事可能對(duì)問(wèn)題的解決毫無(wú)幫助。例如，“秘密會(huì)談”中一開(kāi)始講述了世界為什么會(huì)毀滅，各國(guó)重要人士將云集北京進(jìn)行秘密會(huì)談尋求解救策略……這些信息其實(shí)和解題基本無(wú)關(guān)，真正有用的信息是最后敘述的這些重要人士坐的地鐵出發(fā)時(shí)間和速度，求這些人什么時(shí)間能到達(dá)北京。很多學(xué)生被一開(kāi)始所講的故事給迷惑了，都以為題目?jī)?nèi)容這么長(zhǎng)，肯定很難做。

針對(duì)這種情況，筆者的策略是指導(dǎo)學(xué)生耐心讀題、深入理解。對(duì)于很長(zhǎng)且一時(shí)半刻不能理解的題目，教師需告訴學(xué)生要有耐心和信心，學(xué)會(huì)心理暗示：這題就是題目有點(diǎn)長(zhǎng)且不太好懂，看懂了就很簡(jiǎn)單。我們關(guān)心的不是故事中說(shuō)了什么，這些事是不是真有，而是要從故事中提取出有用的信息，知道真正要讓我們處理什么樣的數(shù)據(jù)，要得到什么結(jié)果。這樣才有可能正確理解題意，從而深入解題。正是在筆者指導(dǎo)下用這種方法審題，多數(shù)學(xué)生很快就把上題做出來(lái)了。

二、重視變量，立足基礎(chǔ)，靈活應(yīng)用

在做題時(shí)，忽視條件中的變量數(shù)據(jù)范圍是學(xué)生解題的又一大障礙。同一個(gè)題目，因變量的數(shù)據(jù)范圍不同可能會(huì)影響到定義的變量和解題方法。教師該如何幫助學(xué)生有效避免這類(lèi)問(wèn)題呢？以下，筆者列出了學(xué)生由于未注意數(shù)據(jù)范圍因素而可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題及教師的輔導(dǎo)策略。

在Pascal中，每個(gè)變量具有一個(gè)特定的類(lèi)型，它決定了變量的存儲(chǔ)器的大小和布局、范圍內(nèi)的值可否存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器內(nèi)。在實(shí)際審題過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)只注重解題方法，而忽視題目中變量的數(shù)據(jù)范圍。例如，“Oliver的成績(jī)”這道題目中的數(shù)據(jù)規(guī)模：

對(duì)于50%的數(shù)據(jù)，0＜N＜1000，0＜M＜19。

對(duì)于100%的數(shù)據(jù)，0＜N＜1000，0＜M＜30，且都為整數(shù)。

分析：M是Oliver的成績(jī)變量的位數(shù)，一開(kāi)始很多學(xué)生把M設(shè)置成longint類(lèi)型，長(zhǎng)整形變量最大范圍是10位數(shù)，int64類(lèi)型變量最大范圍是19位。題目規(guī)定50%的成績(jī)M是19位。所以，把M設(shè)置成長(zhǎng)整型的學(xué)生測(cè)試成績(jī)是0分，把M設(shè)置成int64類(lèi)型的學(xué)生測(cè)試成績(jī)是50分，只有用高精度方法做的學(xué)生才能得到100分。

針對(duì)這種情況，我們必須幫助學(xué)生打好自身基礎(chǔ)，牢記各變量類(lèi)型特點(diǎn)。我們還要幫助學(xué)生養(yǎng)成仔細(xì)分析數(shù)據(jù)范圍的習(xí)慣。一般的試題都會(huì)告訴你數(shù)據(jù)范圍，如30%的數(shù)據(jù)在一個(gè)小的范圍，60%以?xún)?nèi)的數(shù)據(jù)在稍大的范圍，100%的數(shù)據(jù)是更大的范圍。首選目標(biāo)是針對(duì)100%的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行仔細(xì)分析研究，盡量要拿全分。假如學(xué)生確實(shí)只能解決小數(shù)據(jù)的，應(yīng)放棄全對(duì)的期望，切不能因貪心而導(dǎo)致一分未得。

三、考慮時(shí)空限制，充分分析，巧妙應(yīng)變

評(píng)價(jià)學(xué)生程序的重要指標(biāo)就是題目中所給出的時(shí)間和空間數(shù)據(jù)。通常，在競(jìng)賽中都有運(yùn)行內(nèi)存和測(cè)試點(diǎn)時(shí)間限制的數(shù)據(jù)說(shuō)明。同一個(gè)題目如果數(shù)據(jù)限制差異大的話(huà)可能難度差異也很大。從某種意義上說(shuō)，這些數(shù)據(jù)限制也暗示了可能的算法，數(shù)據(jù)小，也許是搜索派上用場(chǎng)的時(shí)候，數(shù)據(jù)大了，可能只能考慮動(dòng)態(tài)規(guī)劃、數(shù)學(xué)方法等高效的算法了。

例如，“烏龜棋”一題大意是有M張爬行卡片，分成4種不同的類(lèi)型，每種類(lèi)型的卡片上分別標(biāo)有1、2、3、4四個(gè)數(shù)字之一，表示使用這種卡片后，烏龜棋子將向前爬行的格子數(shù)。用不同的使用順序得分不同，求最多能得到的分?jǐn)?shù)。（N≤350，M≤120，每張卡片不超過(guò)40）有學(xué)生定義了數(shù)組a:array[1..350,1..40,1..40,1..40,1..40]of longint。longint類(lèi)型占用4個(gè)字節(jié)，此數(shù)組占用空間為：350*40*40*40*40*4/1024/1024=3417.97M。一般題目不會(huì)提供這么大的空間，所以即使下面的程序?qū)懙迷俸靡矔?huì)因爆空間而得0分。

分析：程序題目的說(shuō)明部分會(huì)給出“運(yùn)行內(nèi)存上限”，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)有128M、256M、512M。我們?cè)趯?xiě)程序時(shí)，數(shù)據(jù)一定不能超過(guò)這個(gè)內(nèi)存上限。

爆空間相當(dāng)于編譯不通過(guò)，測(cè)試直接零分。如何避免超內(nèi)存上限呢？我們需要指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)準(zhǔn)確計(jì)算自己定義的數(shù)組占用空間值，可通過(guò)writeln(sizeof(數(shù)組名)div 1024 div 1024)表達(dá)式求出。若數(shù)組容量超空間，我們可以減小數(shù)組維數(shù)和個(gè)數(shù)，并應(yīng)用哈稀表、循環(huán)隊(duì)列等加以修正。我們還應(yīng)讓學(xué)生明白：由于空間復(fù)雜度和時(shí)間復(fù)雜度在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，所以，在時(shí)間要求允許的前提下可考慮利用多余的時(shí)間來(lái)減小空間的占用。

編程審題是學(xué)生解題過(guò)程中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，我們千萬(wàn)不能忽視。學(xué)生不應(yīng)在沒(méi)有完全理解題意的情況下上來(lái)就寫(xiě)程序。江蘇省信息奧賽高級(jí)教練員林厚從老師對(duì)學(xué)生有這樣的要求：在信息奧賽解題過(guò)程中要把握好三個(gè)三分之一，即審題、編程、測(cè)試。每一題花在這三部分上的時(shí)間都要盡量平均，不要斬頭去尾。這是非常有道理的，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生幾乎會(huì)把所有時(shí)間都放在編程這一部分上，忽視審題和測(cè)試。因此，想要正確解題的第一步就是做好審題環(huán)節(jié)。