（缓慢更新至Year 17）全关卡优化及思路浅析（小白向）

这个游戏真的很有意思（尤其是优化），这篇指南是写给我自己的技术文档，以便今后回顾（如果会回顾的话）。非专业，并不一定是最优解，只是阐述一下我的思路。

1. 收发室

关于inbox（输入）和outbox（输出）的教程关卡。

很形象的表示方法（我喜欢这个游戏的其中一个原因）。小人的手中其实就是类似栈顶的区域，他只能拿一样东西，此时这项物品（数据）是可变的、危险的、容易丢失的，高级程序语言中通常会使用变量来存储这个值，但我们现在是没有的，取而代之将采用类似于压栈和弹栈的操作来对其进行存储，简单地说，当需要进行运算时一定要考虑是否需要备份。

另外，“你不能两手空空去outbox”。

2. 繁忙的收发室

jump的教程，以及第一次优化（这个似乎是到后面几关开始优化之后才会出来的优化项目，记不清了，这里我就先当第一次了）。

jump是个邪恶的指令，所有的痛苦都是这个该死的指令造成的。然后你就会发现高级语言有多么亲切，因为它们居然有if、for和while！！！我们在后面再来谈跳转，目前可以简单理解为jump就是没有条件判断的循环。

优化

这游戏的优化是两个不同的目标，代码行数最少和计算步数最少，这两个条件无需同时完成，只要你的程序曾经完成过其中一项指标都会被记录下来，所以请尽情地浪。

• 行数最少通常是指一种普适性的状态，代码简洁，并且不要执着于分辨各种不同的情况，这种优化最需要的是代码的可重复性最高，也就是说只留下最不能去掉的关键步，其他尽量删减合并，这是一种机器的典型思考模式，即重复工作；
  
  
• 与之相反，计算步骤最少则需要分辨各种情况并采取最快路线，可以理解为模拟人脑（偷懒的）思维方式。

我个人十分赞赏第20关乘法研讨会，把优化的这两个特质展现得十分巧妙。我们后续再谈。

说回本关：3行之内完成很简单，无需解释。



可以以调试的思维一步一步观察程序是如何运行的，我们会发现jump的指令也是作为一种“计算”，因此每完成一个数的输出就会需要3步计算，但实际上第一关中输出一个数只需要2步即可。所以我们减少计算步骤的方法即为像第一关的方式进行inbox和outbox的堆叠。需要注意的是这里一共有12个数，但如果单纯堆叠12次输入输出的话，老板会告诉你你的程序“不足以应付所有情况”，此时在程序末端再添加一个jump到最顶端即可。

3. 复印楼层

拷贝的教程。

游戏中的地毯其实就是一个栈，当然它至少很亲切地没有保存先进后出的特质，不然这游戏就更复杂了。从这个方面来看也可以认为是一个数组。总而言之这块地毯是为了弥补这个游戏中没有变量赋予的缺陷，并且冷酷地审视着我们变量使用的根本逻辑。

本关无话可说，依次取出对应值输出即可完成所有优化条件。

[9({YA)TK8JJJN({9.png]

4. 扰码处理器

和上一关一样是对变量思维的基础训练。永远记住你手上只能拿一个数据就行。这一关算是稍微地模仿了一下“先进后出”的压栈和弹栈的感觉，可能是一种情趣吧。

6. 多雨之夏

变量应用的又一个简单训练。

需要注意的是加法的这个步骤并不会更新你已经定义的变量（放在地毯上的数），它在你的手上（CPU）完成，和第一关一样这个和是一个容易丢失的数据。

7. 零扑灭行动

我们有了第一个条件判断语句。我们简称jump0

需要注意的是这个相当于没有else的if，被jump0包围部分执行完毕后是会接着执行jump0外面的部分的，如果不想要它这样执行请记得使用jump。

8. 三倍扩大室

这是一个没有乘法的冰冷的世界……

x3即三个相同的数相加，依然注意先储存变量（不记得也没关系，慢慢学到教训就好）。同时要注意add是只add两次。

9. 零保护行动

jump的一种新鲜用法（对于高级程序语言应该比较新鲜吧，至少我写c++还从来没这么写过）。

此处用在这里是为了优化运算步骤。

常规思路可能是这样：我先输入一个数，判断它是否为0，是的话就输出，不是的话就跳转回输入语句之前进行下一步输出。多余的计算步骤来自于顺序设计时每一个输出之后必须要用jump跳转回到inbox之前，本关中有4个0，就有4次这样的跳转，这就是为什么你写出来是28步而被要求只用25步。（同时也说明了正确的算法还会有某一步只执行过一次）

要对此进行优化，我们可以注意到转到inbox这一步骤重复了，不管是0还是非0都需要跳转回输入，因此我们的优化方向就是去除outbox后jump到inbox的操作，具体实现方式如下，其中第一个jump是只执行一次的语句，可以认为是循环开始前的初始化。

10. 八倍扩大装置

因为题目限制了只能使用3个add，所以普通的思路肯定不行。这个时候就要从8倍本身出发。8的特别之处在于它是2的三次方，考虑到我们的变量（地毯）可以对每一步运算的结果都进行存储，x8就可以被分解为三次翻倍（这一思路需要理解add的特性，add不会改变初始变量的值）。

这里多讲一下，我们在高级语言里进行x=x+y这个操作时实际上是两步，即相加和赋值。这个游戏的add指令相当于return （x+y），把x+y的值放在手上暂存，赋值的步骤则需要另外一行指令。

具体来说，每一个输入的数，将它存储在0号地毯处，手上的初值与0号地毯add（即x2操作，初学者可以注意一下这里的copy思想）后的值存储在1号地毯处，再把手上的值（此时手上的值是x2后的值，初学者可以从这里理解一下栈的操作）与1号地毯add，达成又一次翻倍（x4），重复到第三个地毯上，最后手上的值就是x8后的值了。

11. 加运算走廊

很简单，sub和add本质是一样的，这一关可以帮助初学者更好地理解什么是计算的中间量，什么是需要反复读取的值，什么是会被丢失的数据，什么是不应该被丢失的数据。形象的来说就是分辨拿在手上的值和放在地毯上的值（不会分辨可以反复调试观看小人的行动）。

当然这一关中的两个数都必须先存储下来才能进行操作。

另外copyto的这个操作即a=b，当采用这个指令后我们手上暂存的数也不会消失，因为它是“复制”而非剪切。（随时注意手上的值，可以省去一些不必要的读取操作，对优化很关键）

12. 四十倍放大器

思路和之前八倍放大是一样的，只不过40不再是2的整数次幂，所以可以拆成5x8来算，即先自己反复加5次，再用八倍放大器当时的程序做幂次方。依然分清楚哪些是需要保存的数就行。

[[13XTX5DQ5.png]

13. 均衡之间

两个数是否相等用减法和jump0来判断。

14. 最大值室

这里有一个比较讨巧的做法。判断两个值的大小关系（b-a是否为负）后如何回归原值输出：先将a储存，当a更大时可以直接读取a的值输出，而当b更大时则有b=b-a+a，再用一个add指令即可。

16. 绝对正能量

和上一关思路类似。正数直接输出，负数则有-a=a-a-a。

17. 专属休息室

条件判断的训练题。

a为正时，若b为正则输出0，若b为负则输出1；a为负时，若b为负则输出0，b为正则输出1。

读取0或1并输出的这两步是共用的，虽然有四种情况但其实只有两种输出。

个人觉得这道题的结构写出来很漂亮。

[阿狸狸没在摸鱼鱼]

“我个人十分赞赏第20关乘法研讨会，把优化的这两个特质展现得十分巧妙。我们后续再谈。”
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大佬快回来谈谈20关——

[Strager]

大佬怎么不更新了

[Fruity Trump]

如何中文汉化

[liyongyiisasb]

17年想了一晚上，互相加减运算还是判断不了，终于看到解答了

[1839045406]

不好意思看错了

[1839045406]

零扑灭行动那里不对啊，运行不起来。

[summeriver13]

14加回去是真的妙

[csc]

感谢攻略，13、14学到了。

[Pr0vasi]

y13把输出前置太妙了，谢谢！

[NLTransition]

感谢！