這套書他寫了50年，程式史上最重要神作「電腦程式設計藝術」第四卷B新的章節預覽釋出

或許你不知道高德納（Donald Ervin Knuth）是誰，甚至可能沒有讀過他的著作。但是事實上任何資工科系的學生，現在在學校裡頭所念的課本，裡頭的內容多少都是他的著作的翻譯以及翻譯的再翻譯。甚至可以說，整個電腦史上如果沒有他，可能現在的演算法走向就會完全不一樣。

高德納，史丹佛大學的電腦係榮譽退休教授，是現代電腦科學以及現代數學的大師級人物，尤其是在演算法領域可以說為後人奠定了基礎，現代我們學習演算法中有一個字串搜尋演算法「Knuth–Morris–Pratt」，就是他與學生的合作發明。

他早在1962年還是研究生的時候就已經從事程式設計，而在他攻讀博士學位的時候，就有人找他撰寫程式設計相關的書籍。但是當時他課業繁忙，一直到1968年，才開始出版他的著作，也就是至今被程式設計史上列為經典的「電腦程式設計藝術」（The Art of Computer Programming）。

TAOCP被美國科學家期刊列為與相對論、博奕論、量子力學等重量級學術作品並駕齊驅的科學史上最重要著作，李開復也說過，要把資料結構、演算法、資料庫、作業系統原理、離散數學等基礎課程學好，就去練習TAOCP裡面的題目。甚至比爾蓋茲在1995年的時候還建議新鮮人「如果你能讀懂整套書的話，請發給我一份你的履歷。」

TAOCP一書的出版過程也是電腦書籍出版史上的一個傳奇，前面說在1962年就有出版社跟他約稿，當時他回答課業繁忙，四年之後出版社問他書寫的怎麼樣，他回答「才寫了3000多頁...」讓編輯大吃一驚，他們只想要出一本電腦基礎的書本，但是高納德把這本書的規格提高到前所未有的高度。

而這三千多頁的內容，僅僅只是整套TAOCP的一章。

而從1968年到1973年，這本書出到了第三部，在這期間他已經是史丹佛大學的教授，而這三部書也被電腦界已經視為是經典之作，在1974年他才36歲就以這套書獲得了美國電腦界最高成就的圖靈獎，為至今最年輕的獲獎者。不過，就在這時候，他宣布要暫時停筆，不寫了。理由是當時的「排版工具太爛，無法表現書中的演算法之美」。

於是，接下來的十年，他花了時間去設計了一套論文排版系統TEX，這個系統專門針對適合學術寫作和數學式的排版設計；並且設計了一個字體設計系統METAFONT。值得一提的是，高納德的想法處處與眾不同，TEX的版本開發並不是像一般Windows 2.0、3.0這樣一路往上累進的，而是使用圓周率來當版本開發的代號，TEX3、TEX3.1、TEX3.14......這樣一路往下，不斷逼近圓周率以趨近完美。

而到了1992年，高德納宣布從史丹佛大學退休，並且從此不收Email。理由是希望專心完成整套TAOCP。整套TAOCP預計一共有七冊，每冊的主題如下：

• 第一冊 - 基礎演算法（Fundamental Algorithms）
  •  第一章 - 基本觀念（Basic concepts）
  •  第二章 - 資訊結構（Information structures）
• 第二冊 - 半數值演算法（Seminumerical Algorithms）
  •  第三章 - 隨機數（Random numbers）
  •  第四章 - 算數（Arithmetic）
• 第三冊 - 排序與搜尋（Sorting and Searching）
  •  第五章 - 排序（Sorting）
  •  第六章 - 搜尋（Searching）
• 第四冊 - 組合演算法 (Combinatorial Algorithms),準備中(至2009年4月已出版五個分冊),測試版本已上載到Knuth's的網站).
  •   第4A卷, 列舉與回溯（Enumeration and Backtracking）
    • 第七章 - 組合的搜尋（Combinatorial searching）
  •   第4B卷, 圖形與網路演算法（Graph and Network Algorithms）
    • 第七章續（continued）
  •   第4C及4D(可能)卷, 最佳化與遞迴（Optimization and Recursion）
    • 第七章續（continued）
    • 第八章 - 遞歸（Recursion）
• 第五冊 - 造句演算法（Syntactic Algorithms）, 計劃中(預計2020年完成).
  • 第九章 - 語句掃瞄（Lexical scanning）
  • 第十章 - 剖析技術（Parsing techniques）
• 第六冊 - 與上下文無關語言理論（Theory of Context-Free Languages）, 計劃中
• 第七冊 - 編譯器技術（Compiler Techniques）, 計劃中

 

就跟許多不按牌理出牌的大師一樣，高德納的興趣很廣，從音樂到小說藝術都有。但他最愛的還是程式設計的藝術，以及「做到完美」的信念。

最近高德納在他的網站上發表了他最近的寫作進度，並且披露了最近寫到4B的部分內容，提供了52頁的預覽版。

在這部分他主要是延伸了第一卷中第一章以及第二章的數學基礎，並且加入了他表示在1960年代當時的他還不知道的內容。他表示與過去一樣，任何首先發現錯誤以及提出有價值意見的人，他都會寄出獎勵。高納德的獎勵是：每指出一個錯誤，就能得到2.56美元，因為256美分為16進制的1美元。這就是高納德有名的「16進制獎勵」。

此外，高德納最近還很高興的宣布，他在2016年在史丹佛的一場講課，可能是美國大學史上第一場首次用3D VR LIVE直播的講課。

你可以在這段影片中看出，他本人也非常幽默。一開始他就說，這可能是史丹佛有史以來第一場的VR 3D Live直播講課，所以他個人覺得應該邀請一些舞者來這邊開場，他也跟那些在觀看影片的觀眾說，如果你想要感受3D有多Cool，或是確認你看的是不是VR 3D，請你把頭往下低下來。

你會看到他在360像機底下，為大家準備了幾本課本。

（雖然畫面不是很清楚，不過看起來左邊兩本是TAOCP的日文版、第三本是TAOCP的英文版，至於第四本...可能是與拼圖有關的書，實在看不清楚）

根據高德納的規劃，從他1992年退休至今，他實際上只出了第四冊A（而第四冊還分成A、B、C、D四部！），現在還在努力跟第四冊B努力奮鬥中。而他希望在2020年可以完成第五冊，看來這個時間表真的拖延的有點長。希望今年已經79歲高齡的大師真的要好好照顧身體，把整套書完成啊！

 

延伸閱讀：向史上最棒的電子電路學課本致敬

其實講到國外的經典課本，除了這套TAOCP之外，過去我們也介紹過，在電子電路學方面，還有另外一本經典課本是由Forrest Mims III所著作的「電子學入門」（Getting Started in Electronics）

這本書用的不是冰冷的印刷字體，也不是冷冰冰的電路圖，整本書就像是一個工程師的筆記本，採用手寫字搭配手繪電路圖，深入淺出的幫大家解說電路學的原理。也是值得一看的奇書。

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