# 如何寫程式：思維才是重點

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與其說學寫程式是學語法，不如說是一場思維的鍛鍊
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在學習寫程式時，我們常常將注意力集中在語法、函式或框架的使用上，卻容易忽略更核心的部分：**程式思維**。所謂程式思維，是指在**面對問題時，如何進行分析、拆解、推理、驗證到優化的一整套過程**。本文將以「**理解問題 → 分解問題 → 設計流程 → 邏輯驗證 → 實作與測試 → 重構優化**」這六個階段，來說明寫程式背後的思考脈絡。我們將以一個簡單的題目——「**判斷某年是否為閏年**[^1]」為例，貫穿這六個階段，並在最後輔以另一個簡單案例「**0與1切換**[^2]」作補充

## 1. 理解問題：找出真正的需求

在開始寫程式之前，第一步永遠是**確認我們要解決的問題是什麼**。以「閏年判斷」為例，表面上只是判斷一個年份是否為閏年，但實際上很多人會忽略它背後真正的規則：

- 一個年份若能被4整除，且不能被100整除，就是閏年
- 但如果能被400整除，則仍為閏年

這裡隱含兩層邏輯結構，「**例外中的例外**」，若沒搞清楚，就可能寫出錯誤的邏輯

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不要急著寫程式，先搞懂題目的真義與細節
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## 2. 分解問題：把複雜的邏輯拆成小步驟

接著，我們將整體條件拆成更小的條件判斷：

- `year % 4 == 0`
- `year % 100 != 0`
- `year % 400 == 0`

這三個條件可以讓我們清楚知道每一個邏輯分支的成立與否。初學者常會一開始就想寫一個大判斷式，導致程式又長又難讀。事實上，**清楚地分解條件邏輯**，能幫助我們在後續測試與錯誤修正時省下大量時間

## 3. 設計流程：邏輯該怎麼走？

現在我們有了條件，那要如何依序處理？可以畫個簡單的流程圖或寫出文字流程：

如果能被4整除：
    → 如果不能被100整除：是閏年
    → 如果能被400整除：是閏年
    → 其他：不是閏年
否則就不是閏年

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在這階段我們專注於「邏輯順序」而不是語法正確性。先釐清流程，再動手寫程式碼
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## 4. 邏輯驗證：邊界情況與例外很重要

設計完流程後，不代表我們的邏輯就一定正確。這時應該用一些**特殊或容易出錯的例子來驗證**：

- 2000 → 是閏年（能被400整除）
- 1900 → 不是閏年（能被100整除但不能被400整除）
- 2024 → 是閏年（能被4整除但不能被100整除）
- 2023 → 不是閏年（不能被4整除）

這個過程稱為**邏輯驗證**，在還沒動手寫程式前，就可以先用紙筆或心算推演

## 5. 實作與測試：寫程式只是中間步驟

到了這裡，才是真正「寫程式」的部分，但因為邏輯早已設計好，這步通常不會太困難：

def is_leap_year(year):
    return (year % 4 == 0 and year % 100 != 0) or (year % 400 == 0)

然後測試：

print(is_leap_year(2024))  # True
print(is_leap_year(1900))  # False
print(is_leap_year(2000))  # True

透過簡單測試，確認我們的程式符合前面推理的結果

## 6. 重構優化：從「能跑」到「寫得好」

最後一步，是**思考我們能不能把程式寫得更簡潔**、更清楚，或者寫出「更像程式設計師」的風格
我們補充另一個經典例子：「輸入是 0 輸出 1，輸入是 1 輸出 0」，很多人會寫：

if n == 0:
    return 1
else:
    return 0

但有經驗的程式設計師可能會直接寫：

return (n + 1) % 2

這就是所謂的**重構**（**refactoring**）：不改變功能的前提下，讓程式更簡潔、有效率、好維護

## 結語：寫程式不是語法競賽，而是思維訓練

程式語法會過時或改變，但思維方式會留下來。學會用程式設計的方式思考問題，不僅能幫你寫出更好的程式，也能在解決日常問題時更有條理、更有邏輯。希望透過這篇文章，你能開始練習用這六個階段去思考每一道題目——就算是一個簡單的「閏年判斷」或「0與1切換」，都值得我們深思與優化

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[^1]:Zero Judge例題：https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=d067

[^2]:Zero Judge例題：https://zerojudge.tw/ShowProblem?problemid=d063