李開復(fù)說，練內(nèi)功，不要只花功夫?qū)W習(xí)各種流行的編程語言和工具，以及一些公司招聘廣告上要求的科目。要把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)原理、計算機體系結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡(luò)，離散數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)課程學(xué)好。不妨試試Donald Knuth的Art of Computer Programming里的題目，如果你能夠解決其中的大部分題目，就說明你在算法方面的功力不錯了。

Donald Knuth自傳的開頭這樣寫道：“Donald Knuth真的只是一個人么？”作為世界頂級計算機科學(xué)家之一，Knuth教授已經(jīng)完成了編譯程序、屬性文法和運算法則的前沿研究，并編著完成了已在程序設(shè)計領(lǐng)域中具有權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)和參考價值的書目的前三卷。在完成該項工作之余，Knuth還用了十年時間發(fā)明了兩個數(shù)字排版系統(tǒng)，并編寫了六本著作對其做了詳盡的解釋說明，現(xiàn)在,這兩個系統(tǒng)已經(jīng)被廣泛地運用于全世界的數(shù)學(xué)刊物的排版中。隨后，Knuth又發(fā)明了文件程序設(shè)計的兩種語言，以及“文章性程式語言”相關(guān)的方法論。

到目前為止，Knuth已經(jīng)出版發(fā)行了17部書籍，一百五十余篇論文，包括了巴比倫算法、圣經(jīng)、字母“s”的歷史等多方面的內(nèi)容。作為一名數(shù)學(xué)家，Knuth曾開創(chuàng)了幾門新的課程，為純計算數(shù)學(xué)做出了很大貢獻(xiàn)。他所獲得的獎項和榮譽數(shù)不勝數(shù)，其中最值得注目的有1974年美國計算機協(xié)會圖靈獎(ACM Turing Award)，1979年美國前總統(tǒng)卡特授予的科學(xué)金獎(Medal of Science)以及1996年11月由于發(fā)明先進(jìn)技術(shù)榮獲的極受尊重的京都獎(Kyoto Prize)。在不多的業(yè)余時間里，Knuth不僅寫小說，還是一個音樂家、作曲家、管風(fēng)琴設(shè)計師。

是Knuth獨特的審美感決定了他興趣廣泛、富有多方面造詣的特點，Knuth傳奇般的生產(chǎn)力也是源于這一點。對于Knuth來說，衡量一個計算機程序是否完整的標(biāo)準(zhǔn)不僅僅在于它是否能夠運行，他認(rèn)為一個計算機程序應(yīng)該是雅致的、甚至可以說是美的。計算機程序設(shè)計應(yīng)該是一門藝術(shù)，一個算法應(yīng)該像一段音樂，而一個好的程序應(yīng)該如一部文學(xué)作品一般。

早期經(jīng)歷

Knuth，1938年1月10日生于美國威斯康星州密爾沃基市。他在模式方面辨別和熟練操作的能力在八年級的時候開始顯現(xiàn)出來。當(dāng)時，當(dāng)?shù)氐囊患姨枪圃焐膛e辦了一項比賽，比賽要求選手用其品牌“Ziegler's Giant Bar”中的字母組成新的單詞，規(guī)定時間內(nèi)組成單詞數(shù)量最多者獲勝。Knuth參加了比賽，并以單詞總數(shù)4500余個遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了裁判的2500個的標(biāo)準(zhǔn)，輕松贏得頭獎。賽后，Knuth說道，如果自己當(dāng)初想到回答時用些省略符號的話，還能寫出更多。這次比賽Knuth為學(xué)校贏得了一臺電視機，還為每個同學(xué)贏得了一根糖果棒。

Knuth多產(chǎn)的出版事業(yè)開始于他的高中時代，當(dāng)時他的科技設(shè)計被Westinghouse Science Talent Search 光榮提及。他的“Potzebie System of Weights and Measures ”的基礎(chǔ)章節(jié)被登在“Mad”雜志第26號，“Power”的基礎(chǔ)章節(jié)被叫作“whatmeworry”?！癕ad”的編輯認(rèn)識到了年輕的Donald著作的重要性，以25美元買下了他的文章，并刊登在了其1957年6月的期刊上。

高中的時候，Knuth對數(shù)學(xué)并沒多大興趣，而是把主要精力放在主修的課程：聽音樂和作曲上。他在高中的樂隊里吹薩克斯、大號時，曾把Dragnet、 Howdy Doody Time 和 Brylcream的主題曲聯(lián)成一段新的音樂。這位著名的科學(xué)家在近期評論自己的早期作品時承認(rèn)：“對于版權(quán)，我一無所知?！?/p>

雖然 Knuth的等級平均分是學(xué)校歷史上最高的，但是他和他的指導(dǎo)老師還是對他能否成功學(xué)習(xí)大學(xué)數(shù)學(xué)持懷疑態(tài)度。Knuth說在他高中階段和大學(xué)早期一直有一種自卑感，這個問題一度是他的一個障礙。作為一個大學(xué)新生，Knuth沒有對于失敗的恐懼，他花了許多時間攻克額外的數(shù)學(xué)難題，幾個月后，他在這方面的能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了其他同學(xué)。

高等教育和早期的計算機工作

當(dāng)Knuth在Case科學(xué)院（現(xiàn)在的Case Western Reserve）獲得物理獎學(xué)金時，夢想成為一個音樂家的計劃改變了。Knuth回去繼續(xù)研究數(shù)學(xué)是在大二，當(dāng)時一個愛出難題的教授提出了一個特殊的問題，并說哪個學(xué)生能解決這個問題就立刻記成績“A”。Knuth跟大多數(shù)同學(xué)一樣，也認(rèn)為那是道解不出來的題目，直到有一天，他錯過了公共汽車，只能步行去看一個演出，Knuth利用路上這點空閑時間決定嘗試一下。那陣子他運氣真的是非常好，不僅問題很快就解開了，得到了“A”，還成功地經(jīng)常逃課。雖然 Knuth也承認(rèn)，逃課讓他有負(fù)罪感，但是很明顯，他完全有能力補上落下的功課，接下來的一學(xué)年，他的離散數(shù)學(xué)就又得了個“A”，而且還獲得了給自己不能參加的課程評定論文等級的工作機會。

1956年，作為Case的新生，Knuth第一次接觸到了計算機，那是一臺IBM 650。Knuth說直到一年后，女孩才進(jìn)入了他的生活。這又是計算機科學(xué)界一直以來虧欠科學(xué)家們的一個事例之一。

Knuth 熬夜讀IBM 650的說明手冊，自學(xué)基本的程序設(shè)計。那時，在高等計算機語言發(fā)明之前，程序編寫只能用第二代或是匯編語言。這個工作既耗時又困難，因為指令必須根據(jù)每臺機器特定的構(gòu)造編寫，而實際上指令只須一步就可從二進(jìn)制0、1系列轉(zhuǎn)存到計算機硬盤上。Knuth說，有了第一次使用650的經(jīng)歷，他便肯定自己能編寫出比說明手冊上介紹的更好的程序。

Knuth很快便開始“閑逛”，編寫可以執(zhí)行數(shù)學(xué)函數(shù)的程序。他的第一個程序是把數(shù)字轉(zhuǎn)化為素數(shù)，第三個是做井字游戲（或者說是讓計算機在改正每次輸?shù)腻e誤的過程來學(xué)會玩井字游戲）。作為學(xué)?；@球隊的經(jīng)理，Knuth編寫了一個根據(jù)不同成績標(biāo)準(zhǔn)評定每個運動員對球隊貢獻(xiàn)等級的程序，他的努力贏來了那些認(rèn)為這樣做有助于球隊贏得同盟冠軍的教練的好評（雖然，無庸質(zhì)疑，不是每一個運動員都這樣認(rèn)為）。 Knuth的成就成了新聞周刊的標(biāo)志，他和教練、計算機的照片也被刊登在IBM650后來的說明手冊上。

1960年，Knuth從 Case畢業(yè)時享有著最高榮譽，在由全體教員參加的選舉上，他因其公認(rèn)的出眾成就獲得了碩士學(xué)位。1963年，Knuth回到加利福尼亞理工學(xué)院攻取了數(shù)學(xué)博士學(xué)位，之后成為了該院的數(shù)學(xué)教授。在加利福尼亞理工學(xué)院任教期間，Knuth作為Burroughs 公司的顧問繼續(xù)從事軟件開發(fā)工作。1968年，他加入了斯坦福大學(xué)，九年后坐上了該校計算機科學(xué)學(xué)科的第一把交椅。1993年，Knuth成為斯坦福大學(xué) “the Art of Computer Programming”（計算機程序設(shè)計藝術(shù)）的榮譽退休教授。

早期成就和計算機程序設(shè)計藝術(shù)的開端

1962 年，Knuth還是個研究生的時候就開始了他計算機程序的工作。那時，他已經(jīng)開始了個人咨詢，為不同的機器編寫編譯程序。編譯程序是一種翻譯原始或高級語言和對象或二進(jìn)制機器語言的中間語言。在不知道眾多軟件公司正高額尋求成百上千的編輯者的情況下，Knuth編寫了一個程序，賺得5000美元，他的名字立刻響譽了整個行業(yè)。世界上一流的出版社Addison-Wesley找到Knuth，請他寫一本關(guān)于編譯程序的書。到1966年，Knuth已經(jīng)發(fā)表了 3000頁的手寫設(shè)計草圖，并且發(fā)明了一種綜合方法，用于分析或決定結(jié)構(gòu)翻譯所客觀需要的文法規(guī)則。最近，關(guān)于他的那第一部著作，Knuth自己這樣評述：“用三年半的時間寫第一章可并不是件好事?！?/p>

當(dāng)Knuth的出版商計算出他的那3000頁的筆跡打印成文章大約需要2000頁時，大家才發(fā)現(xiàn)這實際上是一項多么大的工程。Knuth決定將它詳述，成為一部更大的關(guān)于程序設(shè)計科學(xué)的縱覽，共分為七個部分。一部巨著就這樣——誕生了。《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》，至今仍是各程序類圖書書架上標(biāo)志性的書籍。微軟首席執(zhí)行官比爾蓋茨在1995年接受一次采訪時說，“如果你認(rèn)為你是一名真正優(yōu)秀的程序員，就去讀第一卷，確定可以解決其中所有的問題。”值得注意的是，蓋茨本人讀這本書時用去了幾個月的時間，并同時進(jìn)行了難以置信的訓(xùn)練。蓋茨還說：“如果你能讀懂整套書的話，請給我發(fā)一份你的簡歷?！?/p>

依Knuth本人所講，《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》是他畢生最重要的事業(yè)，其目的是“組織和總結(jié)所知道的計算機方法的相關(guān)知識，并打下堅實的數(shù)學(xué)、歷史基礎(chǔ)”。Knuth撰寫的前三卷被翻譯成多種語言，到1976年為止，已賣出超過一百萬冊。他目前正全神貫注地編寫第四卷，他期望第四卷的篇幅約為2000頁，并分為三個獨立的章節(jié)。為了完成叢書的其余部分，Knuth現(xiàn)在進(jìn)入了一種引退的狀態(tài)，全身心地投入這項工作。Knuth說，一般說來，他更喜歡在一段時間內(nèi)集中精神完成一項工作，正像他自己在書中提出的：按“一批”的模式。

Knuth從他主要的工作計劃中拿出了十年，即從1976年起，致力于對數(shù)字排版的研究，設(shè)計了著名的文件準(zhǔn)備TeX系統(tǒng)，字體生成程序METAFONT。這項工作帶來的值得注意的副產(chǎn)品是用于結(jié)構(gòu)文件和“文章性程式語言”附隨方法論的WEB和CWEB語言。

現(xiàn)在，Knuth和他的妻子Jill，兩個孩子John 和Jennifer一起，住在斯坦福大學(xué)校園里。他繼續(xù)著《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》第四卷的編寫工作。雖然說Knuth是全身心的投入這一項工作，但他還是能擠出時間研究MMIX的設(shè)計，那是一臺64位RISC（精簡指令集計算機）。而他的業(yè)余愛好仍然是音樂，還一直邀請那些能夠即興演奏四手聯(lián)彈鋼琴曲的人們給他留下便條，以便安排一些活動。

成就簡要回顧

編譯程序： 編譯程序能夠?qū)崿F(xiàn)高級語言和二進(jìn)制機器語言之間的翻譯。二十世紀(jì)六十年代初期，Knuth教授致力于這方面的研究，雖然現(xiàn)代的軟件已經(jīng)可以使其變的簡單一些，但編寫編譯程序仍被認(rèn)為是一項極為困難的工作。 Knuth教授在這方面最著名的成就是LR(k)分析的研究，那是一個能使確定一串字符文法規(guī)則的過程更加順暢的值得注目的方法。

屬性文法： 在編譯程序的工作之后，Knuth教授走上了形式上定義程序語言意義、語義的研究道路。他建立起一個更加經(jīng)濟的方法去通譯聯(lián)合規(guī)則，他把這種方法稱作“屬性規(guī)則”。該方法創(chuàng)立的同時，計算機科學(xué)的子域被稱作“屬性文法”。

算法： 也許Knuth教授在計算機科學(xué)領(lǐng)域最原創(chuàng)的貢獻(xiàn)就是他對于算法的分析。算法是編寫一個程序，使之能去完成一項任務(wù)的基礎(chǔ)，例如搜索或分類等。在加利福尼亞理工學(xué)院時，Knuth教授在一個畢業(yè)生的協(xié)作下，開發(fā)了用來探究數(shù)學(xué)公理推論的Knuth-Bendix算法。1968年，Knuth教授在斯坦福，和他的一個學(xué)生開發(fā)了Knuth-Morris-Pratt算法，該法則使計算機在文章中搜索一串字符的過程更加連貫。他所著的《計算機程序設(shè)計藝術(shù)》是一個詳盡的算法實踐和科學(xué)的概觀。

數(shù)字化排版： “數(shù)學(xué)書籍和雜志已經(jīng)不像從前那樣漂亮了?！盞nuth教授在一篇早期關(guān)于數(shù)學(xué)排版的文章中這樣寫道。由于對計算機排版的校樣的低質(zhì)量感到無法忍受，Knuth教授從他史詩性的七卷集巨著的編寫過程中拿出了十年時間，來開發(fā)一個高質(zhì)量的計算機排版系統(tǒng)。其間，Knuth開發(fā)了兩個用于文件排版和字體生成的軟件系統(tǒng)，這兩個系統(tǒng)現(xiàn)在已被世界大多數(shù)出版社運用。它們分別是TeX，用于出版業(yè)的科學(xué)排版，和“優(yōu)美文章”的產(chǎn)品；METAFONT，一個字體生成程序。

結(jié)構(gòu)化文件和文章性程式語言： Knuth教授的排版研究，引領(lǐng)他發(fā)明了文件構(gòu)造的兩種語言和一個方法論，叫作“文章性程式語言”。語言分別是WEB和CWEB，它們促進(jìn)了程序編寫向“文學(xué)作品，是用來閱讀的”這個方向發(fā)展。這兩種語言的結(jié)合，一種是文件格式化，另一種是程序設(shè)計，這就使程序員能夠同時創(chuàng)建兩個不同的系統(tǒng)程序，一個面向人，另一個面向機器。當(dāng)一條過程清楚地描述程序并促進(jìn)其維護(hù)時，另外一個則產(chǎn)生一個機器可執(zhí)行的程序。這些工作就是Knuth教授在實現(xiàn)其使程序設(shè)計為讀者易懂、甚至感覺漂亮的目標(biāo)的過程中，在計算機領(lǐng)域里所做出的巨大貢獻(xiàn)。