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程序的灵魂-算法

1、数据结构与算法

  • 数据结构只是静态的描述了数据元素之间的关系;
  • 高效的程序需要在数据结构的基础上设计和选择算法。

2、算法的定义

  • 算法是特定问题求解步骤的描述;
  • 在计算机中表现为指令的有序序列

算法是独立存在的一种解决问题的方法和思想。
对于算法而言,语言并不重要,重要的是思想。

3、算法的特性

  • 输入
    • 算法具有0个或多个输入
  • 输出
    • 算法至少有1个或多个输出
  • 有穷性(与程序的区别的重要特征)
    • 算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环
  • 确定性
    • 算法中的每一步都有确定的含义,不会出现二义性
  • 可执行
    • 算法的每一步都是可执行的

4、算法设计的准则

  • 正确性
    • 算法对于合法数据能够得到满足要求的结果;
    • 算法能够处理非法输入,并得到合理的结果;
    • 算法对于边界数据和压力数据都能得到满足要求的结果(较难满足)

注意:
正确性是算法最需满足的基本的准则,但是作为计算机程序,不可能无限制的满足这条准则。

  • 可读性
    • 算法要方便阅读,理解和交流
  • 健壮性
    • 算法不应该产生莫名其妙的结果
  • 高性价比
    • 利用最少的时间和资源得到满足要求的结果

注意:
算法可读性是最容易被忽视的,然而,程序是写给人看的,而不是计算机。

小结

  • 算法是为了解决实际问题而设计的;
  • 数据结构是算法需要处理问题的载体;
  • 数据结构与算法相辅相成。