論演算法的重要性與樂趣

2021-08-09 10:30:58 字數 2427 閱讀 7995

演算法

演算法(algorithm)是指解題方****而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規範的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果乙個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。乙個演算法的優劣可以用空間複雜度與時間複雜度來衡量。

乙個演算法應該具有以下五個重要的特徵:

有窮性

(finiteness)

演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止;

確切性

(definiteness)

演算法的每一步驟必須有確切的定義;

輸入項

(input)

乙個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算物件的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件;

輸出項

(output)

乙個演算法有乙個或多個輸出,以反映對輸入資料加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;

可行性

(effectiveness)

演算法中執行的任何計算步驟都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成(也稱之為有效性)。

一,資料物件的運算和操作:計算機可以執行的基本操作是以指令的形式描述的。乙個計算機系統能執行的所有指令的集合,成為該計算機系統的指令系統。乙個計算機的基本運算和操作有如下四類:[1]

1,算術運算:加減乘除等運算

2,邏輯運算:或、且、非等運算

3,關係運算:大於、小於、等於、不等於等運算

4,資料傳輸:輸入、輸出、賦值等運算[1]

二,演算法的控制結構:乙個演算法的功能結構不僅取決於所選用的操作,而且還與各操作之間的執行順序有關。

評定 同一問題可用不同演算法解決,而乙個演算法的質量優劣將影響到演算法乃至程式的效率。演算法分析的目的在於選擇合適演算法和改進演算法。乙個演算法的評價主要從時間複雜度和空間複雜度來考慮。

時間複雜度

演算法的時間複雜度是指執行演算法所需要的計算工作量。一般來說,計算機演算法是問題規模n 的函式f(n),演算法的時間複雜度也因此記做。

t(n)=ο(f(n))

因此,問題的規模n 越大,演算法執行的時間的增長率與f(n) 的增長率正相關,稱作漸進時間複雜度(asymptotic time complexity)。

空間複雜度

演算法的空間複雜度是指演算法需要消耗的記憶體空間。其計算和表示方法與時間複雜度類似,一般都用複雜度的漸近性來表示。同時間複雜度相比,空間複雜度的分析要簡單得多。

正確性

演算法的正確性是評價乙個演算法優劣的最重要的標準。

可讀性

演算法的可讀性是指乙個演算法可供人們閱讀的容易程度。

健壯性

健壯性是指乙個演算法對不合理資料輸入的反應能力和處理能力,也稱為容錯性。

我們經常會在演算法的相關書籍上看到 「程式設計的靈魂:資料結構+演算法」,」程式=資料結構+演算法+程式語言」.

以上可以看出程式設計中資料結構和演算法是最重要的,是程式設計的靈魂

資料結構是演算法實現的基礎,演算法總是要依賴某種資料結構來實現的

往往是發展一種演算法的時候,構建了適合於這種演算法的資料結構。

一種資料結構如果脫離了演算法,也就沒有存在的價值了。

演算法的作用:解決任何乙個實際的問題,都不可避免地涉及到演算法,例如存錢,節假日公司值班

排班等,都需要通過一定的演算法,得到乙個最優的方案

下面通過乙個例子說明演算法的重要:

看商品猜**

首先出示一件**在999元以內的商品,參與者要猜出這件商品的**。主持人會根據參與著給出的

**相應的給出高了或低了的提示。

下面通過**來實現二分法猜商品**

/* note:your choice is c ide */

#include "stdio.h"

void main()

else

if(priceprintf("低了\n");

}else}}

效果圖

第一次寫,希望能給大家帶來幫助,也希望大佬能給予指導.

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