算法突击特训营

Posted 2022-02-20 NoBug1024

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有一个很著名的公式 “程序=数据结构+算法”。

曾经跟朋友吃饭的时候我问他什么是算法，他说算法嘛，就是一套方法，需要的时候拿过来，套用就可以，我吐槽他，他说的是小学数学题的算法，不是编程的算法。

算法，从字面意义上解释，就是用于计算的方法，通过该这种方法可以达到预期的计算结果。目前，被广泛认可的算法专业定义是：算法是模型分析的一组可行的，确定的，有穷的规则。通俗的说，算法也可以理解为一个解题步骤，有一些基本运算和规定的顺序构成。但是从计算机程序设计的角度看，算法由一系列求解问题的指令构成，能根据规范的输入，在有限的时间内获得有效的输出结果。算法代表了用系统的方法来描述解决问题的一种策略机制。

完成同一件事的不同的算法完成的时间和占用的资源可能并不相同，这就牵扯到效率的问题。算法的基本任务是针对一个具体的问题，找到一个高效的处理方法，从而完成任务。而这就是我们的责任了。

算法的五个特征：

一个典型的算法一般都可以抽象出5个特征：

有穷性：算法的指令或者步骤的执行次数和时间都是有限的。

确切性：算法的指令或步骤都有明确的定义。

输入：有相应的输入条件来刻画运算对象的初始情况。

输出：一个算应有明确的结果输出。

可行性：算法的执行步骤必须是可行的。

算法的分类：

根据应用分：

按照算法的应用领域，可以分为基本算法，数据结构相关算法，几何算法，图论算法，规划算法，数值分析算法，加密解密算法，排序算法，查找算法，并行算法，数值算法……

根据确定性分：

确定性算法：有限时间内完成，得到结果唯一。

非确定性算法：有限时间内完成，得到结果不唯一，存在多值性。

根据算法的思路分：

递推算法，递归算法，穷举算法，贪婪算法，分治算法，动态规划算法，迭代算法等。

算法和公式的关系

算法>=公式

如果没有接触到编程，的确很容易将算法理解为数学公式。公式的确具备算法的特征，但是算法并不等于公式，公式是一种高度精简的算法，算法的形式可以比公式更复杂，解决的问题更加广泛。

算法和程序的关系 程序也是算法的一种表现形式，也是一种工具

算法和数据结构的关系

数据结构是数据的组织形式，可以用来表现特定的对象数据。

因为不同的数据结构所采用的处理方法不同，计算的复杂程度也不同，因此算法往往依赖于某种某种数据结构。数据结构是算法实现的基础。

算法的表示：

自然语言表示：

就是用我们的口头语言来表示算法，这样很多算法难以描述，不利于发展交流。

流程图表示：

一般有三种流程结构：

顺序结构，分支结构，循环结构