计算机算法必须具备5个特性?

Posted 2023-04-30

计算机算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述。计算机算法的五个特点：
1.有穷性。
2. 确定性。
3. 输入性。
4. 输出性。
5.有效性。

一个算法必须具备以下性质：
（1）算法首先必须是正确的，即对于任意的一组输入，包括合理的输入与不合理的输入，总能得到预期的输出。如果一个算法只是对合理的输入才能得到预期的输出，而在异常情况下却无法预料输出的结果，那么它就不是正确的。
（2）算法必须是由一系列具体步骤组成的，并且每一步都能够被计算机所理解和执行，而不是抽象和模糊的概念。
（3）每个步骤都有确定的执行顺序，即上一步在哪里；下一步是什么，都必须明确，无二义性。
（4）无论算法有多么复杂，都必须在有限步之后结束并终止运行；即算法的步骤必须是有限的。在任何情况下，算法都不能陷入无限循环中。
一个问题的解决方案可以有多种表达方式；但只有满足以上4个条件的解才能称之为算法。

重要算法

折叠搜寻算法

俗称A星算法。这是一种在图形平面上，有多个节点的路径，求出最低通过成本的算法。常用于游戏中的NPC的移动计算，或线上游戏的BOT的移动计算上。该算法像Dijkstra算法一样，可以找到一条最短路径;也像BFS一样，进行启发式的搜索。

折叠BeamSearch

束搜索(beam search)方法是解决优化问题的一种启发式方法，它是在分枝定界方法基础上发展起来的，它使用启发式方法估计k个最好的路径，仅从这k个路径出发向下搜索，即每一层只有满意的结点会被保留，其它的结点则被永久抛弃，从而比分枝定界法能大大节省运行时间。束搜索于20 世纪70年代中期首先被应用于人工智能领域,1976 年Lowerre在其称为HARPY的语音识别系统中第一次使用了束搜索方法。他的目标是并行地搜索几个潜在的最优决策路径以减少回溯，并快速地获得一个解。

折叠二分取中查找算法

一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜素过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜素过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素，则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找，而且跟开始一样从中间元素开始比较。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。

折叠Branchandbound

分支定界(branch and bound)算法是一种在问题的解空间树上搜索问题的解的方法。但与回溯算法不同，分支定界算法采用广度优先或最小耗费优先的方法搜索解空间树，并且，在分支定界算法中，每一个活结点只有一次机会成为扩展结点。

折叠数据压缩

数据压缩是通过减少计算机中所存储数据或者通信传播中数据的冗余度，达到增大数据密度，最终使数据的存储空间减少的技术。数据压缩在文件存储和分布式系统领域有着十分广泛的应用。数据压缩也代表着尺寸媒介容量的增大和网络带宽的扩展。

折叠DiffieHellman密钥协商

Diffie–Hellman key exchange，简称"D–H"，是一种安全协议。它可以让双方在完全没有对方任何预先信息的条件下通过不安全信道建立起一个密钥。这个密钥可以在后续的通讯中作为对称密钥来加密通讯内容。

折叠Dijkstra算法

迪科斯彻算法(Dijkstra)是由荷兰计算机科学家艾兹格·迪科斯彻(Edsger Wybe Dijkstra)发明的。算法解决的是有向图中单个源点到其他顶点的最短路径问题。举例来说，如果图中的顶点表示城市，而边上的权重表示著城市间开车行经的距离，迪科斯彻算法可以用来找到两个城市之间的最短路径。

折叠动态规划

动态规划是一种在数学和计算机科学中使用的，用于求解包含重叠子问题的最优化问题的方法。其基本思想是，将原问题分解为相似的子问题，在求解的过程中通过子问题的解求出原问题的解。动态规划的思想是多种算法的基础，被广泛应用于计算机科学和工程领域。比较著名的应用实例有:求解最短路径问题，背包问题，项目管理，网络流优化等。这里也有一篇文章说得比较详细。

折叠欧几里得算法

在数学中，辗转相除法，又称欧几里得算法，是求最大公约数的算法。辗转相除法首次出现于欧几里得的《几何原本》(第VII卷，命题i和ii)中，而在中国则可以追溯至东汉出现的《九章算术》。

折叠最大期望算法

在统计计算中，最大期望(EM)算法是在概率(probabilistic)模型中寻找参数最大似然估计的算法，其中概率模型依赖于无法观测的隐藏变量(Latent Variable)。最大期望经常用在机器学习和计算机视觉的数据聚类(Data Clustering)领域。最大期望算法经过两个步骤交替进行计算，第一步是计算期望(E)，利用对隐藏变量的现有估计值，计算其最大似然估计值;第二步是最大化(M)，最大化在 E 步上求得的最大似然值来计算参数的值。M 步上找到的参数估计值被用于下一个 E 步计算中，这个过程不断交替进行。

折叠快速傅里叶变换

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT)，是离散傅里叶变换的快速算法，也可用于计算离散傅里叶变换的逆变换。快速傅里叶变换有广泛的应用，如数字信号处理、计算大整数乘法、求解偏微分方程等等。

折叠哈希函数

HashFunction是一种从任何一种数据中创建小的数字"指纹"的方法。该函数将数据打乱混合，重新创建一个叫做散列值的指纹。散列值通常用来代表一个短的随机字母和数字组成的字符串。好的散列函数在输入域中很少出现散列冲突。在散列表和数据处理中，不抑制冲突来区别数据，会使得数据库记录更难找到。

折叠堆排序

Heapsort是指利用堆积树(堆)这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积树是一个近似完全二叉树的结构，并同时满足堆积属性:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父结点。

折叠归并排序

Merge sort是建立在归并操作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

折叠RANSAC算法

RANSAC 是"RANdom SAmpleConsensus"的缩写。该算法是用于从一组观测数据中估计数学模型参数的迭代方法，由Fischler and Bolles在1981提出，它是一种非确定性算法，因为它只能以一定的概率得到合理的结果，随着迭代次数的增加，这种概率是增加的。该算法的基本假设是观测数据集中存在"inliers"(那些对模型参数估计起到支持作用的点)和"outliers"(不符合模型的点)，并且这组观测数据受到噪声影响。RANSAC 假设给定一组"inliers"数据就能够得到最优的符合这组点的模型。

折叠RSA加密演算法

这是一个公钥加密算法，也是世界上第一个适合用来做签名的算法。今天的RSA已经专利失效，其被广泛地用于电子商务加密，大家都相信，只要密钥足够长，这个算法就会是安全的。

折叠并查集

并查集是一种树型的数据结构，用于处理一些不相交集合(Disjoint Sets)的合并及查询问题。常常在使用中以森林来表示。

折叠Viterbialgorithm

寻找最可能的隐藏状态序列(Finding most probable sequence of hidden states)。

参考技术A 有穷、可行、确定、输入和输出 参考技术B

计算机算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述，或者说是以一步一步的方式来描述计算机如何将输入转化为所要求的输出的过程。计算机算法具有以下五个特性：

1、有穷性：一个计算机算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的。事实上“有穷性”往往指“在合理的范围之内”，超过了合理的限度，人们把他视为无效算法。

2、 确定性：计算机算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的。也就是说，计算机算法的含义应当是唯一的，而不能当产生“歧义性”。

3.、有零个或多个输入：计算机算法输入是指在执行算法是需要从外界取得必要的信息。

4、 有一个或多个输出：计算机算法的目的是为了求解，没有输出的算法是没有任何意义的。

5、有效性：计算机算法中的每一个步骤都应保证能有效的执行，并得到确定的结果。

扩展资料

一个计算机算法除了具备上述5个特性，还应具备以下4个条件：

1、计算机算法首先必须是正确的，即对于任意的一组输入，包括合理的输入与不合理的输入，总能得到预期的输出。

2、计算机算法必须是由一系列具体步骤组成的，并且每一步都能够被计算机所理解和执行，而不是抽象和模糊的概念。

3、计算机算法的每一个步骤都有确定的执行顺序，即上一步在哪里，下一步是什么，都必须明确。

4、无论一个计算机算法有多复杂，都必须在有限步骤之后终止运行，即步骤必须是有限的。在任何情况下，都不能陷入无限循环中。

参考资料来源：百度百科-计算机算法

参考技术C 计算机算法是以一步接一步的方式来详细描述计算机如何将输入转化为所要求的输出的过程，或者说，算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述。计算机算法的五个特点：
1.有穷性。一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的。事实上“有穷性”往往指“在合理的范围之内”。如果让计算机执行一个历时1000年才结束的算法，这虽然是有穷的，但超过了合理的限度，人们不把他视为有效算法。
2. 确定性。算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的。算法中的每一个步骤应当不致被解释成不同的含义，而应是十分明确的。也就是说，算法的含义应当是唯一的，而不应当产生“歧义性”。
3. 有零个或多个输入、所谓输入是指在执行算法是需要从外界取得必要的信息。
4. 有一个或多个输出。算法的目的是为了求解，没有输出的算法是没有意义的。
5.有效性。 算法中的每一个 步骤都应当能有效的执行。并得到确定的结果。
一个算法必须具备以下性质：
（1）算法首先必须是正确的，即对于任意的一组输入，包括合理的输入与不合理的输入，总能得到预期的输出。如果一个算法只是对合理的输入才能得到预期的输出，而在异常情况下却无法预料输出的结果，那么它就不是正确的。
（2）算法必须是由一系列具体步骤组成的，并且每一步都能够被计算机所理解和执行，而不是抽象和模糊的概念。
（3）每个步骤都有确定的执行顺序，即上一步在哪里；下一步是什么，都必须明确，无二义性。
（4）无论算法有多么复杂，都必须在有限步之后结束并终止运行；即算法的步骤必须是有限的。在任何情况下，算法都不能陷入无限循环中。
一个问题的解决方案可以有多种表达方式；但只有满足以上4个条件的解才能称之为算法。

优秀程序员应具备的15个特性

1、分享

        尽可能地使用开源，并且如果有能力的话也可以把自己的成果分享给大家。整个社会的智慧结晶肯定比一些大公司自管自闭门造车要好。

2、公平的心态

        不要以为你的选择就是唯一能奏效的，试试其他技术、框架、方法和建议，也许其他的选择比你原先的好也未可知。要用开放的心态去对待任何方法和抉择。

3.不可攻击他人

        如第2条所言，不要因为别人恰巧使用的是.Net、Java或PHP这些技术就随意攻击他们(我在这方面有过教训)。

        有时，这些你看不上眼的技术或许要比你想象的更有用。只要你怀着一种平和的心态，你就可以从他们那里学到很多东西，殊不知，海纳百川，有容乃大。

4.解决自己的烂摊子

        自己的代码自己负责。永远不要指望QA能帮你找到所有的bug。经常全面地测试自己的代码。

5.不是自己的东西不要拿

        得到许可后方可使用，偷偷用了事后再声称自己无辜是可耻的。

6.伤害了别人要说对不起

        代码审查是一个相当不错却又很少使用的主意。指导经验比你少的程序员，有助于整个团队的发展。但是切记不能公开批评他人。指导并不意味着贬低别人。在得到指导时，有的人会接受，有的人则不会。

        要记得有时候，从那些水平不及你的人身上，你也能学到很多东西。绝对不能门缝里看人——把人看扁了。

7.有备而来

        在正式开工写代码之前要先做个彻底的了解。做原型、从网上搜索实例、和其他也做这个的人讨论或者先练练手。

        什么都不知道就着手构建你从未尝试过或使用过的东西简直就是“自作孽不可活”。

        如果打一开始就有线索有思路，得到的结果可能会更好更有成效。

8.拿得起放得下

        不要畏惧替换、重写、重构甚至是直接删掉代码。有时候，如果碰到可留可不留的代码，直接扔掉就是了。

        不要对你的代码死缠烂打，不肯放手。

9.舒适的工作环境

        对，要想程序员能高效编程，一个好的工作环境是不可或缺的。

        一把舒适的椅子，一个安静的工作场所、一代高配置的电脑以及各种有助于编程的工具都应该配备齐全。经理避免一些琐事去打搅到手下的程序员。

        而作为一个程序员，也不必忍气吞声、给人做牛做马，如果老板对你不好，换个就是了。

10.保持生活的平衡

        学习、思考、绘画、唱歌、跳舞、工作、玩耍，每天都应该活得丰富多彩。

        我非常欣赏谷歌的工作方式，它会建议你花上20%的时间用来思考任何你认为值得做的事情。此外，谷歌还提供专门的休息室、游戏房和其他一些能用来放松自己的场所。

        因为编程是一种高强度的脑力活动，有时候你的大脑真的非常需要稍作休息。不要盲目地不管不顾自己的身体，“工作狂”绝对是不可取的生活方式。

每周工作80小时，听上去很牛掰，但是你的工作效率肯定要打一个问号，甚至一不小心会犯个不可饶恕的小错误然后前功尽弃。

11.下午打个盹

        就算我们把一天24个小时全都用来写代码，成果也不会更多。停下来、回家、然后打个盹。很多问题都是在我回家的路上解决的。有时候，我正在开车，或者是清早一觉醒来，答案就灵机一动出现在我脑子里。

12.不要闭门造车

        交流对于我们相当有好处：读读博客、学学新语言和框架、讨论讨论话题、看看同行在做什么。自扫门前雪，绝对成就不了一个优秀的程序员。闭门造车型的程序员终将被时代的潮流所淘汰。

13.保持好奇心。

        我们就像一粒粒种子，因为有着对外面世界的好奇，才能从土壤中探出头来，亲眼见证这个世界。

        每天我们都能看到有新鲜事物出现在编程世界里。带着“Why”去一探究竟。每天都学点新知识，扩宽自己的视野，刷新自己的技能，让自己跟得上时代前进的步伐。要是你觉得编程枯燥又乏味，那么也许你可以考虑换一行。

14、不要维护那些费力不讨好的代码

        所有事物都会逐步趋向衰退灭亡，谁都无法抵抗。

        代码也会慢慢发旧直至死亡。这时候你能做的就是把它们埋葬，然后再重新写过。不要为了省钱而继续维护那些费力不讨好的代码！

15、看

        还记得《雌雄大盗》这本书吗，我们学到的第一件事就是——“看”。

        如果你不自己亲自去试试，那么你永远也学不到东西。我在编程中学会的所有东西全都来自于我的亲身实践。

        每天早上，我会广泛浏览网站，看看我们的编程世界有什么新鲜事情发生。

        当你已经有了5年的工作经验，在你眼中编程其实就是小菜一碟了。