算法学习之算法思想

2016-08-07 23:07:00

一、算法的特征和发展由来

算法的英文名称是Algorithm，这个词在1957年之前在Webster's New World Dictionary(《韦氏新世界词典》)中还未出现，只能找到带有它的古代涵义的较老形式的“Algorism”(算术)，是指用阿拉伯数字进行算术运算的过程。在中世纪时，珠算家用算盘进行计算，而算术家用算术进行计算。
根据经验和发展结论得出，算法应该具有如下五个重要的特征。
（1）有穷性：保证执行有限步骤之后结束；
（2）确切性：每一步骤都有确切的定义；
（3）输入：每个算法有零个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓零个输入是指算法本身定除了初始条件；
（4）输出：每个算法有一个或多个输出，显示对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的；
（5）可行性：在原则上算法能够精确地运行，进行有限次运算后即可完成一种运算。

二、在计算机中的算法

1.认识计算机中的算法
计算机中算法可分为如下两大类。
（1）数值运算算法：求解数值。
（2）非数值运算算法：事务管理领域。
2.为什么是程序灵魂
经过上一节的学习，了解了算法在计算机编程中的重要作用后，我对算法是程序的灵魂这一说法表示深信不疑。在当今程序员的世界，算法已经成为衡量一名程序员水平高低的参照物。高深的程序员都会看重数据结构和算法的作用，水平越高，就越能理解算法的重要性。算法不仅仅是运算工具，它更是程序的灵魂。在现实项目开发过程中，很多实际问题需要精心设计的算法才能有效解决。从个人来讲，对算法的掌握也是区别于人，保持竞争力的重要方面。
算法是计算机处理信息的本质，因为计算机程序本质上是一个算法，告诉计算机确切的步骤来执行一个指定的任务，如计算职工的薪水或打印学生的成绩单。一般地，当算法在处理信息时，数据会从输入设备读取，写入输出设备，可能保存起来以供以后使用。
著名计算机科学家沃思提出了下面的公式。
数据结构+算法=程序

实际上，一个程序应当采用结构化程序设计方法进行程序设计，并且用某一种计算机语言来表示。因此，可以用下面的公式表示。
程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言和环境