算法与数据结构是相辅相成的。
算法是解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作。
举那个最经典的例子:高斯求和, 求1加到100的数字和。
我这里使用PHP来举例:
<?php $sum = 0; for($i = 0;$i<=100;$i++) { $sum += $i; } echo $sum;die;
上边的例子,我们是实现了0到100的数求和,但是,这个方法循环了100次,在效率上可能是有些不足。
那么高斯帮我们找到了其中的规律。下面这个例子我们使用高斯求和来写:
<?php $sum = 0; $n = 100; $sum = (1 + $n) * $n / 2; echo $sum;die;
高斯求和相对于我们使用循环来求和,效率大大提升。
所以算法,现阶段我认为就是数学中的找规律,当然并不是说找不到规律这个问题就解决不了,可能我描述的不是很准确。
算法的特性:
1:输入输出
算法可以有0个或多个输入,至少有一个或多个输出。
2:有穷性
指算法在执行有限的步骤之后,自动结束而不会出现无限循环,并且每一个步骤在可接受的时间内完成
3:确定性
算法的每一个步骤都具有确定的含义,不会出现二义性。
4:可行性:
算法的每一个步骤都必须是可行的,也就是说,每一个步骤都能够通过执行有限次数完成。
算法设计的要求
1:正确性
算法的正确性是指算法至少应该具有输入输出和加工处理无歧义性、能正确反映问题的需求,能够得到问题的正确答案。
(1):无语法错误
(2):能得到正确的返回值
(3):对异常有处理
2:可读性
算法设计的另一目的是为了便于阅读,理解和交流。可能写出来的代码要保证大多数人能看懂。
3:健壮性
当输入不合法的数据是,算法也能做出相关的处理,而不是直接报错。(异常处理)
4:时间效率高和存储量低
设计算法应该尽量满足时间效率高和存储量低的需求。
比如上边的0到100求和,在时间效率上高斯求和的效率要比循环累加要高得多。
算法函数的渐进增长
通俗点说就是对算法进行大量数据的测试,随着测试数据量的增大,两种算法之间效率的差异就会越来越大,比如上边说到的高斯求和,如果求0到1亿的数字和,那么高斯求和的效率就会比循环不知道高出多少倍。
关于算法时间复杂度的计算这类相关的算法,这个暂时不涉及,我觉得现阶段我可能是用不上,用的时候再说。
以上就是算法的大概内容。