自古老的公元前1世纪开始,《周髀算经》就作为中国最古老的天文学和数学著作。
《周髀算经》采用最简便可行的方法确定天文历法,揭示日月星辰的运行规律,包括四季更替,气候变化,南北有极,昼夜相推的道理。为后来者的生活作息提供了有力保障。
经过几个世纪的发展,到公元9世纪,波斯数学家al-Khwarizmi第一次在数学上提出了“算法”这个概念——演算法。
算法(Algorithm)是解题的步骤,可以把算法定义成解一确定类问题的任意一种特殊的方法。
在计算机科学中,算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法。
算法分析是对一个算法需要多少计算时间和存储空间作定量的分析。
算法是指令的有限序列,其中每一条指令表示一个或多个操作。
算法有如下几个重要特性:
1.有穷性(每一步必须在有穷的时间内完成)
2.可行性(必须能通过已经实现的基本运算的有限次执行)
3.确定性(每一条指令没有二义性,相同输入必须相同输出)
4.一个算法有零个或者多个输出。
5.一个算法有一个或者多个输入。
一个好算法应该
1.正确性
简单理解为:
程序中没有语法错误,对于几个给定的输入输出都可以正确计算出来,对于精挑细选的带有刁难性的输入也能满足要求计算正确,程序对于一切合法输入都能正确计算出来。
2.可读性
易于理解
3.健壮性
当输入非法数据时,算法会恰当做出反应和处理。而不是中断程序进行。
4.高效性
即用时间复杂度和空间复杂度来衡量代码的高效性(通常两者不可兼得)
时间复杂度 :
即通常所说的算法执行所需要耗费的时间,时间越短,算法越好。
空间复杂度 :
1.程序保存所需要的存储空间大小。
2.程序在执行过程中所需要消耗的存储空间资源(定义的变量)。
下面列举一些常见的时间复杂度:
常数阶
O(1)
对数阶 O(log2n)
线性阶 O(n)
线性对数阶 O(nlog2n)
平方阶 O(n*n)
立方阶 O(nnn)
... ...
k次方阶 O(n的k次方)
指数阶
O(2的n次方)
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