很多開發(fā)者都知道“程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法”這個著名的公式，并不真正明白算法的定義或概念。究竟什么是算法呢？從字面意義上理解，算法即用于計算的方法，通過這種方法可以達(dá)到預(yù)期的計算結(jié)果。

1.算法的特征

有窮性：算法的指令或步驟的執(zhí)行次數(shù)是有限的，執(zhí)行時間也是有限的。確切性：算法的每一個指令或步驟都必須又明確的定義和描述。輸 入：一個算法應(yīng)該又相應(yīng)的輸入條件，用來刻畫運(yùn)算對象的初始情況。輸 出：一個算法應(yīng)該又明確的結(jié)果輸出。這是容易理解的，因為沒有得到結(jié)果的算法毫無意義。可行性：算法的執(zhí)行步驟必須是可行的，且可以在有限時間內(nèi)完成。

2.算法分類

1、按照應(yīng)用來分類

按照算法的應(yīng)用領(lǐng)域，即解決的問題，算法可以分為基本算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的算法、幾何算法、圖論算法、規(guī)劃算法、數(shù)值算法、數(shù)值分析算法、加密/解密算法、排序算法、查找算法、并行算法和數(shù)論算法等。

2、按照確定性來分類

按照算法結(jié)果的確定性來分類，算法可以分為確定性算法和非確定性算法。

• 確定性算法：這類算法在有限的時間內(nèi)完成計算，得到的結(jié)果是唯一的，且經(jīng)常取決于輸入值。
• 非確定性算法：這類算法在有限的時間內(nèi)完成計算，單是得到的結(jié)果往往不是唯一的，即存在多值性。

3、按照算法的思路來分類

按照算法的思路來分類，算法可以分為遞推算法、遞歸算法、窮舉算法、貪婪算法、分治算法、動態(tài)規(guī)劃算法和迭代算法等多種算法。

3.算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)的組織形式，可以用來表征特定的對象數(shù)據(jù)。在計算機(jī)程序設(shè)置中，操作的對象是各式各樣的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)往往擁有不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合、指針和鏈表等。因為不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所采用的處理方法不同，計算的復(fù)雜度也不同，因材算法往往依賴于某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。也就是說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的算法實現(xiàn)的基礎(chǔ)。(程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法)

4.算法的性能評價

一個算法的優(yōu)劣往往通過算法復(fù)雜度來衡量，算法復(fù)雜度包括時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度兩個方面。

1、時間復(fù)雜度

時間復(fù)雜度即通常所說的算法執(zhí)行所需要耗費(fèi)的時間，時間越短，算法越好。一個算法執(zhí)行的時間往往無法精確估計，通常需要在實際的計算機(jī)中運(yùn)行才能夠知道。但是，也可以對算法的代碼進(jìn)行估計，而得到算法的時間復(fù)雜度。

2、空間復(fù)雜度

空間復(fù)雜度是指算法程序在計算機(jī)中執(zhí)行所消耗的存儲空間。空間復(fù)雜度可以分為如下兩個方面。

1)程序保存所需要的存儲空間，即程序大小。

2) 程序在執(zhí)行中所需要小號的存儲空間資源，如程序在執(zhí)行過程中的中間變量等。

一般來說，程序的大小越小，執(zhí)行過程中消耗的資源越少，這對程序就越好。

總結(jié)

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