python 算法設(shè)計(jì)

算法是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，它定義了一組指令，以一定的順序執(zhí)行以獲得所需的輸出。算法通常獨(dú)立于底層語(yǔ)言而創(chuàng)建，即算法可以用多種編程語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度來(lái)看，以下是一些重要的算法類別 -

• 搜索 - 搜索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的項(xiàng)目的算法。

• 排序 - 按 特定順序?qū)?xiàng)目進(jìn)行 排序的 算法。

• 插入 - 算法將項(xiàng)目插入數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。

• 更新 - 更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中現(xiàn)有項(xiàng)目的算法。

• 刪除 - 從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中刪除現(xiàn)有項(xiàng)目的算法。

算法的特點(diǎn)

并非所有的程序都可以稱為算法。算法應(yīng)該具有以下特征 -

• 毫不含糊 - 算法應(yīng)該清晰明確。 每個(gè)步驟（或階段）及其輸入/輸出都應(yīng)該清楚，并且必須僅導(dǎo)致一個(gè)含義。

• 輸入 - 算法應(yīng)該有0個(gè)或更多明確定義的輸入。

• 輸出 - 算法應(yīng)該有一個(gè)或多個(gè)定義良好的輸出，并且應(yīng)該與所需的輸出相匹配。

• 有限性 - 算法必須在有限數(shù)量的步驟后終止。

• 可行性 - 可用資源應(yīng)該可行。

• 獨(dú)立 - 一個(gè)算法應(yīng)該有一步一步的指示，它應(yīng)該獨(dú)立于任何編程代碼。

如何編寫算法？

編寫算法沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)。相反，它依賴于問(wèn)題和資源。從不編寫算法來(lái)支持特定的編程代碼。

正如我們所知，所有編程語(yǔ)言都共享像循環(huán)（do，for，while），流控（if-else）等基本代碼構(gòu)造。這些常用構(gòu)造可用于編寫算法。

我們一步一步地編寫算法，但情況并非總是如此。算法編寫是一個(gè)過(guò)程，并在問(wèn)題域定義良好之后執(zhí)行。也就是說(shuō)，我們應(yīng)該知道問(wèn)題領(lǐng)域，為此我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)解決方案。

實(shí)例

讓我們?cè)囍ㄟ^(guò)一個(gè)例子來(lái)學(xué)習(xí)算法寫作。

問(wèn)題 - 設(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)添加兩個(gè)數(shù)字并顯示結(jié)果。

step 1 ? start
step 2 ? declare three integers a, b & c
step 3 ? define values of a & b
step 4 ? add values of a & b
step 5 ? store output of step 4 to c
step 6 ? print c
step 7 ? stop

算法告訴程序員如何編寫程序?；蛘?，該算法可以寫成 -

step 1 ? start add
step 2 ? get values of a & b
step 3 ? c ← a + b
step 4 ? display c
step 5 ? stop

在算法的設(shè)計(jì)和分析中，通常使用第二種方法來(lái)描述算法。它使分析人員可以輕松分析忽略所有不需要的定義的算法。他可以觀察正在使用的操作以及流程的流程。

編寫 步驟編號(hào) 是可選的。

我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)算法來(lái)獲得給定問(wèn)題的解決方案。一個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)多種方式解決。

因此，對(duì)于給定的問(wèn)題，可以導(dǎo)出許多解算法。下一步是分析這些提出的解決方案算法并實(shí)施最合適的解決方案。