程序员开发用到的十大基本算法

程序员开发用到的十大基本算法,第1张

算法一:快速排序算法

快速排序是由东尼·霍尔所发展的一种排序算法。在平均状况下,排序 n 个项目要Ο(n log n)次比较。在最坏状况下则需要Ο(n2)次比较,但这种状况并不常见。事实上,快速排序通常明显比其他Ο(n log n) 算法更快,因为它的内部循环(inner loop)可以在大部分的架构上很有效率地被实现出来。

快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略来把一个串行(list)分为两个子串行(sub-lists)。

算法步骤:

1 从数列中挑出一个元素,称为 “基准”(pivot),

2 重新排序数列,所有元素比基准值小的摆放在基准前面,所有元素比基准值大的摆在基准的后面(相同的数可以到任一边)。在这个分区退出之后,该基准就处于数列的中间位置。这个称为分区(partition) *** 作。

3 递归地(recursive)把小于基准值元素的子数列和大于基准值元素的子数列排序。

递归的最底部情形,是数列的大小是零或一,也就是永远都已经被排序好了。虽然一直递归下去,但是这个算法总会退出,因为在每次的迭代(iteration)中,它至少会把一个元素摆到它最后的位置去。

算法二:堆排序算法

堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。堆积是一个近似完全二叉树的结构,并同时满足堆积的性质:即子结点的键值或索引总是小于(或者大于)它的父节点。堆排序的平均时间复杂度为Ο(nlogn) 。

算法步骤:

1创建一个堆H[0n-1]

2把堆首(最大值)和堆尾互换

3把堆的尺寸缩小1,并调用shift_down(0),目的是把新的数组顶端数据调整到相应位置

4重复步骤2,直到堆的尺寸为1

算法三:归并排序

归并排序(Merge sort,台湾译作:合并排序)是建立在归并 *** 作上的一种有效的排序算法。该算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一个非常典型的应用。

算法步骤:

算法四:二分查找算法

二分查找算法是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜素过程从数组的中间元素开始,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜 素过程结束;如果某一特定元素大于或者小于中间元素,则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找,而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组 为空,则代表找不到。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。折半搜索每次把搜索区域减少一半,时间复杂度为Ο(logn) 。

算法五:BFPRT(线性查找算法)

BFPRT算法解决的问题十分经典,即从某n个元素的序列中选出第k大(第k小)的元素,通过巧妙的分 析,BFPRT可以保证在最坏情况下仍为线性时间复杂度。该算法的思想与快速排序思想相似,当然,为使得算法在最坏情况下,依然能达到o(n)的时间复杂 度,五位算法作者做了精妙的处理。

算法步骤:

终止条件:n=1时,返回的即是i小元素。

算法六:DFS(深度优先搜索)

深度优先搜索算法(Depth-First-Search),是搜索算法的一种。它沿着树的深度遍历树的节点,尽可能深的搜索树的分 支。当节点v的所有边都己被探寻过,搜索将回溯到发现节点v的那条边的起始节点。这一过程一直进行到已发现从源节点可达的所有节点为止。如果还存在未被发 现的节点,则选择其中一个作为源节点并重复以上过程,整个进程反复进行直到所有节点都被访问为止。DFS属于盲目搜索。

深度优先搜索是图论中的经典算法,利用深度优先搜索算法可以产生目标图的相应拓扑排序表,利用拓扑排序表可以方便的解决很多相关的图论问题,如最大路径问题等等。一般用堆数据结构来辅助实现DFS算法。

算法步骤:

上述描述可能比较抽象,举个实例:

DFS 在访问图中某一起始顶点 v 后,由 v 出发,访问它的任一邻接顶点 w1;再从 w1 出发,访问与 w1邻 接但还没有访问过的顶点 w2;然后再从 w2 出发,进行类似的访问,… 如此进行下去,直至到达所有的邻接顶点都被访问过的顶点 u 为止。

接着,退回一步,退到前一次刚访问过的顶点,看是否还有其它没有被访问的邻接顶点。如果有,则访问此顶点,之后再从此顶点出发,进行与前述类似的访问;如果没有,就再退回一步进行搜索。重复上述过程,直到连通图中所有顶点都被访问过为止。

算法七:BFS(广度优先搜索)

广度优先搜索算法(Breadth-First-Search),是一种图形搜索算法。简单的说,BFS是从根节点开始,沿着树(图)的宽度遍历树(图)的节点。如果所有节点均被访问,则算法中止。BFS同样属于盲目搜索。一般用队列数据结构来辅助实现BFS算法。

算法步骤:

算法八:Dijkstra算法

戴克斯特拉算法(Dijkstra’s algorithm)是由荷兰计算机科学家艾兹赫尔·戴克斯特拉提出。迪科斯彻算法使用了广度优先搜索解决非负权有向图的单源最短路径问题,算法最终得到一个最短路径树。该算法常用于路由算法或者作为其他图算法的一个子模块。

该算法的输入包含了一个有权重的有向图 G,以及G中的一个来源顶点 S。我们以 V 表示 G 中所有顶点的集合。每一个图中的边,都是两个顶点所形成的有序元素对。(u, v) 表示从顶点 u 到 v 有路径相连。我们以 E 表示G中所有边的集合,而边的权重则由权重函数 w: E → [0, ∞] 定义。因此,w(u, v) 就是从顶点 u 到顶点 v 的非负权重(weight)。边的权重可以想像成两个顶点之间的距离。任两点间路径的权重,就是该路径上所有边的权重总和。已知有 V 中有顶点 s 及 t,Dijkstra 算法可以找到 s 到 t的最低权重路径(例如,最短路径)。这个算法也可以在一个图中,找到从一个顶点 s 到任何其他顶点的最短路径。对于不含负权的有向图,Dijkstra算法是目前已知的最快的单源最短路径算法。

算法步骤:

重复上述步骤2、3,直到S中包含所有顶点,即W=Vi为止

算法九:动态规划算法

动态规划(Dynamic programming)是一种在数学、计算机科学和经济学中使用的,通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式求解复杂问题的方法。 动态规划常常适用于有重叠子问题和最优子结构性质的问题,动态规划方法所耗时间往往远少于朴素解法。

动态规划背后的基本思想非常简单。大致上,若要解一个给定问题,我们需要解其不同部分(即子问题),再合并子问题的解以得出原问题的解。 通常许多 子问题非常相似,为此动态规划法试图仅仅解决每个子问题一次,从而减少计算量: 一旦某个给定子问题的解已经算出,则将其记忆化存储,以便下次需要同一个 子问题解之时直接查表。 这种做法在重复子问题的数目关于输入的规模呈指数增长时特别有用。

关于动态规划最经典的问题当属背包问题。

算法步骤:

算法十:朴素贝叶斯分类算法

朴素贝叶斯分类算法是一种基于贝叶斯定理的简单概率分类算法。贝叶斯分类的基础是概率推理,就是在各种条件的存在不确定,仅知其出现概率的情况下, 如何完成推理和决策任务。概率推理是与确定性推理相对应的。而朴素贝叶斯分类器是基于独立假设的,即假设样本每个特征与其他特征都不相关。

朴素贝叶斯分类器依靠精确的自然概率模型,在有监督学习的样本集中能获取得非常好的分类效果。在许多实际应用中,朴素贝叶斯模型参数估计使用最大似然估计方法,换言之朴素贝叶斯模型能工作并没有用到贝叶斯概率或者任何贝叶斯模型。

尽管是带着这些朴素思想和过于简单化的假设,但朴素贝叶斯分类器在很多复杂的现实情形中仍能够取得相当好的效果。

算法就是解决问题的方法比如你要喝茶就要先找到茶叶,烧一壶开水,然后将茶叶放到杯子里,然后将开水倒入杯中,然后等一段时间再比如你要从a地到b地,中间可能有多种汽车换乘方案,是选速度最快的,还是选最省钱的,还是平衡的,制定换乘方案就是算法。

程序员》推荐C++ 图书三人谈

主持人:熊节(透明),《程序员》杂志编辑,C-View成员

嘉 宾:孟岩(梦魇),联想公司掌上设备事业部应用开发处任职,C-View成员。与侯捷先生合译《C++ Standard Library》一书

金尹(恶魔),上海天宇公司CTO,在《程序员》连载有“自由与繁荣的国度”系列文章

透明:“学C++用哪本书入门”,这是被问得最多的一个问题。但是哪一本书是最好的入门书?似乎很难找到答案。《C++ Primer》太厚,《Effective C++》对读者要求比较高,《Essential C++》又常常被批评为“太浅”。

其实说穿了:no silver bullet。想从一本书学会C++,那是不可能的。有朋友问我如何学C++,我会建议他先去找本数据结构书,把里面的习题全部用C++做一遍,然后再去看《Effective C++》。myan经常说“要在学习初期养成好习惯”,我对此颇不以为然。

个人认为,《Essential C++》适合作教材,《C++ Primer》适合作参考书,《Effective C++》适合作课外读物。

恶魔:很后悔当初买了《C++ Primer》。因为从我个人角度来看,它的功能效用基本是和《The C++ Programming Language》重合。当然对于入门来说,它还是很不错的。但是《C++ Primer》太厚,一来导致看书极其不方便,二来系统学习需要花比较长的时间。对于目前这个越来越快餐化的时代来说,的确有很多不适合的地方,不过可以作为初学者的参考书。现在我以一块K3 CPU的代价把它借给了别人,希望我那位同事能够从中得到一些益处。

如果已经具备了C基础,我建议看国内的书,例如钱能的《 C++大学教程(第二版) 》。(如果没有C的基础还是看谭浩强的C语言)。这本书对C讲得还算比较清晰,有很多习题值得一做,特别是最后的struct和union两个部分。其中的一些算法比较拖沓和繁琐(比如树和链表的遍历算法),读者可以尝试修改这些例子,作为最后对C语言的一些总结测试。

梦魇:这个问题让我想起四五年前的情形。今天对于C++有一点认识的人,多半是从那几年就开始学C++了。那时根本没有品牌观念。从书店里找一本C++书,如果看着还算明白,就买下来。我记得那时候宛延闿、张国锋、麦中凡教授的书都受到很高的赞誉。我个人最早的一本C++书是Greg Perry的一本书,今天想起来,其实是一本打着C++旗号的C语言教程。对我作用最大的一本书是国防科技出版社出版的一本书,书名记不得了,作者叫斯蒂芬·布莱哈。

透明:还记得以前曾批评过一本C++书,是北航出的,整本书就没有出现过class关键字。那本书,说穿了其实只是介绍了C语言和iostream库的用法,根本不能算C++。而当时我常常推荐的一本书是电子科技大学张松梅老师的C++教程。那本书,直到今天来看也没有太大的问题,唯一的缺憾就是由于年代久远,许多东西已经过时了。而对于一本技术书籍来说,“过时”是最不可接受的。

总体来说,那时使用C++的人真是在“盲人摸象”。不过这也有好处,就是对C++的很多细节能搞清楚,以后看到经典好书时比较容易理解;当然坏处就是概念不清,甚至都不知道C++和Visual C++、Borland C++到底有什么不一样。

梦魇:整个90年代,其实大部分人对于C++的认识都似是而非。一开始是等同于Borland C++,后来是等同于Visual C++和MFC。所以一般来说,打着BC和VC旗号的书卖得很好,人们觉得这就是C++。而我比较幸运,布莱哈的那本书虽然从现在的眼光来看谈不上高超,但基本路子是对的。可能是因为原书是给UNIX程序员的培训教材,所以没有让我一开始就形成“C++ == VC++”的认识。

其实一直到1996年,我们那里搞计算机的都是唯Borland C++马首是瞻的,到了VC 40出来,一下子格局全变了。1997年VC5推出之后,书店里MFC书铺天盖地,学MFC的人,头抬得都比别人高一些。不过现在看来,那时候大部分的MFC书都是三流货色。我曾经有一段时间认为,那一批程序员中间有不少被误导了。根本原因就是相对的封闭。

透明:我觉得一本书的价值有两方面:第一,教给你实用的技术;第二,促使你去思考。对于一本介绍VC(或者说MFC)使用方法的书,我根本不希望它能促使我有什么思考,所以我就一定要求它在技术上精益求精完美无瑕。我刚开始用VC的时候,买的第一本书就是潘爱民老师翻译的《VC技术内幕》(第四版),没有受到那些“三流货色”的误导,应该说是很幸运的。

梦魇:1999年机械工业出版社开始出版“计算机科学丛书”,其中的《Thinking in C++》第一版受到了广泛的欢迎。其实我一直不认为这本书很出色,虽然拿过一次大奖。然而我们都得承认,这本书在C++书籍领域里第一次建立了品牌观念,很多初学者开始知道,不是随便买哪一本都一样的。再往后就是2000年的《 深入浅出MFC(第二版) 》第二版,以及侯先生在《程序员》上发表的那一篇《C++/OOP大系》,加上整个大环境的变化,品牌观念深入人心,C++书籍市场终于开始逐渐与世界同步。

回想往事,我的感觉是,那个需要战战兢兢选择入门书的时代已经过去,今天的C++初学者,大可以放心地买口碑好、自己读起来思路顺畅的书,入门不再是太大的问题。还有一些程序员已经学了几年C++,但看到今天出版的一些新书,感觉比较陌生,这也不是什么问题。侯先生经常说“凡走过必留下足迹”,所谓“走弯路”,未必不是一件好事。

至于具体的推荐表,就不好一概而论了。总之在我的印象里,《Essential C++》、《C++ Primer》、钱能教授的C++教程,都不错。甚至有人一上来就看Bjarne Stroustrup的《The C++ Programming Language》,只要他喜欢,也没什么不可以。

透明:我同意你的观点。不管怎么说,编程是门实践性非常强的学问。要想对C++对象模型有深入的了解,最好的办法就是写一串程序去看结果;要想学会OOP,也只能从项目中学。对于初学者,最好的学习方法就是不停地写程序,写真正有用的程序,写到有问题的时候就去查书,于是自然就会知道哪本书好哪本书不好。不过我们的教育制度能不能让大学里的学生们有这样的学习机会,我表示怀疑。

以我的经验,学C++有两个门槛:入门和使用。完全看不懂C++,这是一个门槛,但是只要有一本合适的入门书,很快就能跨过。要想真正用上C++,却不是件很容易的事情。尤其对于学生来说,接触到的东西多是“玩具”,很难有实战的机会。所以经常看见有人问“C++到底能做什么”,这是C++学习中一个比较麻烦的问题。我们都是做了相当长时间的C++程序之后才看到一些真正经典的书,也正是因为走了相当长的弯路之后才知道这些书的经典之所在。所谓弯路,我想也是一种必须的积累。就算一开始就看《Essential C++》和《C++ Primer》,没有两三年的时间恐怕还是难有所得。

恶魔:有两句十分有道理的话,一是我大学的C语言老师说的“写程序不如说是抄程序”,另一句是一网友说的“好的设计来自借鉴,天才的设计来自剽窃”。对于我这个理性批判主义者来说,这两句话的确不太适合。但是无论从哪个角度来讲,对于初学者来说,剽窃大师的作品是通向成功的最快捷径。

我个人认为,对于C++的初学者来说,首先要确定自己专业领域内主要使用的特性的方向。因为C++的特性如此众多,初学者想贪多基本是不可能成功的。C++的编程范式基本可以分为ADT+PP、GP和OO三个方向。对于ADT+PP范式来说,初学者的主要问题不是学习C++,而是学习C的使用。对于这样的初学者,国内的几本书还是写得比较清楚,符合中国人的习惯,比如谭浩强的《C语言教程》、钱能的《C++语言大学教程》。这两本书我首推第一本,因为这一本我潜心研究了一年,这本书当中很多程序是可以剽窃的,而且可以对这些程序进行加工和提升。比如结构这一章中,它所给出的用struct来实现链表、二叉树的算法是相当蹩脚的。学习ADT+PP的初学者将这本书揣摩透以后可以尝试修改这两个程序。另外这本书的第二版稍微涉及了一些关于“类”的内容。学习ADT+PP的初学者,可以不被OO中的一些专有特性扰乱自己的思路,对于类层次扁平、无继承、无多态的程序编写是有很大好处的。

透明:你好象比较推崇国内教授写的书。现在社会上有种不好的风气:一捧就捧上天,一贬就贬下地。就好象对待谭教授的书,前几年是奉为经典,这几年又有很多人使劲批评。学C++更是有点“崇洋媚外”,总是觉得初学就应该看《Essential C++》。我看这种观点也是片面的。

恶魔:当然《Essential C++》也值得看看。但是我个人觉得这本书没有谭浩强的《C语言教程》来得好。主要原因是:第一,C++的所有特性都点到了,但是不深,看了以后会三心二意没有方向;第二,可以抄袭借鉴的例子太少。《C语言教程》中有很多有趣的问题,比如猴子吃桃、汉诺塔等等,这些例子对于刚刚涉及C/C++语言编程的人来说是学习编程很好的例子。《Essential C++》只能是前两本书看透以后,作为学习C++特性的一个过渡性的书籍。让读者真正领略到什么是C++的编程、和C编程的不同点在哪里。

透明:我发现一个很有趣的现象:初学者往往喜欢问“哪本书比较好”,这让我很是不解。这有点像一个刚学打篮球的人问“王治郅和科比谁比较厉害”。当然科比更厉害一些。但如果你是想学打篮球,这两个人都非常非常有资格教你,你跟谁学都能学得很强——关键不是在于你选哪个老师,而是在于你自己用多少功夫去学。

透明:回到原来话题。学会了C++的语法,能看懂C++代码之后,必须有些书来指导进阶(或者叫指点迷津)。我觉得《设计模式》很好,能够让读者看到一些精妙的用法。不过正如我经常说的,模式带来的麻烦和好处一样多,甚至麻烦还要更多。而且,C++本身的问题使得在C++中使用GoF模式愈加麻烦。

梦魇:《Design Patterns》这本书绝对是不可以没有的,而且中英文版都不可少。最初我看中文版,说实话看不懂,但是也不觉得人家翻译得不好,所以就想,大概是原文就很难懂,加上自己水平有限。于是总是想着再找几本patterns的书来看。后来找到几本书,口碑还不错,不过水平高下,一比就出来了,还是那本《Design Patterns》最经典,最耐看。英文版出来之后,两个版本对照看,明白多了。现在觉得,其实就设计模式来讲,把这本看明白了就很不错了,不用再花费很多心思找其他的书。我现在的包里始终夹着这本书,随身携带,有备无患。

至于说设计模式的副作用,和可能带来的弊端,我的体会也挺多。不过是这样,我们想一想,究竟什么情况下设计模式可以用得很好呢?一种是有经验丰富的人引导,比如要是Robert Martin带队,你在某个地方用错了设计模式,他就会指出来,说这里不对,将来会产生什么样的弊端。对于他来说,丰富的实践经验足以支持他进行“预测型”设计。但是大部分人没这个能力,因此我们只好走第二条路和第三条路,就是“试探型”设计和“重构型”设计。遇到一个问题,你觉得用某种模式挺合适的,就大胆地用了,成功是积累经验,发现不好,出了问题了,只好改回来,那也是积累教训。这叫做“试探型”。至于重构,应该算是最有组织、成功率最高的工程化方法。先把问题“quick and dirty”地解决了,所有的暗礁都暴露出来,然后再根据实际情况采用合适的模式优化设计。现在XP和UP都高度重视refactory,UP在Elaboration和Construction阶段都鼓励抽出专门的iterations进行重构。所以说如果组织快速的软件开发,当然比较倾向于这条路——打成功率嘛。

透明:讲到重构,我顺便说说《Refactoring》这本书的影响。从工程本身的角度来说,你所谓的“重构型设计”是没有什么问题的。但中国的开发者(也包括我在内)往往比较冲动,比较容易相信银d的存在。曾经有那么一段时间,我在Java中尝试过了重构的方法之后,又拿到C++中去尝试。结果发现,在Java中速度非常快的重构过程,到C++中就被减慢了。究其原因,就是因为C++和Java的约束条件不同。拿着Java中成功的案例直接套C++,不失败才怪。

所以,我必须说:《Refactoring》这本书很有价值。但对于C++程序员来说,它的价值是让你思考,思考这种方法的可行性。如果一个C++程序员没有打算迁移到Java,那么我必须告诉他:《Refactoring》这本书不是让你照着它用的,甚至不是让你去相信它的。对于C++程序员,《Refactoring》全书可以放心相信的只有第13章,其他的部分,都必须非常谨慎地对待。

梦魇:我还要就“试探型”的方法多说两句,我觉得对于个人发展来讲,“试探”也是必不可少的,撞墙不可怕,高水平的人不都是撞出来的吗?你失败了一次,就知道这个模式有什么潜在的问题,下次再用,就会多看几步,像下棋似的。撞的多了,路数就出来了。

我不知道你们是否有这个感觉:用错了模式,吃了亏,再回过头去翻翻《Design Patterns》,看到人家早就指出来这个问题,不过就是那么几句话,原来看上去干巴巴的,现在觉得句句都讲到心坎上,GoF的形象马上就高大起来,还带着光环,感觉是既兴奋又懊悔。

透明:现在回头来看,我更欣赏myan推荐给我的《Designing Object-Oriented C++ Applications Using Booch Method》。这本书能够帮助C++程序员理清思路培养习惯,可惜国内没有引进。相比后来商业味浓厚的UML系列书籍,我觉得这本书对于面向对象的阐释精辟独到,至今未有能出其右者。

梦魇:刚才我们两人都说到Robert Martin,他可是我的榜样。那本1995年的《Designing Object Oriented C++ Application》,我觉得是每一个C++软件工程师都应该反复研读的书。可惜不仅国内没有引进,在国外的名气也不大。如果你觉得面向对象的那些道理你好像都明白,可就是一遇到实际问题就使不上劲,那这本书就是你的最佳导师。

提到理清思路,还有一本书不得不提,就是Andrew Koenig的《Ruminations On C++》。每个人都应该问自己,我学了这么多年的C++,究竟什么是C++最基本的设计理念?遇到问题我第一个直觉是什么?第一个试探型的解决方案应该具有那些特点?如果你不能给出明确的答案,就应该认真地去读这本书,读完了你就有了“主心骨”。

透明:插一句话,谈谈“推荐书”的问题。入门书基本上是放之四海而皆准的,所以推荐的意义也不大。而入门后的发展方向,每个人不同,这个时候就需要“高人”的指点。举个例子:我学C++的时候,myan还不认识我,所以也没有给我推荐书,我还是学过来了,所以即使你当时向我推荐了《Essential C++》或者《C++ Primer》,我也不会太感谢你;但在我认真研究OO的时候,你推荐Robert Martin那本书给我,对我帮助就特别大,而且我从别的地方也很难找到类似的推荐,所以我就很感谢你。

一个程序员,必须有framework的意识,要学会用framework,还要主动去分析framework(在这方面,《Design Patterns》能有一定的帮助)。但是,真正高质量、成气候的framework的书恐怕也就只有针对MFC的。从这个角度来说,MFC纵有千般不是,C++程序员都非常有必要先去用它、熟悉它、研究它,甚至借助《深入浅出MFC》这样的书来剖析它。不然,很难有framework的意识和感觉。

当然,另一个framework也很好,那就是STL。不管用不用MFC、STL,对这两个东西的掌握和理解都是极有帮助的。最近我又在看《深入浅出MFC》,虽然已经不用MFC编程了,但帮助是一定有的。

梦魇:MFC和STL方面,我还是比较推崇侯先生的两本书《深入浅出MFC》和《STL源码解析》。

《深入浅出MFC》这本书,名气自然是大得不得了,不过也有不少人批评。其实书也没有十全十美的,批评当然是少不了的,不过有的时候我看到有人评论这本书,把它跟Inside VC相比,真的是牛头不对马嘴。

你刚才其实说得很对,程序员应该有一点framework意识。而这本《深入浅出MFC》与其说是在讲MFC编程,不如说通篇是在拿MFC为例分析Application Framework的架构和脉络。所以无论你对于MFC本身是什么态度,这本书对每一个C++程序员都有很大的益处。

透明:是的。《VC技术内幕》会告诉你“DYNAMIC_CREATE这个宏怎么用”,《深入浅出MFC》则告诉你“DYNAMIC_CREATE这个宏是怎么实现的”。所以,如果你只需要在VC下写一些小应用程序,《深入浅出MFC》的价值并不太大;但是,如果你需要设计一个稍微大一点的东西(不一定是framework),MFC的设计思想就会有所帮助。

梦魇:另外,我觉得对于MFC也应该有一个公允的评价。过去是吹捧得天上有地下无,书店里铺天盖地都是MFC的书,搞得大家只知有MFC,不知有C++,甚至直到现在还有人问:“我是学MFC呢,还是学C++?VC++是不是比C++更高级的语言?”MFC成了一尊神像,阻碍了人们的视线。所以得把它从神坛上拉下来。这就是过去一两年有很多人,包括我在内批评MFC的一个目的。可是现在大家视野开阔了,NET也出来了,MFC不再是神像了,少数人就开始以贬损MFC为乐了。我觉得这种态度是不对的。

什么叫好的框架?我觉得在十几年的时间能够象MFC这样保持稳定并且不断进步的框架就是好的框架。可能我们在一些具体的设计问题上有不同看法,觉得“这个地方这么设计不是更漂亮吗?”很多时候是的,但是这不重要,重要的是MFC成熟稳定、有十几年的成功经验,这是最了不起的东西。

另外一点,MFC中间包括着学习Win32 API编程的最佳资料。这是除了其framework方面之外的另一个亮点。我现在使用Win32 API开发,但是经常参考MFC的源代码,收获很大。

透明:STL方面,我对于剖析它的源代码兴趣并不大,毕竟里面源代码多是算法问题。所以,《STL源码剖析》我也只是随便翻翻就束之高阁了。我觉得这本书用来做计算机系的数据结构和算法教材不错,不知道有没有老师乐意这样做。

对于STL,我的态度一向都是“应用至上”。不过,我一直认为SGI STL本身就是一本精彩的书,一本数据结构和算法的经典参考书,同时也是泛型技术的参考书。想知道一个算法是如何实现的,看看STL源代码就行;想知道如何使用type traits,STL源代码里面也有例子。看别人写的书,总觉得隔着一层纱,有点挠不到痒处的感觉。SGI STL的代码写得非常漂亮,一个C++程序员如果不看看这本书,实在是可惜。

梦魇:至于STL,除了《STL源码解析》之外,我举贤不避亲,强烈推荐侯先生与我合译的那本《The C++ Standard Library》。这本书质量之高是无需怀疑的。我现在手边常备此书,随时查阅,对我帮助很大。

透明:C++和Java相比,最大的优势就是它没有一个专门的公司来管它,最大的弱点也是它没有一个专门的公司来管它。Java程序员在学会简单的语法之后,立刻进入SUN提供的framework,一边用这个现成的framework做实际开发,一边在开发过程中继续学习Java一些幽深的特性。而这个时候,C++程序员恐怕还在问“VC和BCB哪个好”呢。这无疑是浪费时间。

梦魇:刚才你说Java和C++的优劣,这个话题已经成了我们这个年代永不消失的声波了。我也不想再谈这个。不过有一点我得说清楚:现在我们很多用C++的人吃了不少苦头,探过脖子去看看Java,觉得它真是太可爱了,这种印象是不准确的。另外,Java也不简单,而且会越来越庞大复杂。在很多场合,Java还不具有竞争力。至于将来如何,我看有些Java爱好者也过分乐观了,似乎计算机科学界几十年解决不了的问题都可以借着Java的东风解决掉,恐怕没那么容易。

透明:那当然。我再次强调:No Silver Bullet。读书很重要,但古人说“行万里路,读万卷书”,还是把“行路”放在“读书”前面。尤其对于技术书籍,如果它不能帮我解决问题、不能给我带来非常实际的利益,那么我是不会去读它的。恶魔说得对,我们这个社会很快餐,我们这个行业尤其很快餐,我们也只能努力适应它。

解决一个问题,有不同的解决方法。

这就是算法。

比如:1 + 2 + 。。。100 = 5050。

显然,有不同的算法。

 

编程,是跟着算法来的。

当然,同样的算法,也能写出不同的程序结构。

这就是经验的问题了。

贪婪法是一种不追求最优解,只希望得到较为满意解的方法。贪婪法一般可以快速得到满意的解,因为它省去了为找最优解要穷尽所有可能而必须耗费的大量时间。贪婪法常以当前情况为基础作最优选择,而不考虑各种可能的整体情况,所以贪婪法不要回溯。

例如平时购物找钱时,为使找回的零钱的硬币数最少,不考虑找零钱的所有各种发表方案,而是从最大面值的币种开始,按递减的顺序考虑各币种,先尽量用大面值的币种,当不足大面值币种的金额时才去考虑下一种较小面值的币种。这就是在使用贪婪法。这种方法在这里总是最优,是因为银行对其发行的硬币种类和硬币面值的巧妙安排。如只有面值分别为1、5和11单位的硬币,而希望找回总额为15单位的硬币。按贪婪算法,应找1个11单位面值的硬币和4个1单位面值的硬币,共找回5个硬币。但最优的解应是3个5单位面值的硬币。

问题 装箱问题

问题描述:装箱问题可简述如下:设有编号为0、1、…、n-1的n种物品,体积分别为v0、v1、…、vn-1。将这n种物品装到容量都为V的若干箱子里。约定这n种物品的体积均不超过V,即对于0≤i<n,有0<vi≤V。不同的装箱方案所需要的箱子数目可能不同。装箱问题要求使装尽这n种物品的箱子数要少。

若考察将n种物品的集合分划成n个或小于n个物品的所有子集,最优解就可以找到。但所有可能划分的总数太大。对适当大的n,找出所有可能的划分要花费的时间是无法承受的。为此,对装箱问题采用非常简单的近似算法,即贪婪法。该算法依次将物品放到它第一个能放进去的箱子中,该算法虽不能保证找到最优解,但还是能找到非常好的解。不失一般性,设n件物品的体积是按从大到小排好序的,即有v0≥v1≥…≥vn-1。如不满足上述要求,只要先对这n件物品按它们的体积从大到小排序,然后按排序结果对物品重新编号即可。装箱算法简单描述如下:

{ 输入箱子的容积;

输入物品种数n;

按体积从大到小顺序,输入各物品的体积;

预置已用箱子链为空;

预置已用箱子计数器box_count为0;

for (i=0;i<n;i++)

{ 从已用的第一只箱子开始顺序寻找能放入物品i 的箱子j;

if (已用箱子都不能再放物品i)

{ 另用一个箱子,并将物品i放入该箱子;

box_count++;

}

else

将物品i放入箱子j;

}

}

上述算法能求出需要的箱子数box_count,并能求出各箱子所装物品。下面的例子说明该算法不一定能找到最优解,设有6种物品,它们的体积分别为:60、45、35、20、20和20单位体积,箱子的容积为100个单位体积。按上述算法计算,需三只箱子,各箱子所装物品分别为:第一只箱子装物品1、3;第二只箱子装物品2、4、5;第三只箱子装物品6。而最优解为两只箱子,分别装物品1、4、5和2、3、6。

若每只箱子所装物品用链表来表示,链表首结点指针存于一个结构中,结构记录尚剩余的空间量和该箱子所装物品链表的首指针。另将全部箱子的信息也构成链表。以下是按以上算法编写的程序。

程序

# include <stdioh>

# include <stdlibh>

typedef struct ele

{ int vno;

struct ele link;

} ELE;

typedef struct hnode

{ int remainder;

ELE head;

Struct hnode next;

} HNODE;

void main()

{ int n, i, box_count, box_volume, a;

HNODE box_h, box_t, j;

ELE p, q;

Printf(“输入箱子容积\n”);

Scanf(“%d”,&box_volume);

Printf(“输入物品种数\n”);

Scanf(“%d”,&n);

A=(int )malloc(sizeof(int)n);

Printf(“请按体积从大到小顺序输入各物品的体积:”);

For (i=0;i<n;i++) scanf(“%d”,a+i);

Box_h=box_t=NULL;

Box_count=0;

For (i=0;i<n;i++)

{ p=(ELE )malloc(sizeof(ELE));

p->vno=i;

for (j=box_h;j!=NULL;j=j->next)

if (j->remainder>=a[i]) break;

if (j==NULL)

{ j=(HNODE )malloc(sizeof(HNODE));

j->remainder=box_volume-a[i];

j->head=NULL;

if (box_h==NULL) box_h=box_t=j;

else box_t=boix_t->next=j;

j->next=NULL;

box_count++;

}

else j->remainder-=a[i];

for (q=j->next;q!=NULL&&q->link!=NULL;q=q->link);

if (q==NULL)

{ p->link=j->head;

j->head=p;

}

else

{ p->link=NULL;

q->link=p;

}

}

printf(“共使用了%d只箱子”,box_count);

printf(“各箱子装物品情况如下:”);

for (j=box_h,i=1;j!=NULL;j=j->next,i++)

{ printf(“第%2d只箱子,还剩余容积%4d,所装物品有;\n”,I,j->remainder);

for (p=j->head;p!=NULL;p=p->link)

printf(“%4d”,p->vno+1);

printf(“\n”);

}

}

问题 马的遍历

问题描述:在8×8方格的棋盘上,从任意指定的方格出发,为马寻找一条走遍棋盘每一格并且只经过一次的一条路径。

马在某个方格,可以在一步内到达的不同位置最多有8个,如图所示。如用二维数组board[ ][ ]表示棋盘,其元素记录马经过该位置时的步骤号。另对马的8种可能走法(称为着法)设定一个顺序,如当前位置在棋盘的(i,j)方格,下一个可能的位置依次为(i+2,j+1)、(i+1,j+2)、(i-1,j+2)、(i-2,j+1)、(i-2,j-1)、(i-1,j-2)、(i+1,j-2)、(i+2,j-1),实际可以走的位置尽限于还未走过的和不越出边界的那些位置。为便于程序的同意处理,可以引入两个数组,分别存储各种可能走法对当前位置的纵横增量。

4 3

5 2

6 1

7 0

对于本题,一般可以采用回溯法,这里采用Warnsdoff策略求解,这也是一种贪婪法,其选择下一出口的贪婪标准是在那些允许走的位置中,选择出口最少的那个位置。如马的当前位置(i,j)只有三个出口,他们是位置(i+2,j+1)、(i-2,j+1)和(i-1,j-2),如分别走到这些位置,这三个位置又分别会有不同的出口,假定这三个位置的出口个数分别为4、2、3,则程序就选择让马走向(i-2,j+1)位置。

由于程序采用的是一种贪婪法,整个找解过程是一直向前,没有回溯,所以能非常快地找到解。但是,对于某些开始位置,实际上有解,而该算法不能找到解。对于找不到解的情况,程序只要改变8种可能出口的选择顺序,就能找到解。改变出口选择顺序,就是改变有相同出口时的选择标准。以下程序考虑到这种情况,引入变量start,用于控制8种可能着法的选择顺序。开始时为0,当不能找到解时,就让start增1,重新找解。细节以下程序。

程序

# include <stdioh>

int delta_i[ ]={2,1,-1,-2,-2,-1,1,2};

int delta_j[ ]={1,2,2,1,-1,-2,-2,-1};

int board[8][8];

int exitn(int i,int j,int s,int a[ ])

{ int i1,j1,k,count;

for (count=k=0;k<8;k++)

{ i1=i+delta_i[(s+k)%8];

j1=i+delta_j[(s+k)%8];

if (i1>=0&&i1<8&&j1>=0&&j1<8&&board[I1][j1]==0)

a[count++]=(s+k)%8;

}

return count;

}

int next(int i,int j,int s)

{ int m,k,mm,min,a[8],b[8],temp;

m=exitn(i,j,s,a);

if (m==0) return –1;

for (min=9,k=0;k<m;k++)

{ temp=exitn(I+delta_i[a[k]],j+delta_j[a[k]],s,b);

if (temp<min)

{ min=temp;

kk=a[k];

}

}

return kk;

}

void main()

{ int sx,sy,i,j,step,no,start;

for (sx=0;sx<8;sx++)

for (sy=0;sy<8;sy++)

{ start=0;

do {

for (i=0;i<8;i++)

for (j=0;j<8;j++)

board[i][j]=0;

board[sx][sy]=1;

I=sx; j=sy;

For (step=2;step<64;step++)

{ if ((no=next(i,j,start))==-1) break;

I+=delta_i[no];

j+=delta_j[no];

board[i][j]=step;

}

if (step>64) break;

start++;

} while(step<=64)

for (i=0;i<8;i++)

{ for (j=0;j<8;j++)

printf(“%4d”,board[i][j]);

printf(“\n\n”);

}

scanf(“%c”);

}

}

``网上太多了 自己看吧`

生活中的实例:一个老太太买白菜,她给挑出的10棵白菜排一下序,然后她拿出了随身携带的笔记本电脑,输入 。

#include "stdioh"

#define N 10

main()

{

int a[N];

int i,j,p,temp;

for(i=0;iscanf("%d",&a[i]);

for(i=0;i{

p=i; for(j=i+1;jif(a[j]temp=a[i];a[i]=a[p];a[p]=temp;

}

printf(" ");

for(i=0;iprintf("%d ",a[i]);

}

然后得到了白菜的重量排序。

传统的流程图用流程线指出各框的执行顺序,对流程线的使用没有严格限制。因此,使用者可以毫不受限制地使流程随意地转来转去,使流程图变得毫无规律,阅读者要花很大精力去追踪流程,使人难以理解算法的逻辑。

如果我们写出的算法能限制流程的无规律任意转向,而像一本书那样,由各章各节顺序组成,那样,阅读起来就很方便,不会有任何困难,只需从头到尾顺序地看下去即可。

为了提高算法的质量,使算法的设计和阅读方便,必须限制箭头的滥用,即不允许无规律地使流程乱转向,只能按顺序地进行下去。但是,算法上难免会包含一些分支和循环,而不可能全部由一个一个框顺序组成。

如上例不是由各框顺序进行的,包含一些流程的向前或向后的非顺序转移。为了解决这个问题,人们设想,如果规定出几种基本结构,然后由这些基本结构按一定规律组成一个算法结构,整个算法的结构是由上而下地将各个基本结构顺序排列起来的。

1966年,Bohra和Jacoplni提出了以下三种基本结构,用这三种基本结构作为表示一个良好算法的基本单元。

1 什么叫算法

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,算法要用计算机算法语言描述,算法代表用计算机解一类问题的精确、有效的方法。算法+数据结构=程序,求解一个给定的可计算或可解的问题,不同的人可以编写出不同的程序,来解决同一个问题,这里存在两个问题:一是与计算方法密切相关的算法问题;二是程序设计的技术问题。算法和程序之间存在密切的关系。

算法是一组有穷的规则,它们规定了解决某一特定类型问题的一系列运算,是对解题方案的准确与完整的描述。制定一个算法,一般要经过设计、确认、分析、编码、测试、调试、计时等阶段。

对算法的学习包括五个方面的内容:① 设计算法。算法设计工作是不可能完全自动化的,应学习了解已经被实践证明是有用的一些基本的算法设计方法,这些基本的设计方法不仅适用于计算机科学,而且适用于电气工程、运筹学等领域;② 表示算法。描述算法的方法有多种形式,例如自然语言和算法语言,各自有适用的环境和特点;③确认算法。算法确认的目的是使人们确信这一算法能够正确无误地工作,即该算法具有可计算性。正确的算法用计算机算法语言描述,构成计算机程序,计算机程序在计算机上运行,得到算法运算的结果;④ 分析算法。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。分析算法可以预测这一算法适合在什么样的环境中有效地运行,对解决同一问题的不同算法的有效性作出比较;⑤ 验证算法。用计算机语言描述的算法是否可计算、有效合理,须对程序进行测试,测试程序的工作由调试和作时空分布图组成。

2、算法的特性

算法的特性包括:① 确定性。算法的每一种运算必须有确定的意义,该种运算应执行何种动作应无二义性,目的明确;② 能行性。要求算法中有待实现的运算都是基本的,每种运算至少在原理上能由人用纸和笔在有限的时间内完成;③ 输入。一个算法有0个或多个输入,在算法运算开始之前给出算法所需数据的初值,这些输入取自特定的对象集合;④ 输出。作为算法运算的结果,一个算法产生一个或多个输出,输出是同输入有某种特定关系的量;⑤ 有穷性。一个算法总是在执行了有穷步的运算后终止,即该算法是可达的。

满足前四个特性的一组规则不能称为算法,只能称为计算过程, *** 作系统是计算过程的一个例子, *** 作系统用来管理计算机资源,控制作业的运行,没有作业运行时,计算过程并不停止,而是处于等待状态。

3、算法的描述

算法的描述方法可以归纳为以下几种:

(1) 自然语言;

(2) 图形,如N�S图、流程图,图的描述与算法语言的描述对应;

(3) 算法语言,即计算机语言、程序设计语言、伪代码;

(4) 形式语言,用数学的方法,可以避免自然语言的二义性。

用各种算法描述方法所描述的同一算法,该算法的功用是一样的,允许在算法的描述和实现方法上有所不同。

人们的生产活动和日常生活离不开算法,都在自觉不自觉地使用算法,例如人们到商店购买物品,会首先确定购买哪些物品,准备好所需的钱,然后确定到哪些商场选购、怎样去商场、行走的路线,若物品的质量好如何处理,对物品不满意又怎样处理,购买物品后做什么等。以上购物的算法是用自然语言描述的,也可以用其他描述方法描述该算法。

以上就是关于程序员开发用到的十大基本算法全部的内容,包括:程序员开发用到的十大基本算法、什么是算法试从日常生活中找3个例子,描述它们的算法、C语言的经典编程例子等相关内容解答,如果想了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!

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