算法简单的说就是解决一个问题的具体方法比如我在家要去外面买一瓶饮料那么算法是(看具体情况而定)如果是我 步骤: 1穿鞋子 2拿钱 3,走到商店 4买一瓶饮料(更具体可分为拿饮料,付钱) 5,回到家 6脱鞋这就是个算法 这个算法包含了6个步骤 类似的 当这些运用编程来解决的时候 就称之为算法 然后再用编程语言把 算法表示成 计算机能执行的语言 就变成了一个解决问题的 程序 程序若大则可称之为软件了
01
算法是为一个问题或一类问题给出的解决方法与具体步骤,是对问题求解过程的一种准确而完整的逻辑描述。程序则是为了用计算机解题或控制某一过程而编排的一系列指令的集合。程序不等于算法。但是,通过程序设计可以在计算机上实现算法。
你可能解答过一个有趣的问题——“人、狼、羊过河”问题。有个人带着三只狼、三只羊,要过河去。有一条小船。船上除了运载一个人外,至多再载狼或羊中的任意两只。但难点是:当人不在场时,如果狼的数量大于等于羊的数量,那么羊会被狼吃掉。为了安全过河,你有什么办法呢?
解决它的算法有多个,其中一个解决方案是这样的:
开始,运一只狼过河,空船回来;
接着,运一只狼和一只羊再过河,到对岸后,再运两只狼回来;
然后,运两只羊过河,空船回来;
最后,分两次将狼全部运过河;
由此,过河问题就得以解决了。
可见,算法是为一个问题或一类问题给出的解决方法与具体步骤,是对问题求解过程的一种准确而完整的逻辑描述。它由有限步骤的 *** 作序列组成,代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。
算法是一组严谨定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的、明确的,此顺序必须在有限的次数下终止。在上面的过河问题中,如果第一步中改为:“运一只狼过河,再运这只狼回来”,那么,说明人没找到好办法,在反复进行无用 *** 作。此类算法,是失败的,永远也实现不了既定目标。
算法描述,一般可以使用汉、英等自然语言,比较通俗易懂。也可以使用流程图、伪代码表格等其他工具。
在古代,算法通常用于数值计算。中国古代的筹算口诀、珠算口诀及其执行规则就是算法的雏形。它所解决的是数值计算问题。现代算法,已超出数值计算范围。
程序则是为了用计算机解题或控制某一过程而编排的一系列指令的集合。这些指令,可以是计算机的机器指令,也可以是汇编语言和高级程序设计语言。
程序不等于算法。但是,通过程序设计可以在计算机上实现算法。在实际应用中,也许只需一条(组)程序设计语句,就可以完成算法的基本要素处理,包括数据对象的运算和 *** 作,以及顺序、选择、循环结构的控制。通过程序模块设计,可以实现算法中的递推、递归、迭代等一系列基本算法,也包括形式演绎、数据结构、数论图论、加密解密、科学决策等复杂算法。
因此,运用计算机解决问题的过程,通常可以分成三个阶段:分析问题、设计算法和编制程序实现算法。由于计算机运算速度快,存储数据量大,大大提高了算法实现效率。
一般程序有3种结构,顺序、选择、循环。
顺序嘛就不用说了,选择用于有条件的情况,例如成绩<60,评级为'D',60<成绩<70评级为'C'
循环就是用于重复做某样计算,就如同你的问题,累加(譬如从1+2+100)实际上就是循环的典型也是最基本应用。
int
i,sum=0;
for(i=1;i<=100;i++)
sum
=
sum
+i;
算法是对特定问题求解过程的描述,是指令的有限序列,每条指令完成一个或多个 *** 作。通俗地讲,就是为解决某一特定问题而采取的具体有限的 *** 作步骤。
算法具有以下特性:
(1)有穷性:在有限的 *** 作步骤内完成。有穷性是算法的重要特性,任何一个问题的解决不论其采取什么样的算法,其终归是要把问题解决好。如果一种算法的执行时间是无限的,或在期望的时间内没有完成,那么这种算法就是无用和徒劳的,我们不能称其为算法。
(2)确定性:每个步骤确定,步骤的结果确定。算法中的每一个步骤其目的应该是明确的,对问题的解决是有贡献的。如果采取了一系列步骤而问题没有得到彻底的解决,也就达不到目的,则该步骤是无意义的。
(3)可行性:每个步骤有效执行,得到确定的结果。每一个具体步骤在通过计算机实现时应能够使计算机完成,如果这一步骤在计算机上无法实现,也就达不到预期的目的,那么这一步骤是不完善的和不正确的,是不可行的。
(4)零个或多个输入:从外界获得信息。算法的过程可以无数据输入,也可以有多种类型的多个数据输入,需根据具体的问题加以分析。
(5)一个或多个:算法得到的结果就是算法的输出(不一定就是打印输出)。算法的目的是为解决一个具体问题,一旦问题得以解决,就说明采取的算法是正确的,而结果的输出正是验证这一目的的最好方式。
冒泡排序、选择排序、、插入排序、希尔排序、归并排序、堆排序
Java版代码:
package comkevin;
/
七种排序算法Java版
@author Administrator
/
public class Sort {
/
打印数组
@param data
/
public static void displayData(int[] data) {
for (int d : data) {
Systemoutprint(d + " ");
}
Systemoutprintln();
}
/
冒泡排序算法,时间复杂度O(n2),算法具有稳定性,堆排序和快速排序算法不具有稳定性,即排序后相同元素的顺序会发生变化
@param src
/
public static void bubbleSort(int[] src) {
if (srclength > 0) {
int length = srclength;
for (int i = 1; i < length; i++) {
for (int j = 0; j < length - i; j++) {
if (src[j] > src[j + 1]) {
int temp = src[j];
src[j] = src[j + 1];
src[j + 1] = temp;
}
}
}
}
}
/
快速排序,时间复杂度O(nlogn),最坏时间复杂度O(n2),平均时间复杂度O(nlogn),算法不具稳定性
@param src
@param begin
@param end
/
public static void quickSort(int[] src, int begin, int end) {
if (begin < end) {
int key = src[begin];
int i = begin;
int j = end;
while (i < j) {
while (i < j && src[j] > key) {
j--;
}
if (i < j) {
src[i] = src[j];
i++;
}
while (i < j && src[i] < key) {
i++;
}
if (i < j) {
src[j] = src[i];
j--;
}
}
src[i] = key;
quickSort(src, begin, i - 1);
quickSort(src, i + 1, end);
}
}
/
选择排序,分为简单选择排序、树形选择排序(锦标赛排序)、堆排序 此算法为简单选择排序
@param a
/
public static void selectSort(int[] a) {
int length = alength;
for (int i = 0; i < length; i++) {
int minIndex = i;
for (int j = i + 1; j < alength; j++) {
if (a[j] < a[minIndex]) {
minIndex = j;
}
}
if (minIndex != i) {
int temp = a[minIndex];
a[minIndex] = a[i];
a[i] = temp;
}
}
}
/
插入排序,适用于少量数据的排序,时间复杂度O(n2),是稳定的排序算法,原地排序
@param a
/
public static void insertSort(int[] a) {
int length = alength;
for (int i = 1; i < length; i++) {
int temp = a[i];
int j = i;
for (; j > 0 && a[j - 1] > temp; j--) {
a[j] = a[j - 1];
}
a[j] = temp;
}
}
/
归并排序算法,稳定排序,非原地排序,空间复杂度O(n),时间复杂度O(nlogn)
@param a
@param low
@param high
/
public static void mergeSort(int a[], int low, int high) {
if (low < high) {
mergeSort(a, low, (low + high) / 2);
mergeSort(a, (low + high) / 2 + 1, high);
merge(a, low, (high + low) / 2, high);
}
}
/
归并排序辅助方法,合并
@param a
@param low
@param mid
@param high
/
private static void merge(int[] a, int low, int mid, int high) {
int[] b = new int[high - low + 1];
int s = low;
int t = mid + 1;
int k = 0;
while (s <= mid && t <= high) {
if (a[s] <= a[t])
b[k++] = a[s++];
else
b[k++] = a[t++];
}
while (s <= mid)
b[k++] = a[s++];
while (t <= high)
b[k++] = a[t++];
for (int i = 0; i < blength; i++) {
a[low + i] = b[i];
}
}
/
希尔排序的一种实现方法
@param a
/
public static void shellSort(int[] a) {
int temp;
for (int k = alength / 2; k > 0; k /= 2) {
for (int i = k; i < alength; i++) {
for (int j = i; j >= k; j -= k) {
if (a[j - k] > a[j]) {
temp = a[j - k];
a[j - k] = a[j];
a[j] = temp;
}
}
}
}
}
/
堆排序,最坏时间复杂度O(nlog2n),平均性能接近于最坏性能。由于建初始堆所需的比较次数多,故堆不适合记录较少的比较 堆排序为原地不稳定排序
@param array
/
public static void heapSort(int[] array) {
for (int i = 1; i < arraylength; i++) {
makeHeap(array, i);
}
for (int i = arraylength - 1; i > 0; i--) {
int temp = array[i];
array[i] = array[0];
array[0] = temp;
rebuildHeap(array, i);
}
}
/
堆排序辅助方法---创建堆
@param array
@param k
/
private static void makeHeap(int[] array, int k) {
int current = k;
while (current > 0 && array[current] > array[(current - 1) / 2]) {
int temp = array[current];
array[current] = array[(current - 1) / 2];
array[(current - 1) / 2] = temp;
current = (current - 1) / 2;
}
}
/
堆排序辅助方法---堆的根元素已删除,末尾元素已移到根位置,开始重建
@param array
@param size
/
private static void rebuildHeap(int[] array, int size) {
int currentIndex = 0;
int right = currentIndex 2 + 2;
int left = currentIndex 2 + 1;
int maxIndex = currentIndex;
boolean isHeap = false;
while (!isHeap) {
if (left < size && array[currentIndex] < array[left]) {
maxIndex = left;
}
if (right < size && array[maxIndex] < array[right]) {
maxIndex = right;
}
if (currentIndex == maxIndex) {
isHeap = true;
} else {
int temp = array[currentIndex];
array[currentIndex] = array[maxIndex];
array[maxIndex] = temp;
currentIndex = maxIndex;
right = currentIndex 2 + 2;
left = currentIndex 2 + 1;
}
}
}
public static void main(String[] args) {
int data[] = { 2, -1, 5, 4, 6, 8, 7, -3 };
SortdisplayData(data);
SortbubbleSort(data);
SortdisplayData(data);
}
}
以上就是关于计算机编程的算法是什么意思全部的内容,包括:计算机编程的算法是什么意思、算法与程序有什么区别、C语言程序的算法怎么算等相关内容解答,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!
欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出
评论列表(0条)