什么是算法？

Myth丶恋晨 2023-08-17 15:45 129阅读 0赞

究竟什么是算法（algorithm）呢？

**从字面意义上理解，算法即可以用于计算的方法，通过这种方法可以达到预期计算的结果。**

例如，算法是解决实际问题 的一种精确描述方法，算法是对特定问题的求解步骤的一种精确描述方法等。目前，被广泛认可的的算法专业定义是，算法是模型分析的一组可行的，确定的和有穷的规则。

其实，通俗的讲，算法可以理解为一个完整解题步骤，由一些基本的运算和规定的运算顺序构成，通过这样的解题步骤可以解决特定的问题。从计算机程序设计的角度看，算法由一系列的求解问题的指令构成，能够根据规范的输入，在有限的时间内获得有效的输出结果，算法代表了用系统的方法来描述解决问题的一种策略机制。

举一个例子来分析算法是如何在现实生活中发挥作用的，最典型的例子是统筹安排，假设有3件事，（事件A，事件B,事件C）要做

*  做事件A需要5分钟;
 *  做事件B需要耗费5分钟但是需要15分种的时间等待才可以得到结果，如烧水等待开水开的过程;
 *  做事件C需要耗费10分种;

那么应该如何来做这三件事情呢？一种方法是依次做，做完事件A，再事件B,最后做事件C,这样，总的耗时是5+(5+15)+10=35分种,这显然是浪费时间的一种方法。

在实际生活中比较可取的方法是，先做事件B,在等特事件B完成的过程中做事件A和事件C,这样，等待事件B完成的15分钟，正好可以完成事件的A和事件C,此时，总的耗时为：5+15=20分钟，效率明显提高了。

在上述的例子中提到的两种方法可以看作两种算法，第一种算法效率低，第二种算法效率高，但都是达了做完事件的目的，从这个例子可以看出，算法也是有好坏区别的，好的算法可以提高效率，算法的基本任务是针对一个具体的问题，找到一个高效的处理方法，从而获得最佳的结果。

一个典型的算法一般都可以从中抽象出5个特征，有穷性，确切性，输入，输出，可行性，下面结合上述例子来分析5个特征。

*  **有穷性**：算法的指令或者步骤的执行次数是有限的，执行时间也是有限的，例如，在上面的例子中，通过短短的几步骤就可以完成任务，而且执行时间都是有限的。
 *  **确切性**：算法的每一个指令或步骤都必须明确的定义和描述，例如，在上面的例子，为了完成三件事情，每一步都做什么事情都是有明确的规定的。
 *  **输入**：一个算法都应该有相应的输入条件，用来刻画运算对象的初始情况，例如，在上面的例子，有三个待完成的事件(事件A,事件B,事件C),这三个事件便是输入。
 *  **输出**：一个算法应该有明确的结果输出，这是容易理解的，因为没有得到结果的算法是毫无意义的。例如，在上面的例子中，结果输出便是三件事情全部做完了。
 *  **可行性**：算法执行步骤必须是可行的，且可以在有限的时间内完成，例如，在上面的例子中，每一个步骤都是切实可行的，其实，无法执行的步骤也是毫无意义的，解决不了任何实际问题。

目前，算法的应用非常广泛，常用的算法包括递推算法，递归算法，穷举算法，贪婪算法，分治算法，动态规划算法和迭代算法等多种。

1、递推算法  
2、递归算法  
3、穷举算法  
4、贪婪算法  
5、分治算法  
6、动态规划算法  
7、迭代算法