算法设计与分析——1.算法引论

1.1 算法与程序

算法性质:
(1)输入
(2)输出
(3)确定性
(4)有限性
算法与程序的区别:程序是算法用某种程序设计语言的具体实现。程序可以不满足算法的有限性。

1.2 表达算法的抽象机制

算法从非形式的自然语言表达形式转换为形式化的高级语言是一个复杂的过程,仍然要做很多繁琐的事情,因而需要进一步抽象。
高级程序设计语言在数据、运算和控制三方面的表达中引入许多使之十分接近算法语言的概念和工具,具有抽象的表达算法的能力。

高级程序设计语言的主要好处:
(1)高级语言更接近算法语言,易学和掌握
(2)结构化程序设计的环境和工具,可读性好,可维护性强,可靠性高
(3)可移植性高,重用率高
(4)自动化程度高,开发周期短

顶层运算 :以数据模型中的数据变量作为运算对象
底层运算 :数据模型的表示, 运输的具体实现

将底层只通过接口为顶层服务,顶层只通过接口调用底层运输。 这个接口就是抽象数据类型。

抽象数据类型是算法设计的重要概念。它是算法的一个数据模型连同定义在该模型上并作为算法构建的一组运算。一方面,数据模型上的运算依赖于数据模型的具体表示;另一方面,数据模型的具体表示又反过来依赖于数据模型上定义的运算。

使用抽象数据类型带给算法设计的好处主要有:
(1)算法顶层设计与底层实现分离,有助于迅速开发程序原型,程序可靠性高
(2)算法设计与数据结构设计隔开,优化算法效率
(3) 数据模型和该模型上的运算在抽象数据类型中,反映它们之间内在的互相依赖和相互制约。
(4) 很好的可维护性
(5)算法模块化,抽象数据类型的表示和实现可以封装,便于移植和重用
(6) 为自顶向下逐步求精和模块化提供有效途径和工具
(7)算法结构清晰,层次分明

1.3 算法复杂性分析

算法复杂性的高低体现在运行算法所需要的计算机资源的多少上,所需要的资源越多,该算法的复杂性越高,反之,所需要的资源越少,该算法的复杂性低。
T(N,I) ,算法在一台抽象的计算机上运行所需要的时间


实际价值:时间复杂性






采用渐进分析


最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 213,711评论 6 493
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,079评论 3 387
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 159,194评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,089评论 1 286
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,197评论 6 385
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,306评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,338评论 3 412
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,119评论 0 269
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,541评论 1 306
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,846评论 2 328
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,014评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,694评论 4 337
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,322评论 3 318
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,026评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,257评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,863评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,895评论 2 351