第3課-程式的靈魂-演算法

1. 資料結構與演算法

(1) 資料結構只是靜態的描述了資料元素之間的關係。

(2) 高效的程式需要在資料結構的基礎上設計和選擇演算法。

高效的程式：恰當的資料結構 + 合適的演算法。

1. 演算法的定義

(1) 演算法是特定問題求解步驟的描述。

(2) 在計算機中表現為指令的有限序列。

演算法是獨立存在的一種解決問題的方法和思想。

對於演算法而言，語言並不重要，重要的是思想。

1. 演算法的特性

（1）輸入

演算法具有0個或多個。

（2）輸出

演算法至少有1個或多個輸出。

（3）有窮性

演算法在有限的步驟之後會自動結束而不會無限迴圈。

（4）確定性

演算法中的每一步都有確定的含義，不會出現二義性。

（5）可行性

演算法的每一步都是可行的。

1. 演算法設計的準則

（1）正確性

l 演算法對於合法資料能夠得到滿足要求的結果。

l 演算法能夠處理非法輸入，並得到合理的結果。

l 演算法對於邊界資料和壓力資料都能得到滿足要求的結果（不強制要求滿足）。

（2）可讀性

演算法要方便閱讀，理解和交流。

（3）健壯性

演算法不應該產生莫名其妙的結果。

（4）高性價比

利用最少的時間和資源得到滿足要求的結果。

注意：

（1）正確性是演算法最需要滿足的基本的準則，但是作為計算機程式，不可能無限制的滿足這條準則。

（2）演算法可讀性是最容易被忽視的，然而程式是寫給人看的，而不是計算機。

小結

(1) 演算法是為了解決實際問題而設計的。

(2) 資料結構是演算法需要處理的問題載體。

(3) 
資料結構與演算法相輔相成。

程式 = 資料結構 + 演算法