算法结构

算法是指在有限步骤内求解某类问题所使用的一组定义明确的规则...[ 百科 ]

算法是指在有限步骤内求解某类问题所使用的一组定义明确的规则。算法重在用一个统一的方法有步骤地解决一类问题,但它不是唯一的,一个好的算法应该用较少的便于实现的步骤去有效的解决问题。

1. 要素

1、数据对象的运算和操作:计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类:

  • 算术运算:加减乘除等运算
  • 逻辑运算:或、且、非等运算
  • 关系运算:大于、小于、等于、不等于等运算
  • 数据传输:输入、输出、赋值等运算 

2、算法的控制结构:一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的执行顺序有关。

2.评定

同一问题可用不同算法解决,而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。一个算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度来考虑。

  • 时间复杂度

算法的时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。一般来说,计算机算法是问题规模n 的函数f(n),算法的时间复杂度也因此记做。

T(n)=Ο(f(n))

因此,问题的规模n 越大,算法执行的时间的增长率与f(n) 的增长率正相关,称作渐进时间复杂度(Asymptotic Time Complexity)。

  • 空间复杂度

算法的空间复杂度是指算法需要消耗的内存空间。其计算和表示方法与时间复杂度类似,一般都用复杂度的渐近性来表示。同时间复杂度相比,空间复杂度的分析要简单得多。

  • 正确性

算法的正确性是评价一个算法优劣的最重要的标准。

  • 可读性

算法的可读性是指一个算法可供人们阅读的容易程度。 [1] 

  • 健壮性

健壮性是指一个算法对不合理数据输入的反应能力和处理能力,也称为容错性。