第三课，程序的灵魂-算法

专题一：内行看门道。包括以下章节：

1. 进阶高手的大门
2. 数据艺术
3. 程序的灵魂-算法
4. 审判程序的灵魂

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你真的是牛人吗?

程序是否越短越好?
是否别人看不懂就证明自己很厉害?

数据结构与算法

1. 数据结构只是静态的描述了数据元素之间的关系
2. 高效的程序需要在数据结构的基础上设计和选择算法

算法的定义

1. 算法是特定问题求解步骤的描述

2. 在计算机中表现为指令的有限序列

   算法是独立存在的一种解决问题的方法和思想。
   对于算法而言， 语言并不重要，重要的是思想。

算法的特性

1. 输入
   
   • 算法具有0个或多个输入
2. 输出
   
   • 算法至少有1个或多个输出
3. 有穷性
   
   • 算法在有限的步骤之后会自动结束而不会无限循环
4. 确定性
   
   • 算法中的每一步都有确定的含义，不会出现二义性
5. 可行性
   
   • 算法的每一步都是可行的

算法设计的准则

1. 正确性

   • 1、 算法对于合法数据能够得到满足要求的结果
   • 2、 算法能够处理非法输入，并得到合理的结果
   • 3、 算法对于边界数据和压力数据都能得到满足要求的结果

   注意: 正确性是算法最需要满足的基本的准则，但是作为 计算机程序，不可能无限制的满足这条准则。

2. 可读性
   
   • 算法要方便阅读，理解和交流
3. 健壮性
   
   • 算法不应该产生莫名其妙的结果

4. 高性价比

   • 利用最少的时间和资源得到满足要求的结果

   注意: 算法可读性是最容易被忽视的，然而，程序是写给人看的，而不是计算机。

小结

1. 算法是为了解决实际问题而设计的
2. 数据结构是算法需要处理的问题载体

3. 数据结构与算法相辅相成

   程序 = 数据结构 + 算法