編程中的演算法
演算法是解決一個實際問題的有效的步驟、方法。寫程序、函數,依據這種方法進行。比如,排序中的冒泡法,「依次比較兩個數,如果他們的順序與要求的順序相反,就互換位置」,這句話,就是演算法。定義數組、變數,用某種程序設計語言,將這種演算法變成實際可以使用的程序、函數,就是編程了。
演算法是通用的,本質上與使用哪種語言無關的。
② 程序員開發用到的十大基本演算法
演算法一:快速排序演算法
快速排序是由東尼·霍爾所發展的一種排序演算法。在平均狀況下,排序 n 個項目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較,但這種狀況並不常見。事實上,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 演算法更快,因為它的內部循環(inner loop)可以在大部分的架構上很有效率地被實現出來。
快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個串列(list)分為兩個子串列(sub-lists)。
演算法步驟:
1 從數列中挑出一個元素,稱為 「基準」(pivot),
2 重新排序數列,所有元素比基準值小的擺放在基準前面,所有元素比基準值大的擺在基準的後面(相同的數可以到任一邊)。在這個分區退出之後,該基準就處於數列的中間位置。這個稱為分區(partition)操作。
3 遞歸地(recursive)把小於基準值元素的子數列和大於基準值元素的子數列排序。
遞歸的最底部情形,是數列的大小是零或一,也就是永遠都已經被排序好了。雖然一直遞歸下去,但是這個演算法總會退出,因為在每次的迭代(iteration)中,它至少會把一個元素擺到它最後的位置去。
演算法二:堆排序演算法
堆排序(Heapsort)是指利用堆這種數據結構所設計的一種排序演算法。堆積是一個近似完全二叉樹的結構,並同時滿足堆積的性質:即子結點的鍵值或索引總是小於(或者大於)它的父節點。堆排序的平均時間復雜度為Ο(nlogn) 。
演算法步驟:
1.創建一個堆H[0..n-1]
2.把堆首(最大值)和堆尾互換
3.把堆的尺寸縮小1,並調用shift_down(0),目的是把新的數組頂端數據調整到相應位置
4.重復步驟2,直到堆的尺寸為1
演算法三:歸並排序
歸並排序(Merge sort,台灣譯作:合並排序)是建立在歸並操作上的一種有效的排序演算法。該演算法是採用分治法(Divide and Conquer)的一個非常典型的應用。
演算法步驟:
演算法四:二分查找演算法
二分查找演算法是一種在有序數組中查找某一特定元素的搜索演算法。搜素過程從數組的中間元素開始,如果中間元素正好是要查找的元素,則搜 素過程結束;如果某一特定元素大於或者小於中間元素,則在數組大於或小於中間元素的那一半中查找,而且跟開始一樣從中間元素開始比較。如果在某一步驟數組 為空,則代表找不到。這種搜索演算法每一次比較都使搜索范圍縮小一半。折半搜索每次把搜索區域減少一半,時間復雜度為Ο(logn) 。
演算法五:BFPRT(線性查找演算法)
BFPRT演算法解決的問題十分經典,即從某n個元素的序列中選出第k大(第k小)的元素,通過巧妙的分 析,BFPRT可以保證在最壞情況下仍為線性時間復雜度。該演算法的思想與快速排序思想相似,當然,為使得演算法在最壞情況下,依然能達到o(n)的時間復雜 度,五位演算法作者做了精妙的處理。
演算法步驟:
終止條件:n=1時,返回的即是i小元素。
演算法六:DFS(深度優先搜索)
深度優先搜索演算法(Depth-First-Search),是搜索演算法的一種。它沿著樹的深度遍歷樹的節點,盡可能深的搜索樹的分 支。當節點v的所有邊都己被探尋過,搜索將回溯到發現節點v的那條邊的起始節點。這一過程一直進行到已發現從源節點可達的所有節點為止。如果還存在未被發 現的節點,則選擇其中一個作為源節點並重復以上過程,整個進程反復進行直到所有節點都被訪問為止。DFS屬於盲目搜索。
深度優先搜索是圖論中的經典演算法,利用深度優先搜索演算法可以產生目標圖的相應拓撲排序表,利用拓撲排序表可以方便的解決很多相關的圖論問題,如最大路徑問題等等。一般用堆數據結構來輔助實現DFS演算法。
演算法步驟:
上述描述可能比較抽象,舉個實例:
DFS 在訪問圖中某一起始頂點 v 後,由 v 出發,訪問它的任一鄰接頂點 w1;再從 w1 出發,訪問與 w1鄰 接但還沒有訪問過的頂點 w2;然後再從 w2 出發,進行類似的訪問,… 如此進行下去,直至到達所有的鄰接頂點都被訪問過的頂點 u 為止。
接著,退回一步,退到前一次剛訪問過的頂點,看是否還有其它沒有被訪問的鄰接頂點。如果有,則訪問此頂點,之後再從此頂點出發,進行與前述類似的訪問;如果沒有,就再退回一步進行搜索。重復上述過程,直到連通圖中所有頂點都被訪問過為止。
演算法七:BFS(廣度優先搜索)
廣度優先搜索演算法(Breadth-First-Search),是一種圖形搜索演算法。簡單的說,BFS是從根節點開始,沿著樹(圖)的寬度遍歷樹(圖)的節點。如果所有節點均被訪問,則演算法中止。BFS同樣屬於盲目搜索。一般用隊列數據結構來輔助實現BFS演算法。
演算法步驟:
演算法八:Dijkstra演算法
戴克斯特拉演算法(Dijkstra』s algorithm)是由荷蘭計算機科學家艾茲赫爾·戴克斯特拉提出。迪科斯徹演算法使用了廣度優先搜索解決非負權有向圖的單源最短路徑問題,演算法最終得到一個最短路徑樹。該演算法常用於路由演算法或者作為其他圖演算法的一個子模塊。
該演算法的輸入包含了一個有權重的有向圖 G,以及G中的一個來源頂點 S。我們以 V 表示 G 中所有頂點的集合。每一個圖中的邊,都是兩個頂點所形成的有序元素對。(u, v) 表示從頂點 u 到 v 有路徑相連。我們以 E 表示G中所有邊的集合,而邊的權重則由權重函數 w: E → [0, ∞] 定義。因此,w(u, v) 就是從頂點 u 到頂點 v 的非負權重(weight)。邊的權重可以想像成兩個頂點之間的距離。任兩點間路徑的權重,就是該路徑上所有邊的權重總和。已知有 V 中有頂點 s 及 t,Dijkstra 演算法可以找到 s 到 t的最低權重路徑(例如,最短路徑)。這個演算法也可以在一個圖中,找到從一個頂點 s 到任何其他頂點的最短路徑。對於不含負權的有向圖,Dijkstra演算法是目前已知的最快的單源最短路徑演算法。
演算法步驟:
重復上述步驟2、3,直到S中包含所有頂點,即W=Vi為止
演算法九:動態規劃演算法
動態規劃(Dynamic programming)是一種在數學、計算機科學和經濟學中使用的,通過把原問題分解為相對簡單的子問題的方式求解復雜問題的方法。 動態規劃常常適用於有重疊子問題和最優子結構性質的問題,動態規劃方法所耗時間往往遠少於樸素解法。
動態規劃背後的基本思想非常簡單。大致上,若要解一個給定問題,我們需要解其不同部分(即子問題),再合並子問題的解以得出原問題的解。 通常許多 子問題非常相似,為此動態規劃法試圖僅僅解決每個子問題一次,從而減少計算量: 一旦某個給定子問題的解已經算出,則將其記憶化存儲,以便下次需要同一個 子問題解之時直接查表。 這種做法在重復子問題的數目關於輸入的規模呈指數增長時特別有用。
關於動態規劃最經典的問題當屬背包問題。
演算法步驟:
演算法十:樸素貝葉斯分類演算法
樸素貝葉斯分類演算法是一種基於貝葉斯定理的簡單概率分類演算法。貝葉斯分類的基礎是概率推理,就是在各種條件的存在不確定,僅知其出現概率的情況下, 如何完成推理和決策任務。概率推理是與確定性推理相對應的。而樸素貝葉斯分類器是基於獨立假設的,即假設樣本每個特徵與其他特徵都不相關。
樸素貝葉斯分類器依靠精確的自然概率模型,在有監督學習的樣本集中能獲取得非常好的分類效果。在許多實際應用中,樸素貝葉斯模型參數估計使用最大似然估計方法,換言之樸素貝葉斯模型能工作並沒有用到貝葉斯概率或者任何貝葉斯模型。
盡管是帶著這些樸素思想和過於簡單化的假設,但樸素貝葉斯分類器在很多復雜的現實情形中仍能夠取得相當好的效果。
③ 「演算法」 在編程中什麼意思
比如你從b地到a地,有許多條路可以走,任何一條路都可以看作一個演算法。
編程中解決一個問題同樣有很多不同方法,每個方法就是一個演算法。
演算法裡面總有一個最好的,效率最高的,能否做到用效率最高的方法來完成任務,就是一個程序員水平高低的表現之一
④ 編程中的演算法是指什麼
演算法可以理解為有基本運算及規定的運算順序所構成的完整的解題步驟。或者看成按照要求設計好的有限的確切的計算序列,並且這樣的步驟和序列可以解決一類問題。
比如你從b地到a地,有許多條路可以走,找出一條最短的路的方法就是一個演算法。
編程中解決一個問題同樣有很多不同方法,每個方法就是一個演算法。
演算法裡面總有一個最好的,效率最高的,能否做到用效率最高的方法來完成任務,就是一個程序員水平高低的表現之一。
⑤ 編程的基礎演算法有哪些
1、二叉樹的每個結點至多隻有二棵子樹(不存在度大於2的結點),二叉樹的子樹有左右之分,次序不能顛倒。二叉樹的第i層至多有2^(i 1)個結點。
深度為k的二叉樹至多有2^k 1個結點;對任何一棵二叉樹T,如果其終端結點數為n0,度為2的結點數為n2,則n0 = n2 + 1。二叉樹演算法常被用於實現二叉查找樹和二叉堆。

遞歸演算法能夠解決的問題
數據的定義是按遞歸定義的。如Fibonacci函數。
問題解法按遞歸演算法實現。如Hanoi問題。
數據的結構形式是按遞歸定義的。如二叉樹、廣義表等。
⑥ 編程演算法是什麼
程序演算法是對特定問題求解過程的描述,是指令的有限序列,每條指令完成一個或多個操作。通俗地講,就是為解決某一特定問題而採取的具體有限的操作步驟。
在有限的操作步驟內完成。有窮性是演算法的重要特性,任何一個問題的解決不論其採取什麼樣的演算法,其終歸是要把問題解決好。如果一種演算法的執行時間是無限的,或在期望的時間內沒有完成,那麼這種演算法就是無用和徒勞的,我們不能稱其為演算法。

相關信息:
演算法的時間復雜度是指演算法需要消耗的時間資源。一般來說,計算機演算法是問題規模n 的函數f(n),演算法的時間復雜度也因此記做T(n)=Ο(f(n));因此,問題的規模n 越大,演算法執行的時間的增長率與f(n) 的增長率正相關,稱作漸進時間復雜度(Asymptotic Time Complexity)。
演算法的空間復雜度是指演算法需要消耗的空間資源。其計算和表示方法與時間復雜度類似,一般都用復雜度的漸近性來表示。同時間復雜度相比,空間復雜度的分析要簡單得多。
⑦ 計算機編程的演算法是什麼意思
演算法,對應的英文單詞是algorithm,這是一個很古老的概念,最早來自數學領域,是用於解決某一類問題的公式和思想。
計算機科學領域的演算法,本質是一系列程序指令,用於解答特定的運算和邏輯問題。一般運用時間復雜度和空間復雜度來衡量演算法好壞。
學習演算法,不需要死記硬背那些冗長復雜的背景知識、底層原理、指令語法,需要做的事零五演算法思想、理解演算法對內存空間和性能的影響,以及開動腦筋去尋求解決問題的最佳方案。
數據結構是演算法的基石,是數據的組織、管理和存儲的格式,其目的是為了高效地訪問和修改數據。數據結構的組成方式有:線性結構、樹、圖等。有了數據結構這個舞台,演算法才可以盡情舞蹈,所以在學習演算法之前最好先系統學習數據結構。在解決問題時,不同的演算法會選用不同的數據結構。例如排序演算法中的堆排序,利用的就是二叉堆這樣一種數據結構。
⑧ 通常編程人員所說的演算法指什麼,如何理解啊
演算法分為廣義和狹義的
廣義演算法指解決問題的具體方法和步驟 比如做一道數學題要先計算什麼後計算什麼然後用什麼公式和定理最後得到了正確答案 這就是演算法
狹義演算法指在計算機編程中使用到的一系列編程方法或者技巧 遞歸是演算法的一種你可以網路一下遞歸的解釋 遞歸的劣勢就是要調用很多函數可能會造成棧溢出 所以一般會先用遞歸的思想解決和分析問題但是在實際編寫代碼的過程中會用到非遞歸的代碼 除此之外還有數據結構每一個數據結構對應一些演算法 我建議先把數據結構與演算法先學好(教材) 像單純的演算法書先別涉及用到在學
⑨ 編程語言都有哪些演算法
(一)基本演算法 : 1.枚舉 2.搜索: 深度優先搜索 廣度優先搜索 啟發式搜索 遺傳演算法 (二)數據結構的演算法 (三)數論與代數演算法 (四)計算幾何的演算法:求凸包 (五)圖論 演算法: 1.哈夫曼編碼 2.樹的遍歷 3.最短路徑 演算法 4.最小生成樹 演算法 5.最小樹形圖 6.網路流 演算法 7.匹配演算法 (六)動態規劃 (七)其他: 1.數值分析 2.加密演算法 3.排序 演算法 4.檢索演算法 5.隨機化演算法
希望採納
⑩ 簡述演算法的定義和特徵以及它在c語言編程中如何使用的
一、什麼是演算法
演算法是一系列解決問題的清晰指令,也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。演算法常常含有重復的步驟和一些比較或邏輯判斷。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
演算法的時間復雜度是指演算法需要消耗的時間資源。一般來說,計算機演算法是問題規模n 的函數f(n),演算法執行的時間的增長率與f(n) 的增長率正相關,稱作漸進時間復雜度(Asymptotic Time Complexity)。時間復雜度用「O(數量級)」來表示,稱為「階」。常見的時間復雜度有: O(1)常數階;O(log2n)對數階;O(n)線性階;O(n2)平方階。
演算法的空間復雜度是指演算法需要消耗的空間資源。其計算和表示方法與時間復雜度類似,一般都用復雜度的漸近性來表示。同時間復雜度相比,空間復雜度的分析要簡單得多。
二、演算法設計的方法
1.遞推法
遞推法是利用問題本身所具有的一種遞推關系求問題解的一種方法。設要求問題規模為N的解,當N=1時,解或為已知,或能非常方便地得到解。能採用遞推法構造演算法的問題有重要的遞推性質,即當得到問題規模為i-1的解後,由問題的遞推性質,能從已求得的規模為1,2,…,i-1的一系列解,構造出問題規模為I的解。這樣,程序可從i=0或i=1出發,重復地,由已知至i-1規模的解,通過遞推,獲得規模為i的解,直至得到規模為N的解。
