算法的基本概念
AI 摘要
算法的定义
算法(Algorithm)是对特定问题求解步骤的一种描述,它是 指令的有限序列 ,其中的每条指令表示一个或多个操作。
算法 = 问题求解的指令序列
每条指令表示一个或多个操作
算法的五个重要特性
算法具有下列五个重要特性:
1
有穷性
Finiteness
一个算法必须总在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成。
2
确定性
Definiteness
算法中每条指令必须有确切的含义,对于相同的输入只能得出相同的输出。
3
可行性
Feasibility
算法中描述的操作都可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。
4
输入
Input
一个算法有零个或多个输入,这些输入取自于某个特定对象的集合。
5
输出
Output
一个算法有一个或多个输出,这些输出是与输入有着某种特定关系的量。
算法设计的目标
通常,设计一个"好"的算法应考虑达到以下目标:
正确性
Correctness
算法应能够正确地解决求解问题。
这是算法的生命线
可读性
Readability
算法应具有良好的可读性,帮助人们理解。
提升代码维护效率
健壮性
Robustness
算法能对输入的非法数据做出反应或处理,而不会产生莫名其妙的输出。
增强异常处理能力
高效率与低存储量需求
Efficiency & Low Storage
效率是指算法执行的时间,存储量需求是指算法执行过程中所需要的最大存储空间,这两者都与问题的规模有关。
优化性能表现
优秀算法 = 正确性 + 可读性 + 健壮性 + 高效性
四大设计目标构建算法质量评估体系