算法的入门基础了解

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算法的特征

如何设计算法？

伪代码

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“算法”一词最早出现在《周髀算经》这本书中，对应的英文单词是“algorism”（由 9 世纪的波斯数学家阿尔·霍瓦里兹米提出），代指阿拉伯数字的运算规则。随着计算机的快速发展，“算法”被赋予了新的含义，代指解决问题的方法，对应的英文单词演变为“algorithm”。
算法规定了解决某一问题的具体步骤，先做什么，再做什么，最后做什么，计算机只需要依照步骤运行，就可以解决问题。通常情况下，一个问题的解决方案可能有很多种，也就是说，一个问题可能对应有多种算法，每种算法都可以使用多种编程语言实现，例如 C、C++、Python、Java 等。

算法只是解决问题的思路，并非具体的程序代码。算法和程序之间的关系可以这样理解：程序员需根据算法（思路）编写出计算机能识别的程序代码，然后交由计算机执行，从而解决问题。

算法的特征

我们知道，算法包含了解决问题的一系列步骤，但并非任何步骤的集合都可以称为算法。
一个算法，应具有如下几个特征：

某些场景中，算法能够接收用户输入的数据；

算法中所有的步骤执行完毕后，至少生成1个执行结果；

算法所有步骤的执行次数必须是有限的，换句话说，算法必须能够在有限时间内执行完毕。

如何设计算法？

事实上，算法的设计从来都没有明确的标准，也不受任何编程语言的影响。
通常情况下，设计算法的过程需要考虑以下 2 个方面：

算法是为解决特定问题而设计的，因此针对不同的问题，设计的算法也不一样；

设计算法时，需要考虑实际场景中的一些限制因素，例如该算法编写的程序要求能在内存容量小的机器上运行，因此设计的算法就不能使用太多的内存空间。
这里，我们将给您列举一个实例，切实感受一下设计算法的过程。设计一种算法，计算两个数相加的和并显示执行结果，如下给您演示了一种算法：

第 1 步：接收 2 个数的值（分别赋值给 a 和 b）；

第 2 步：将 a+b 的值赋值给 c；

第 3 步：输出 c 的值。
计算机只需要依次执行这 3 个步骤，就可以解决“计算两个数相加的和”的问题。

伪代码

伪代码是一种介于自然语言和编程语言之间，能更准确、高效地描述算法执行流程的语言。
用伪代码描述算法的执行流程，具有以下几个优点：

和自然语言、程序流程图相比，伪代码更接近于真实的编程语言，程序员可以很容易地将伪代码转换为程序；

使用自然语言描述算法的执行流程，很可能出现用词不当、语言表述不清等问题。伪代码可以避免出现此类问题，它的可读性、准确性都很高；

和自然语言、程序流程图相比，伪代码很容易修改；

和编程语言相比，伪代码没有严格的语法规定，所以在使用伪代码描述算法时，不需要考虑语法细节，大大降低了使用门槛。
举个例子，如下给您演示了上面实例算法对应的伪代码：

输入 a，b//接收用户输入的数据
c <- a+b//计算 a+b 的值并赋值给 c
Print c//输出 c 的值