算法的力量
算法是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域最重要的基石之一,但卻受到了一些程序員的冷落。
許多小伙伴看到一些公司在招聘時(shí)要求的編程語言五花八門就產(chǎn)生了一種誤解,認(rèn)為學(xué)計(jì)算機(jī)就是學(xué)各種編程語言,或者認(rèn)為,學(xué)習(xí)最新的語言、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)就是最好的鋪路方法。
其實(shí)大家都被這些公司誤導(dǎo)了。
編程語言雖然該學(xué),但是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)算法和理論更重要,因?yàn)橛?jì)算機(jī)語言和開發(fā)平臺日新月異,但萬變不離其宗的是那些算法和理論。
例如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法、編譯原理、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、關(guān)系型數(shù)據(jù)庫原理等等。
這些基礎(chǔ)課程更可以稱之為為“內(nèi)功”,而新的語言、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)則更像是“外功”。
整天趕時(shí)髦的人最后只懂得招式,沒有功力,是不可能成為高手的。
“程序員是否必須會算法?”
這是一個(gè)充滿爭議的問題,雖然并不像“生存還是毀滅”之類的選擇那樣艱難而沉重,但也絕不是一個(gè)輕松的話題。
很多人對算法的理解太片面,很多人覺得只有名字里包含“XX算法”之類的東西才是算法。
而我們認(rèn)為算法的本質(zhì)是解決問題,只要是能解決問題的代碼就是算法。
初學(xué)
讀書計(jì)劃的第一步是選擇書籍,這里首推算法導(dǎo)論,這本書深入淺出,全面地介紹了計(jì)算機(jī)算法。
對每一個(gè)算法的分析既易于理解又十分有趣,并保持了數(shù)學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。
程序員需要知道的5大基礎(chǔ)實(shí)用算法
算法一:快速排序
快速排序是由東尼·霍爾所發(fā)展的一種排序算法。
在平均狀況下,排序 n 個(gè)項(xiàng)目要Ο(n log n)次比較。在最壞狀況下則需要Ο(n2)次比較,但這種狀況并不常見。
事實(shí)上,快速排序通常明顯比其他Ο(n log n) 算法更快,因?yàn)樗膬?nèi)部循環(huán)(inner loop)可以在大部分的架構(gòu)上很有效率地被實(shí)現(xiàn)出來。
快速排序使用分治法(Divide and conquer)策略來把一個(gè)串行(list)分為兩個(gè)子串行(sub-lists)。
算法二:堆排序算法
堆排序(Heapsort)是指利用堆這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所設(shè)計(jì)的一種排序算法。堆積是一個(gè)近似完全二叉樹的結(jié)構(gòu),并同時(shí)滿足堆積的性質(zhì):即子結(jié)點(diǎn)的鍵值或索引總是小于(或者大于)它的父節(jié)點(diǎn)。
堆排序的平均時(shí)間復(fù)雜度為Ο(nlogn) 。
算法三:歸并排序
歸并排序(Merge sort,臺灣譯作:合并排序)是建立在歸并操作上的一種有效的排序算法。該算法是采用分治法(Divide and Conquer)的一個(gè)非常典型的應(yīng)用。
算法四:二分查找算法
二分查找算法是一種在有序數(shù)組中查找某一特定元素的搜索算法。
搜素過程從數(shù)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(jié)束;
如果某一特定元素大于或者小于中間元素,則在數(shù)組大于或小于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(shù)組為空,則代表找不到。這種搜索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(qū)域減少一半,時(shí)間復(fù)雜度為Ο(logn) 。
算法五:BFPRT(線性查找算法)
BFPRT算法解決的問題十分經(jīng)典,即從某n個(gè)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(shí)間復(fù)雜度。
該算法的思想與快速排序思想相似,當(dāng)然,為使得算法在最壞情況下,依然能達(dá)到o(n)的時(shí)間復(fù)雜度,五位算法作者做了精妙的處理。
人工智能時(shí)代,算法有多重要?
人工智能的發(fā)展需要算法,算法的優(yōu)劣直接導(dǎo)致了人工智能的水平高低。
對于AI項(xiàng)目來說,算法幾乎是靈魂。
在一些危險(xiǎn)的工作場景和惡劣的工作條件下,機(jī)器人代替人類工作也能帶來直接的好處。
使用人工智能實(shí)現(xiàn)的方法是:
首先應(yīng)編制相應(yīng)軟件,再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算,機(jī)器人接受指令產(chǎn)生相應(yīng)的操作。
要完成這些高度智能化的操作,作為開發(fā)者就需要具有高度發(fā)展的智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)技術(shù)。于是算法的重要性也就不言而喻了。
2020,新的一年,新的開始,新的目標(biāo),小伙伴們,算法學(xué)習(xí)可以安排上了。
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