python 算法設計

算法是一個循序漸進的過程，它定義了一組指令，以一定的順序執行以獲得所需的輸出。算法通常獨立于底層語言而創建，即算法可以用多種編程語言實現。

從數據結構的角度來看，以下是一些重要的算法類別 -

• 搜索 - 搜索數據結構中的項目的算法。

• 排序 - 按 特定順序對項目進行 排序的 算法。

• 插入 - 算法將項目插入數據結構中。

• 更新 - 更新數據結構中現有項目的算法。

• 刪除 - 從數據結構中刪除現有項目的算法。

算法的特點

并非所有的程序都可以稱為算法。算法應該具有以下特征 -

• 毫不含糊 - 算法應該清晰明確。 每個步驟（或階段）及其輸入/輸出都應該清楚，并且必須僅導致一個含義。

• 輸入 - 算法應該有0個或更多明確定義的輸入。

• 輸出 - 算法應該有一個或多個定義良好的輸出，并且應該與所需的輸出相匹配。

• 有限性 - 算法必須在有限數量的步驟后終止。

• 可行性 - 可用資源應該可行。

• 獨立 - 一個算法應該有一步一步的指示，它應該獨立于任何編程代碼。

如何編寫算法？

編寫算法沒有明確的標準。相反，它依賴于問題和資源。從不編寫算法來支持特定的編程代碼。

正如我們所知，所有編程語言都共享像循環（do，for，while），流控（if-else）等基本代碼構造。這些常用構造可用于編寫算法。

我們一步一步地編寫算法，但情況并非總是如此。算法編寫是一個過程，并在問題域定義良好之后執行。也就是說，我們應該知道問題領域，為此我們正在設計一個解決方案。

實例

讓我們試著通過一個例子來學習算法寫作。

問題 - 設計一個算法來添加兩個數字并顯示結果。

step 1 ? start
step 2 ? declare three integers a, b & c
step 3 ? define values of a & b
step 4 ? add values of a & b
step 5 ? store output of step 4 to c
step 6 ? print c
step 7 ? stop

算法告訴程序員如何編寫程序。或者，該算法可以寫成 -

step 1 ? start add
step 2 ? get values of a & b
step 3 ? c ← a + b
step 4 ? display c
step 5 ? stop

在算法的設計和分析中，通常使用第二種方法來描述算法。它使分析人員可以輕松分析忽略所有不需要的定義的算法。他可以觀察正在使用的操作以及流程的流程。

編寫 步驟編號 是可選的。

我們設計一個算法來獲得給定問題的解決方案。一個問題可以通過多種方式解決。

因此，對于給定的問題，可以導出許多解算法。下一步是分析這些提出的解決方案算法并實施最合適的解決方案。