很多人认为,算法是数学的内容,学起来特别麻烦。我们不能认为这种观点是错误的。但是我们也知道,软件是一种复合的威廉希尔官方网站 ,如果一个人只知道算法,但是不能用编程语言很好地实现,那么再优秀的算法也不能发挥作用。
有一次,一个人问我:
“你写的都是小儿科的东西,几十行代码就能搞定,能不能整一点高深的算法?”
我反问他什么是他所理解的高深的算法,他答复说:“像遗传算法、蚁群算法之类的。”于是我给了他一个遗传算法求解0-1背包问题的例子,并告诉他,这也就是几十行代码的算法,怎么理解成是高深的算法?他刚开始不承认这是遗传算法,直到我给了他Denis Cormier公开在北卡罗来纳州立大学服务器上的遗传算法的源代码后,他才相信他一直认为深不可测的遗传算法的原理原来是这么简单。
还有一个人直言“用三个水桶等分8升水”之类的问题根本就称不上算法,他认为像“阿法狗”那样的人工智能才算是算法。我告诉他计算机下棋的基本理论就是博弈树,或者再加一个专家系统。但是他认为博弈树也是很高深的算法,于是我给了他一个井字棋游戏,并告诉他,这就是博弈树搜索算法,非常智能,你绝对战胜不了它(因为井字棋游戏很简单,这个算法会把所有的状态都搜索完)。我相信他一定很震惊,因为这个算法也不超过100行代码。
对于上面提到的例子,我觉得主要原因在于大家对算法的理解有差异,很多人对算法的理解太片面,很多人觉得只有名字里包含“XX算法”之类的东西才是算法。而我认为算法的本质是解决问题,只要是能解决问题的代码就是算法。
一个人只有有了很好的计算机知识和数学知识,才能在算法的学习上不断进步。不管算法都么简单,都要自己亲手实践,只有不断认识错误、不断发现错误,才能不断提高自己的编程能力,不断提高自己的业务水平。
其实任何算法都有自己的应用环境和应用场景,没有算法可以适用于所有的场景。这一点希望大家明白。同时,我们也要清楚复杂的算法都是由普通的算法构成的,没有普通的算法就没有复杂的算法可言,所以复杂变简单,由大化小,这就是算法分治递归的基本思想。
我们可以下面一个数组查找的函数说起。一句一句讲起,首先我们开始从最简单的函数构造开始:
1.intfind(intarray[],intlength,intvalue)
2.{
3.intindex=0;
4.returnindex;
5.}
这里看到,查找函数只是一个普通的函数,那么首先需要判断的就是参数的合法性:
2.{
3.intarray[10]={0};
4.assert(FALSE==find(NULL,10,10));
5.assert(FALSE==find(array,0,10));
6.}
这里可以看到,我们没有判断参数的合法性,那么原来的查找函数应该怎么修改呢?
1.intfind(intarray[],intlength,intvalue)
2.{
3.if(NULL==array||0==length)
4.returnFALSE;
5.
6.intindex=0;
7.returnindex;
8.}
看到上面的代码,说明我们的已经对入口参数进行判断了。那么下面就要开始写代码了。
1.intfind(intarray[],intlength,intvalue)
2.{
3.if(NULL==array||0==length)
4.returnFALSE;
5.
6.intindex=0;
7.for(;index< length; index++){
8.if(value==array[index])
9.returnindex;
10.}
11.
12.returnFALSE;
13.}
上面的代码已经接近完整了,那么测试用例又该怎么编写呢?
1.staticvoidtest2()
2.{
3.intarray[10]={1,2};
4.assert(0==find(array,10,1));
5.assert(FALSE==find(array,10,10));
6.}
运行完所有的测试用例后,我们看看对原来的代码有没有什么可以优化的地方。其实,我们可以把数组转变成指针。
1.intfind(intarray[],intlength,intvalue)
2.{
3.if(NULL==array||0==length)
4.returnFALSE;
5.
6.int*start=array;
7.int*end=array+length;
8.while(start< end){
9.if(value==*start)
10.return((int)start-(int)array)/(sizeof(int));
11.start++;
12.}
13.
14.returnFALSE;
15.}
如果上面的代码参数必须是通用的数据类型呢?
1.template
2.intfind(typearray[],intlength,typevalue)
3.{
4.if(NULL==array||0==length)
5.returnFALSE;
6.
7.type*start=array;
8.type*end=array+length;
9.while(start< end){
10.if(value==*start)
11.return((int)start-(int)array)/(sizeof(type));
12.start++;
13.}
14.
15.returnFALSE;
16.}
此时,测试用例是不是也需要重新修改呢?
1.staticvoidtest1()
2.{
3.intarray[10]={0};
4.assert(FALSE==find
5.assert(FALSE==find
6.}
7.
8.staticvoidtest2()
9.{
10.intarray[10]={1,2};
11.assert(0==find
12.assert(FALSE==find
13.}
最后,我们总结一下:
(1)我们的算法需要测试用例的验证
(2)任何的优化都要建立在测试的基础之上
(3)测试和代码的编写要同步进行
(4)算法的成功运行时一步一步进行得,每一步的成功必须确立在原有的成功之上
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遗传算法
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原文标题:算法又难又神秘?你大错特错!
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