算法與程序有什么區(qū)別?
人帥被人欺
算法是為一個問題或一類問題給出的解決方法與具體步驟,是對問題求解過程的一種準確而完整的邏輯描述。程序則是為了用計算機解題或控制某一過程而編排的一系列指令的集合。程序不等于算法。但是,通過程序設(shè)計可以在計算機上實現(xiàn)算法。
你可能解答過一個有趣的問題——“人、狼、羊過河”問題。有個人帶著三只狼、三只羊,要過河去。有一條小船。船上除了運載一個人外,至多再載狼或羊中的任意兩只。但難點是:當人不在場時,如果狼的數(shù)量大于等于羊的數(shù)量,那么羊會被狼吃掉。為了安全過河,你有什么辦法呢?
解決它的算法有多個,其中一個解決方案是這樣的:
開始,運一只狼過河,空船回來;
接著,運一只狼和一只羊再過河,到對岸后,再運兩只狼回來;
然后,運兩只羊過河,空船回來;
最后,分兩次將狼全部運過河;
由此,過河問題就得以解決了。
可見,算法是為一個問題或一類問題給出的解決方法與具體步驟,是對問題求解過程的一種準確而完整的邏輯描述。它由有限步驟的操作序列組成,代表著用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機制。
算法是一組嚴謹定義運算順序的規(guī)則,每一個規(guī)則都是有效的、明確的,此順序必須在有限的次數(shù)下終止。在上面的過河問題中,如果第一步中改為:“運一只狼過河,再運這只狼回來”,那么,說明人沒找到好辦法,在反復(fù)進行無用操作。此類算法,是失敗的,永遠也實現(xiàn)不了既定目標。
算法描述,一般可以使用漢、英等自然語言,比較通俗易懂。也可以使用流程圖、偽代碼表格等其他工具。
在古代,算法通常用于數(shù)值計算。中國古代的籌算口訣、珠算口訣及其執(zhí)行規(guī)則就是算法的雛形。它所解決的是數(shù)值計算問題。現(xiàn)代算法,已超出數(shù)值計算范圍。
程序則是為了用計算機解題或控制某一過程而編排的一系列指令的集合。這些指令,可以是計算機的機器指令,也可以是匯編語言和高級程序設(shè)計語言。
程序不等于算法。但是,通過程序設(shè)計可以在計算機上實現(xiàn)算法。在實際應(yīng)用中,也許只需一條(組)程序設(shè)計語句,就可以完成算法的基本要素處理,包括數(shù)據(jù)對象的運算和操作,以及順序、選擇、循環(huán)結(jié)構(gòu)的控制。通過程序模塊設(shè)計,可以實現(xiàn)算法中的遞推、遞歸、迭代等一系列基本算法,也包括形式演繹、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)論圖論、加密解密、科學決策等復(fù)雜算法。
因此,運用計算機解決問題的過程,通??梢苑殖扇齻€階段:分析問題、設(shè)計算法和編制程序?qū)崿F(xiàn)算法。由于計算機運算速度快,存儲數(shù)據(jù)量大,大大提高了算法實現(xiàn)效率。