算法的概念和特点

2.1.2　算法的概念和特点

刚接触程序设计的读者会有这样一种感觉：通常读别人编的程序比较容易，但自己编写程序时就难了，虽然学了程序设计语言，可还是不知道从何下手，这是为什么呢？其中重要原因之一就是没有掌握基本的算法。事实上，生活中几乎每一件事都是遵循着一定的算法来完成的，也就是说要按照事先想好的步骤有条不紊地进行。就拿生活中最常见的例子来说，你虽然认识地铁站，但是不知道按照怎样的路线才能到达目的地，当别人告诉你一条线路，如先坐1号线在某一站下车，再转2号线，这就相当于提出了一个解决问题的算法，于是你就可以沿着这条路线到达目的地。当你下次再去相同的地方时，就不会再有疑问了。所以，当我们面对一个需要解决的问题时，不要急于编写程序，应该先思考解决该问题的方法和步骤。在学习程序设计语言的过程中，我们应该注重一些常用算法的积累。

当然，我们所说的算法仅指计算机算法，具体地说，它就是一个有穷规则的集合，即为解决一个具体问题而采取的确定的有限的操作步骤。通常情况下，解决某个问题的算法不是唯一的，正如前面所说，到达目的地的公交线路或者地铁线路有很多，在这些线路中，有些价格优惠，有些节省时间。由此可见，对于相同的问题，不同的用户可能会设计出不同的算法，那么算法性能也会有所差别。

设计完一个算法后，怎样衡量它的正确性呢？一般可用以下五种特性来进行衡量。

（1）有穷性：一个算法必须保证执行有限步之后结束。一个无穷的算法并不能得到我们所需要的结果，那么这个算法将毫无意义。

（2）确定性：算法的每一步骤都应是确定、没有歧义的，从而保证算法能安全正确地被执行。

（3）可行性：算法中的每一个步骤原则上都应是可以正确执行的，而且能得到确定的结果。

（4）输入：一个算法可以有0个或多个输入。输入为算法指定了初始条件，当然这个条件并不是必须的。

（5）输出：一个算法可以有1个或多个输出。算法的实现是以得到计算结果为目的，没有输出的算法是毫无意义的。

了解过算法的概念后，我们考虑的就是如何描述算法了。描述算法常用的工具有自然语言、传统流程图、N－S流程图和伪代码等，我们在下一小节“结构化程序设计”中将重点介绍传统流程图和N－S流程图。