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算法和編程語(yǔ)言

2010.01.15

算法和編程語(yǔ)言
fanjy 發(fā)表于 2006-11-13 21:29:00

算法和編程語(yǔ)言
分類:精品書(shū)摘

[本篇前言]
下面關(guān)于算法的介紹我覺(jué)得很通俗易懂，很有助于對(duì)算法概念和作用的理解；在對(duì)編程語(yǔ)言的介紹中也穿插了算法的思想，并指出了其基本的作用和關(guān)鍵點(diǎn)。

[書(shū)摘]
算法
目前，計(jì)算機(jī)正以令人難以置信的速度發(fā)展著。許多專業(yè)人員發(fā)現(xiàn)自已必須不停地接受培訓(xùn)，才能使其技能更尖端、更先進(jìn)。然而，計(jì)算方面的某些內(nèi)容自出現(xiàn)以來(lái)沒(méi)有什么大的變化，或許在我們有生之年也不會(huì)改變。軟件開(kāi)發(fā)的步驟和規(guī)則就是一個(gè)很好的示例，直到現(xiàn)在，計(jì)算機(jī)技術(shù)的本質(zhì)也沒(méi)有改變。
要使用軟件，必須為它提供一些要處理的數(shù)據(jù)，然后軟件提取這些數(shù)據(jù)，并把它們轉(zhuǎn)換成另一種格式。例如，軟件可以把計(jì)算機(jī)磁盤(pán)中用二進(jìn)制形式存儲(chǔ)的客戶數(shù)據(jù)庫(kù)提取出來(lái)，并在顯示器中把它們顯示為我們可以看懂的形式。汽車上的車載計(jì)算機(jī)連續(xù)檢查環(huán)境和性能信息，并且不斷地調(diào)整燃料的配比，使汽車更有效地行駛。電話服務(wù)供應(yīng)商會(huì)記下所有的通話記錄，并根據(jù)此信息生成電話帳單，然后根據(jù)這些帳單信息進(jìn)行收費(fèi)。
支持整個(gè)軟件的就是算法。在編寫(xiě)一個(gè)解決問(wèn)題的軟件之前，必須先分解該問(wèn)題，一步步說(shuō)明解決問(wèn)題的方法。算法獨(dú)立于編程語(yǔ)言，因此，可以用口語(yǔ)、圖表或其他可用來(lái)表示問(wèn)題的形式來(lái)描述算法。
假設(shè)我們?cè)谝粋€(gè)電話公司工作，需要根據(jù)客戶的電話記錄生成電話帳單。下面這個(gè)算法就描述了一種解決方案：
(1) 在每月的第一天，需要為每位客戶生成一份帳單。
(2) 對(duì)于每一位客戶，需要記錄他們上一個(gè)月的電話記錄。
(3) 知道每一次的通話時(shí)間及打電話的時(shí)間，根據(jù)這些信息，就可以確定每次通話的費(fèi)用。
(4) 對(duì)每一份帳單進(jìn)行費(fèi)用匯總。
(5) 如果客戶的消費(fèi)超過(guò)預(yù)定的金額，給予10%的折扣。
(6) 需要給每一份帳單加上營(yíng)業(yè)稅。
(7) 完成帳單后，需要把它打印出來(lái)。
這七點(diǎn)相當(dāng)完整地描述了一個(gè)軟件的算法，這個(gè)軟件可用來(lái)為電話公司生成電話帳單。確定后，用C++、Visual Basic 2005、C#、J#、Java或其它語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)它都是可以的——因?yàn)檐浖幕舅惴ú粫?huì)改變(然而，這個(gè)方案的每一步都可以用不同的算法來(lái)實(shí)現(xiàn))。
對(duì)于編程新手來(lái)說(shuō)，構(gòu)造一個(gè)算法很容易。讀者肯定能理解上面的算法。算法通常都遵循常識(shí)性的推理，但必須采用一些復(fù)雜的數(shù)學(xué)或科學(xué)推理為算法編碼，有的讀者并不害怕復(fù)雜的數(shù)學(xué)或科學(xué)推理，但有的讀者就不行。把算法轉(zhuǎn)化為代碼的過(guò)程也是很費(fèi)勁的，作為一名程序員，學(xué)會(huì)如何構(gòu)造算法是必須掌握的最重要的技能。
所有優(yōu)秀的程序員都承認(rèn)他們所偏愛(ài)的語(yǔ)言有很大的不同。不同的語(yǔ)言擅長(zhǎng)處理不同的工作。C++可以給開(kāi)發(fā)人員提供對(duì)程序運(yùn)行的更多控制，但使用C++編寫(xiě)軟件比用Visual Basic 2005難一些。同樣，使用Visual Basic 2005為桌面應(yīng)用程序建立用戶界面也比用C++容易得多(將托管的C++和.NET一起使用可解決其中一些問(wèn)題，所以現(xiàn)在這么說(shuō)有失準(zhǔn)確)。作為一名程序員，需要采用不同的語(yǔ)言，找出一條最合適的途徑來(lái)解決問(wèn)題。在開(kāi)始編程時(shí)，用戶可能會(huì)沉迷于某一種語(yǔ)言，但別忘了不同的語(yǔ)言側(cè)重于開(kāi)發(fā)不同種類的解決方案。在將來(lái)的某一天，應(yīng)把算法設(shè)計(jì)和用新語(yǔ)言編碼作為基本技巧。

編程語(yǔ)言
在某種程序上，可以把編程語(yǔ)言看作能作出決策的事物。計(jì)算機(jī)非常擅長(zhǎng)作出決策，但這些決策都是相當(dāng)基本的。例如，“4大于3嗎？”或是“這輛車是藍(lán)色的嗎？”
如果需要作出一個(gè)非常復(fù)雜的決策，則必須把作出該決策的過(guò)程拆分為計(jì)算機(jī)能理解的簡(jiǎn)單部分?？梢允褂们懊嬗懻摰乃惴▉?lái)決定如何分解這個(gè)決策。
對(duì)于計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，不容易解決的一個(gè)問(wèn)題就是如何辨別人的面孔。您不能只對(duì)計(jì)算機(jī)說(shuō)，“這是大衛(wèi)的照片嗎？”而必須把這個(gè)問(wèn)題分解為計(jì)算機(jī)能理解的一系列簡(jiǎn)單的問(wèn)題。要求計(jì)算機(jī)作出的決策可以有兩個(gè)答案：“是”或“否”。它們也稱作“真”和“假”，或者是1和0。
當(dāng)然，計(jì)算機(jī)能夠回答第一個(gè)問(wèn)題，但這要進(jìn)行一次運(yùn)算。換句話說(shuō)，需要使用某步算法，從10中減去4，得到結(jié)果。
您或許會(huì)發(fā)現(xiàn)，要求對(duì)問(wèn)題作出“是”或“否”的回答存在一定的局限性，即使在我們的日常生活中也會(huì)碰到這類問(wèn)題。如果答案是肯定的，就接受(“是”、“真”或1)；如果答案是否定的，就反對(duì)(“否”、“假”或0)。
我們把Visual Basic 2005作為一種語(yǔ)言，但編程的一個(gè)重要方面是語(yǔ)言的獨(dú)立性。軟件不管多簡(jiǎn)單或是多復(fù)雜，不管是用什么語(yǔ)言編寫(xiě)的，它都是由方法(函數(shù)和子過(guò)程：實(shí)現(xiàn)算法的代碼行)和變量(用于方法操作的數(shù)據(jù)的占位符)構(gòu)成的，理解這一點(diǎn)是最關(guān)鍵的。

[后記](méi)
上述內(nèi)容摘抄自Thearon Willis和Bryan Newsome著、楊浩和李銘譯的《Visual Basic 2005入門(mén)經(jīng)典(第4版)》一書(shū)。

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