algorithm

定義：解決給定問題的確定的計算機指令序列，用以系統(tǒng)地描述解決問題的步驟。

學(xué)科：計算機科學(xué)技術(shù)_理論計算機科學(xué)_算法設(shè)計與分析

相關(guān)名詞：指令 程序 軟件開發(fā)

圖片來源：視覺中國

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算法是解題方案準(zhǔn)確而完整的描述，是一系列解決問題的清晰指令，代表著用系統(tǒng)的方法描述解決問題的策略機制。也就是說，對于有著一定規(guī)范的輸入，算法能使得我們在有限時間內(nèi)獲得所要求的輸出。如果一個算法有缺陷，或不適合于某個問題，執(zhí)行這個算法將不會解決這個問題。

算法應(yīng)該具有以下五個重要的特征：

1.有窮性：指算法必須能在執(zhí)行有限個步驟之后終止。

2.確切性：算法的每一步驟必須有確切的定義。

3.輸入項：一個算法有0個或多個輸入，以刻畫運算對象的初始情況。所謂0個輸入是指算法本身預(yù)設(shè)了初始條件。

4.輸出項：一個算法有一個或多個輸出，以反映對輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果。沒有輸出的算法是毫無意義的。

5.可行性：算法中執(zhí)行的任何計算步驟都可以被分解為基本的可執(zhí)行的操作步驟，即每個計算步驟都可以在有限時間內(nèi)完成（也稱之為有效性）。

同一問題可以用不同算法解決，不同算法的質(zhì)量優(yōu)劣將影響解決問題的效率。算法的優(yōu)劣有眾多不同的衡量指標(biāo)，對于實際問題還有單獨的衡量標(biāo)準(zhǔn)。但通用的衡量標(biāo)準(zhǔn)有以下5個：

1.正確性：對給定的問題可以得出正確的結(jié)果，是評價一個算法優(yōu)劣的最重要的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)今的一些算法基于大數(shù)據(jù)和統(tǒng)計學(xué)的理論，也更注重算法得出正確結(jié)果的概率。

2.可讀性：指一個算法可供人們閱讀的容易程度。

3.魯棒性：指一個算法對不合理數(shù)據(jù)輸入的反應(yīng)能力和處理能力，也稱為容錯性。

4.時間復(fù)雜度：指執(zhí)行算法所需要的時間代價。一般來說，計算機算法是問題規(guī)模的函數(shù)。

5.空間復(fù)雜度：指算法需要消耗的內(nèi)存空間。

我國創(chuàng)立的算法有很多，其思想被世人廣泛沿用至今。例如魏晉時期的數(shù)學(xué)家劉徽首創(chuàng)割圓術(shù)，為計算圓周率建立了嚴(yán)密的理論和完善的算法；中國南宋時期的數(shù)學(xué)家秦九韶提出一種多項式簡化算法，即秦九韶算法等等。

其實算法的初衷，是實現(xiàn)更高效、更公平的信息分發(fā)，但是伴隨著算法對移動互聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)治，算法濫用現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。為加強互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)算法綜合治理，有效推動《互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)算法推薦管理規(guī)定》落地見效，2022年4月8日，中央網(wǎng)信辦牽頭開展“清朗·2022年算法綜合治理”專項行動，劍指大數(shù)據(jù)殺熟、算法歧視、信息繭房等行業(yè)現(xiàn)象。

（延伸閱讀作者：大連理工大學(xué)計算機學(xué)院教授 楊鑫）

責(zé)任編輯：張鵬輝