mirror of
http://bgp.hk.skcks.cn:10086/https://github.com/krahets/hello-algo
synced 2026-04-20 21:00:58 +08:00
22b3b568ef
* docs(ru): replace prose quotes with guillemets * docs(ru): replace prose semicolons with periods * docs(ru): align animation title forms * docs(ru): align figure and table references
54 lines
6.2 KiB
Markdown
54 lines
6.2 KiB
Markdown
# Что такое алгоритм
|
||
|
||
## Определение алгоритма
|
||
|
||
<u>Алгоритм (algorithm)</u> - это набор инструкций или шагов, предназначенных для решения конкретной задачи за ограниченное время. Он обладает следующими свойствами.
|
||
|
||
- Задача четко определена и включает ясные определения входных и выходных данных.
|
||
- Обладает осуществимостью и может быть выполнен за ограниченное количество шагов, времени и памяти.
|
||
- Каждый шаг имеет определенное значение, и при одинаковых входных данных и условиях выполнения результат всегда будет одинаковым.
|
||
|
||
## Определение структуры данных
|
||
|
||
<u>Структура данных (data structure)</u> - это способ организации и хранения данных, включающий содержимое данных, их взаимосвязи и методы операций с ними. Структура данных преследует следующие цели.
|
||
|
||
- Минимизировать занимаемое пространство для экономии памяти компьютера.
|
||
- Обеспечивать максимально быструю обработку данных, включая доступ, добавление, удаление и обновление данных.
|
||
- Обеспечивать простое представление данных и логическую информацию для эффективного выполнения алгоритмов.
|
||
|
||
**Проектирование структуры данных - это процесс, полный компромиссов**. Если вы хотите улучшить один аспект, часто приходится идти на уступки в другом. Приведем два примера.
|
||
|
||
- Связный список, по сравнению с массивом, более удобен для добавления и удаления данных, но имеет проблемы со скоростью доступа к данным.
|
||
- Граф, по сравнению со связным списком, предоставляет более богатую логическую информацию, но требует большего объема памяти.
|
||
|
||
## Связь между структурами данных и алгоритмами
|
||
|
||
Как показано на рисунке ниже, структуры данных и алгоритмы тесно взаимосвязаны, что проявляется в следующих трех аспектах.
|
||
|
||
- Структуры данных являются основой алгоритмов. Они обеспечивают структурированное хранение данных и методы их обработки.
|
||
- Алгоритмы оживляют структуры данных. Сами по себе структуры данных лишь хранят информацию, но в сочетании с алгоритмами они позволяют решать конкретные задачи.
|
||
- Алгоритмы можно реализовать на основе различных структур данных, однако эффективность их выполнения может значительно различаться, поэтому выбор подходящей структуры данных является ключевым фактором.
|
||
|
||
|
||
|
||
Структуры данных и алгоритмы подобны конструктору, как показано на рисунке ниже. Комплект конструктора, помимо множества деталей, содержит также подробную инструкцию по сборке. Следуя этой инструкции шаг за шагом, можно собрать красивую модель.
|
||
|
||
|
||
|
||
Подробное описание аналогии с конструктором представлено в таблице ниже.
|
||
|
||
<p align="center"> Таблица <id> Сравнение структур данных и алгоритмов с конструктором </p>
|
||
|
||
| Структуры данных и алгоритмы | Конструктор |
|
||
| ---------------------------- | ----------- |
|
||
| Входные данные | Несобранные детали конструктора |
|
||
| Структура данных | Организация деталей конструктора, включая форму, размер, способы соединения и т. д. |
|
||
| Алгоритм | Последовательность действий по сборке деталей в целевую модель |
|
||
| Выходные данные | Собранная модель конструктора |
|
||
|
||
Стоит отметить, что структуры данных и алгоритмы не зависят от языка программирования. Именно поэтому данная книга предлагает их реализации на различных языках.
|
||
|
||
!!! tip "Принятое сокращение"
|
||
|
||
В реальных обсуждениях выражение «структуры данных и алгоритмы» обычно сокращают до просто «алгоритмы». Например, хорошо известные задачи LeetCode на деле одновременно проверяют знания и по структурам данных, и по алгоритмам.
|