算法

骑高铁的马夫

我刚接触计算机的时候,总是为它强大的计算能力所折服,又有些不服气:计算机不就是靠“傻算”取胜嘛——简单重复操作,人类无论怎么锻炼,速度都不可能提升太多,芯片的处理能力却可以按照摩尔定律持续增长。换句话说,计算机算得比人快,“无它,手快尔”。 可是后来,我逐渐发现,用计算机解决许多问题,依靠的并不是“傻算”加上生搬硬套生活中的直观方法,而是“别开天地、自成一体”。我曾经遇到过一个每日运营数据分析的程序,需要10小时才能计算出结果(在当时的业务环境下,这速度完全不可接受),其思维就是生活中的直观方法。我花了一天时间来改进算法,最后只需要5分钟。这个例子我记忆犹新,它充分说明:强大的计算能力,并不能直接带来充沛的解决问题的能力;用计算机解决复杂问题,必须懂得计算机的“玩法”,理解计算机的逻辑,然后才谈得上妥善运用计算能力。 怎样才算懂得计算机的“玩法”,理解计算机的逻辑呢?可以举个排序的例子来说明。 排序,这几乎是我们每时每刻要遇到的问题,对普通人来说,排序就是把一堆东西按大小顺序组织起来;对应的,许多变成语言提供了现成的sort函数,对某些程序员来说,排序就是查找语言文档,调用这种函数即可。但是,事情真的这么简单吗? 为进行排序,需要定义一种关系R用来比较任意两个元素,以常见的小于(<)关系为例,a < b 可以表示为 a R b;现在要做的是,对于排序结果中的任意两个元素Xi, Xj,如果i < j(也就是说Xi在Xj之前),必然存在关系Xi R Xj。 这段话看起来繁杂,意义却很重要。常见的数值类型”天然“就可以进行小于计算,所以对不少程序员来说,a < b中的 <,和返回true或者false的布尔运算符没有区别。这样“凑合”确实可以解决简单问题,却无法处理复杂对象的排序,把人按照身高排序,把货物按照发送的远近排序,把向量按照夹角排序;因为这些时候,排序的对象并不是身高、距离、夹角的度数,而是人、货物、向量。还有些人,大概了解关系的概念,但没有考虑“对排序结果中的任意两个元素,关系都成立”,所以排序结果经常出现“局部有序,全局无序”的情况。…

13 years ago