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数据结构与算法-为什么要使用算法

时间:2015-07-21 12:49:03      阅读:137      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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今天来说说为什么需要使用算法?

算法是什么?算法是:指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。(百度百科版)


说完了算法的概念,我们举个例子说一下为什么需要算法?

public class Test {

	/**
	 * 使用原始的循环计算等差数列
	 */
	private void originalMethod(long n) {
		System.out.println("**使用原始循环算法**");
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		long sum = 0;
		for (long i = 0; i <= n; i++) {
			sum += i;
		}
		long endTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("结果:" + sum);
		System.out.println("用时:" + (endTime - startTime));
	}

	/**
	 * 使用等差数列算法计算
	 * 
	 * @param n
	 */
	private void advanceMethod(long n) {
		System.out.println("**使用等差数列算法**");
		long startTime = System.currentTimeMillis();
		long sum = 0;
		long a1 = 1;
		long an = n;
		sum = (a1 + an) * n / 2;
		long endTime = System.currentTimeMillis();
		System.out.println("结果:" + sum);
		System.out.println("用时:" + (endTime - startTime));
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		Test test = new Test();
		long n = 1000;
		System.out.println("-------当n=" + n + "的时候------");
		test.originalMethod(n);
		test.advanceMethod(n);
		
		n = 1000000;
		System.out.println("-------当n=" + n + "的时候------");
		test.originalMethod(n);
		test.advanceMethod(n);

		n = 1000000000L;
		System.out.println("-------当n=" + n + "的时候------");
		test.originalMethod(n);
		test.advanceMethod(n);
	}
}


输出结果:


-------当n=1000的时候------
**使用原始循环算法**
结果:500500
用时:0
**使用等差数列算法**
结果:500500
用时:0
-------当n=1000000的时候------
**使用原始循环算法**
结果:500000500000
用时:3
**使用等差数列算法**
结果:500000500000
用时:0
-------当n=1000000000的时候------
**使用原始循环算法**
结果:500000000500000000
用时:2070
**使用等差数列算法**
结果:500000000500000000
用时:0


从上面的结果可以看见,使用循环算法的所用时间不断的增加,而且达到某个数量级之后(例如10的20次方),估计我们等死也等不到结果出来,而反观使用等差数列算法,使用的实际都是0,当然,其实不是0,只不过太快了,没有显示出来而已,两个计算方式相互比较一下,算法的性能一下子就看出来了。

而且对于现今大数据来说,动不动就是几亿几十亿的数据,计算的过程比我们上面的更加复杂,所需要的时间就更多,这时候如果不使用相应的算法,解决一个问题的时间基本是不可估计的,因此,我们需要算法


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数据结构与算法-为什么要使用算法

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原文地址:http://blog.csdn.net/raylee2007/article/details/46983891

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