所謂的演算法，有時候幾十行代碼就能搞定！

很多人認為，演算法是數學的內容，學起來特別麻煩。我們不能認為這種觀點是錯誤的。但是我們也知道，軟體是一種複合的技術，如果一個人只知道演算法，但是不能用編程語言很好地實現，那麼再優秀的演算法也不能發揮作用。

有一次，一個人問我：「你寫的都是小兒科的東西，幾十行代碼就能搞定，能不能整一點高深的演算法？」

我反問他什麼是他所理解的高深的演算法，他答覆說：「像遺傳演算法、蟻群演算法之類的。」於是我給了他一個遺傳演算法求解0-1背包問題的例子，並告訴他，這也就是幾十行代碼的演算法，怎麼理解成是高深的演算法？他剛開始不承認這是遺傳演算法，直到我給了他Denis Cormier公開在北卡羅來納州立大學伺服器上的遺傳演算法的源代碼后，他才相信他一直認為深不可測的遺傳演算法的原理原來是這麼簡單。

還有一個人直言「用三個水桶等分8升水」之類的問題根本就稱不上演算法，他認為像「阿法狗」那樣的人工智慧才算是演算法。我告訴他計算機下棋的基本理論就是博弈樹，或者再加一個專家系統。但是他認為博弈樹也是很高深的演算法，於是我給了他一個井字棋遊戲，並告訴他，這就是博弈樹搜索演算法，非常智能，你絕對戰勝不了它（因為井字棋遊戲很簡單，這個演算法會把所有的狀態都搜索完）。我相信他一定很震驚，因為這個演算法也不超過100行代碼。

對於上面提到的例子，我覺得主要原因在於大家對演算法的理解有差異，很多人對演算法的理解太片面，很多人覺得只有名字里包含「XX演算法」之類的東西才是演算法。而我認為演算法的本質是解決問題，只要是能解決問題的代碼就是演算法。

一個人只有有了很好的計算機知識和數學知識，才能在演算法的學習上不斷進步。不管演算法都么簡單，都要自己親手實踐，只有不斷認識錯誤、不斷發現錯誤，才能不斷提高自己的編程能力，不斷提高自己的業務水平。

其實任何演算法都有自己的應用環境和應用場景，沒有演算法可以適用於所有的場景。這一點希望大家明白。同時，我們也要清楚複雜的演算法都是由普通的演算法構成的，沒有普通的演算法就沒有複雜的演算法可言，所以複雜變簡單，由大化小，這就是演算法分治遞歸的基本思想。

我們可以下面一個數組查找的函數說起。一句一句講起，首先我們開始從最簡單的函數構造開始：

1. int find(int array, int length, int value)

2. {

3. int index = 0;

4. return index;

5. }

這裡看到，查找函數只是一個普通的函數，那麼首先需要判斷的就是參數的合法性：

1. static void test1

2. {

3. int array[10] = {0};

4. assert(FALSE == find(NULL, 10, 10));

5. assert(FALSE == find(array, 0, 10));

6. }

這裡可以看到，我們沒有判斷參數的合法性，那麼原來的查找函數應該怎麼修改呢？

1. int find(int array, int length, int value)

2. {

3. if(NULL == array || 0 == length)

4. return FALSE;

5.

6. int index = 0;

7. return index;

8. }

看到上面的代碼，說明我們的已經對入口參數進行判斷了。那麼下面就要開始寫代碼了。

1. int find(int array, int length, int value)

2. {

3. if(NULL == array || 0 == length)

4. return FALSE;

5.

6. int index = 0;

7. for(; index < length; index++){

8. if(value == array[index])

9. return index;

10. }

11.

12. return FALSE;

13. }

上面的代碼已經接近完整了，那麼測試用例又該怎麼編寫呢？

1. static void test2

2. {

3. int array[10] = {1, 2};

4. assert(0 == find(array, 10, 1));

5. assert(FALSE == find(array, 10, 10));

6. }

運行完所有的測試用例后，我們看看對原來的代碼有沒有什麼可以優化的地方。其實，我們可以把數組轉變成指針。

1. int find(int array, int length, int value)

2. {

3. if(NULL == array || 0 == length)

4. return FALSE;

5.

6. int* start = array;

7. int* end = array + length;

8. while(start < end){

9. if(value == *start)

10. return ((int)start - (int)array)/(sizeof(int));

11. start ++;

12. }

13.

14. return FALSE;

15. }

如果上面的代碼參數必須是通用的數據類型呢？

1. template<typename type>

2. int find(type array, int length, type value)

3. {

4. if(NULL == array || 0 == length)

5. return FALSE;

6.

7. type* start = array;

8. type* end = array + length;

9. while(start < end){

10. if(value == *start)

11. return ((int)start - (int)array)/(sizeof(type));

12. start ++;

13. }

14.

15. return FALSE;

16. }

此時，測試用例是不是也需要重新修改呢？

1. static void test1

2. {

3. int array[10] = {0};

4. assert(FALSE == find<int>(NULL, 10, 10));

5. assert(FALSE == find<int>(array, 0, 10));

6. }

7.

8. static void test2

9. {

10. int array[10] = {1, 2};

11. assert(0 == find<int>(array, 10, 1));

12. assert(FALSE == find<int>(array, 10, 10));

13. }

（1）我們的演算法需要測試用例的驗證

（2）任何的優化都要建立在測試的基礎之上

（3）測試和代碼的編寫要同步進行

（4）演算法的成功運行時一步一步進行得，每一步的成功必須確立在原有的成功之上