数据结构与算法（Python） Why？

我们举⼀个可能不太恰当的例⼦：如果将开发程序的过程⽐喻为作战，我们码农便是指挥作战的将军，⽽我们 所写的代码便是⼠兵和武器。那么数据结构和算法是什么？答⽈：兵法！我们可以不看兵法在战场上⾁搏，如此，可能会胜利，可能会失败。即使胜 利，可能也会付出巨⼤的代价。我们写程序亦然：没有看过数据结构和算 法，有时⾯对问题可能会没有任何思路，不知如何下⼿去解决；⼤部分时间 可能解决了问题，可是对程序运⾏的效率和开销没有意识，性能低下；有时 会借助别⼈开发的利器暂时解决了问题，可是遇到性能瓶颈的时候，⼜不知 该如何进⾏针对性的优化。如果我们常看兵法，便可做到胸有成⽵，有时会事半功倍！同样，如果我们 常看数据结构与算法，我们写程序时也能游刃有余、明察秋毫，遇到问题时 亦能⼊⽊三分、迎刃⽽解。故，数据结构和算法是⼀名程序开发⼈员的必备基本功，不是⼀朝⼀夕就能 练成绝世⾼⼿的。冰冻三尺⾮⼀⽇之寒，需要我们平时不断的主动去学习积 累。引⼊先来看⼀道题:如果 a+b+c=1000，且 a^2+b^2=c^2（a,b,c 为⾃然数），如何求出所有 a、b、c可能的组合?第⼀次尝试

import  timestart_time  =   time.time()

# 注意是三重循环 for a in range(0, 1001): for b in range(0, 1001): for c in range(0, 1001): if a**2 + b**2 == c**2 and a+b+c == 1000: print("a, b, c: %d, %d, %d" % (a, b, c))

end_time = time.time() print("elapsed: %f" % (end_time - start_time)) print("complete!")

运⾏结果：

a, b, c: 0, 500, 500 a, b, c: 200, 375, 425 a, b, c: 375, 200, 425 a, b, c: 500, 0, 500 elapsed: 214.583347 complete!

注意运⾏的时间:214.583347秒

算法的提出

算法的概念算法是计算机处理信息的本质，因为计算机程序本质上是⼀个算法来告诉计 算机确切的步骤来执⾏⼀个指定的任务。⼀般地，当算法在处理信息时，会 从输⼊设备或数据的存储地址读取数据，把结果写⼊输出设备或某个存储地 址供以后再调⽤。算法是独⽴存在的⼀种解决问题的⽅法和思想。对于算法⽽⾔，实现的语⾔并不重要，重要的是思想。算法可以有不同的语⾔描述实现版本（如C描述、C++描述、Python描述 等），我们现在是在⽤Python语⾔进⾏描述实现。算法的五⼤特性

1. 输⼊: 算法具有0个或多个输⼊ 2. 输出: 算法⾄少有1个或多个输出 3. 有穷性: 算法在有限的步骤之后会⾃动结束⽽不会⽆限循环，并且每⼀个 步骤可以在可接受的时间内完成 4. 确定性：算法中的每⼀步都有确定的含义，不会出现⼆义性 5. 可⾏性：算法的每⼀步都是可⾏的，也就是说每⼀步都能够执⾏有限的 次数完成

第⼆次尝试

import  timestart_time  =   time.time()#   注意是两重循环 for a   in  range(0,    1001):              for b   in  range(0,    1001-a):                                c   =   1000    -   a   -   b                               if  a**2    +   b**2    ==  c**2:                                               print("a,   b,  c:  %d, %d, %d" %   (a, b,  c))[/size][/font]

[font=微软雅黑][size=3]end_time = time.time() print("elapsed: %f" % (end_time - start_time)) print("complete!")

运⾏结果：

a, b, c: 0, 500, 500 a, b, c: 200, 375, 425 a, b, c: 375, 200, 425 a, b, c: 500, 0, 500 elapsed: 0.182897 complete!

注意运⾏的时间:0.182897秒