資料結構演算法

演算法是用於解決特定問題的明確定義的步驟的過程。 演算法是有限的邏輯或指令集，它是為了完成某個預定義的任務而編寫的。 它不是完整的程式或程式碼，它只是問題的解決方案(邏輯)，可以使用流程圖或虛擬碼表示為非正式描述。

下面給出了主要的演算法類別：

• 排序：為按特定順序排序專案而開發的演算法。
• 搜尋：為搜尋資料結構內的資料項而開發的演算法。
• 刪除：為從資料結構中刪除現有元素而開發的演算法。
• 插入：為在資料結構中插入專案而開發的演算法。
• 更新：為更新資料結構中的現有元素而開發的演算法。

演算法的效能是基於以下屬性來衡量的：

• 時間複雜度：它是表示程式執行到完成所需時間的一種方式。
• 空間複雜度：它是演算法在執行過程中所需的記憶體空間量。 在有限的記憶體可用和多使用者系統的情況下，需要空間複雜性。

每個演算法必須具有：

• 規範：計算過程的描述。
• 前提條件：輸入條件。
• 演算法的主體：一系列清晰明確的指令。
• 後置條件：輸出條件。

範例：設計一個演算法，將兩個數位x和y相乘，並賦值到z中，最後顯示結果。

第1步，開始
第2步，宣告三個整數x，y和z
第3步，定義x和y的值
第4步，乘以x和y的值
第5步，將第4步的輸出儲存在z中
第6步，列印z
第7步，停止完成

或者，演算法可以寫成 -

第1步，開始相乘
第2步，獲取x和y的值
第3步， z ← x * y
第4步，顯示z
第5步，停止

演算法的特徵

演算法必須遵循以下提到的特徵：

• 輸入：演算法必須具有0個或明確定義的輸入。
• 輸出：演算法必須具有1個或明確定義的輸出，並且應與所需的輸出匹配。
• 可行性：必須在有限步數後終止演算法。
• 獨立性：演算法必須具有獨立於任何程式設計程式碼的逐步指導。
• 明確無誤：演算法必須明確無誤。每個步驟和輸入/輸出必須清晰，並且只能產生一個含義。