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2023-08-17 05:12:16 +08:00
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<p align="center"> 图:查字典步骤 </p>
<p>查阅字典这个小学生必备技能,实际上就是著名的「二分查找」。从数据结构的角度,我们可以把字典视为一个已排序的「数组」;从算法的角度,我们可以将上述查字典的一系列操作看作是「二分查找」算法。</p>
<p><strong>例二:整理扑克</strong>。我们在打牌时,每局都需要整理扑克牌,使其从小到大排列,实现流程如下:</p>
<ol>
@@ -3381,7 +3383,7 @@
<li>不断循环步骤 <code>2.</code> ,每一轮将一张扑克牌从无序部分插入至有序部分,直至所有扑克牌都有序。</li>
</ol>
<p><img alt="扑克排序步骤" src="../algorithms_are_everywhere.assets/playing_cards_sorting.png" /></p>
<p align="center"> Fig. 扑克排序步骤 </p>
<p align="center"> 图:扑克排序步骤 </p>
<p>上述整理扑克牌的方法本质上是「插入排序」算法,它在处理小型数据集时非常高效。许多编程语言的排序库函数中都存在插入排序的身影。</p>
<p><strong>例三:货币找零</strong>。假设我们在超市购买了 <span class="arithmatex">\(69\)</span> 元的商品,给收银员付了 <span class="arithmatex">\(100\)</span> 元,则收银员需要给我们找 <span class="arithmatex">\(31\)</span> 元。他会很自然地完成以下思考:</p>
@@ -3393,7 +3395,7 @@
<li>完成找零,方案为 <span class="arithmatex">\(20 + 10 + 1 = 31\)</span> 元。</li>
</ol>
<p><img alt="货币找零过程" src="../algorithms_are_everywhere.assets/greedy_change.png" /></p>
<p align="center"> Fig. 货币找零过程 </p>
<p align="center"> 图:货币找零过程 </p>
<p>在以上步骤中,我们每一步都采取当前看来最好的选择(尽可能用大面额的货币),最终得到了可行的找零方案。从数据结构与算法的角度看,这种方法本质上是「贪心算法」。</p>
<p>小到烹饪一道菜,大到星际航行,几乎所有问题的解决都离不开算法。计算机的出现使我们能够通过编程将数据结构存储在内存中,同时编写代码调用 CPU 和 GPU 执行算法。这样一来,我们就能把生活中的问题转移到计算机上,以更高效的方式解决各种复杂问题。</p>
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@@ -3453,11 +3453,11 @@
<li>特定算法通常有对应最优的数据结构。算法通常可以基于不同的数据结构进行实现,但最终执行效率可能相差很大。</li>
</ul>
<p><img alt="数据结构与算法的关系" src="../what_is_dsa.assets/relationship_between_data_structure_and_algorithm.png" /></p>
<p align="center"> Fig. 数据结构与算法的关系 </p>
<p align="center"> 图:数据结构与算法的关系 </p>
<p>数据结构与算法犹如拼装积木。一套积木,除了包含许多零件之外,还附有详细的组装说明书。我们按照说明书一步步操作,就能组装出精美的积木模型。</p>
<p><img alt="拼装积木" src="../what_is_dsa.assets/assembling_blocks.jpg" /></p>
<p align="center"> Fig. 拼装积木 </p>
<p align="center"> 图:拼装积木 </p>
<p>两者的详细对应关系如下表所示。</p>
<div class="center-table">