理解程序的本质

问题：为什么会有各种各样的程序存在？程序的本质是什么？

• 程序是为了解决实际问题而存在的，从本质而言，程序是解决问题的步骤描述。

一小步的进阶：理解实际问题

• 确认问题类型

  • 如：数值计算，求最小值个数

• 确认求解步骤

  • 如：打开文件，读取文件，关闭文件，计算和

问题：如何判断问题求解步骤的好坏？

实例分析：判断求解步骤的好坏

#include <iostream>

using namespace std;

long sum1(int n)
{
    long ret = 0;
    int* array = new int[n];
    
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        array[i] = i + 1;
    }
    
    for(int i=0; i<n; i++)
    {
        ret += array[i];
    }
    
    delete[] array;
    
    return ret;
}

long sum2(int n)
{
    long ret = 0;
    
    for(int i=1; i<=n; i++)
    {
        ret += i;
    }
    
    return ret;
}

long sum3(int n)
{
    long ret = 0;
    
    if( n > 0 )
    {
        ret = (1 + n) * n / 2;
    }
    
    return ret;
}

int main()
{
    cout << "sum1(100) = " << sum1(100) << endl;
    cout << "sum2(100) = " << sum2(100) << endl;
    cout << "sum3(100) = " << sum3(100) << endl;
    
    return 0;
}

程序评判初探

• 用尽量少的时间解决问题
• 用尽量少的步骤解决问题
• 用尽量少的内存解决问题

优秀的开发者追求高质量的代码

数据结构的历史起源

• 1968 年由高德纳教授（Donald E.Knuth）开创
• 同年，在计算机的学位课程中出现（必修）

主要成就

1. ACM教授的图灵奖、软件系统将和霍泼奖
2. 美国数学会授予Lester R.Ford奖、J.B.Priestley奖和Steele奖
3. TEX排版软件和METAFONT字形设计软件
4. 《计算机程序设计的艺术》等系列书籍
5. 。。。

数据结构课程的研究范围

• 非数值计算类型的程序问题
• 数值间的组织和操作方式
• 数据的逻辑结构和存储结构

历史上的经典公式:程序= 数据结构 + 算法

对于数据结构和算法的研究，语言不重要，重要的是思想

小结

• 程序是为了解决实际问题而存在的
• 针对同一个问题可以由多种解决方案
• 专业程序员应该尽量追求高质量的程序
• 数据结构课程主要研究非数值计算问题

注：
经典公式在结构化程序设计时代提出。当今计算机已在解决实际生活中的问题，而这些问题往往非常复杂，经典公式已不能很好的处理，于是面向对象程序设计方法被提出。
但经典公式在本门课程中依旧可以遵循。

以上内容参考狄泰软件学院系列课程，请大家保护原创！