一步一步寫演算法（開篇）

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    演算法是電腦的生命。沒有演算法，就沒有軟體，電腦也就成了一個冰冷的機器，沒有什麼實用價值。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，但是不能用程式設計語言很好地實現，那麼再優秀的演算法也不能發揮作用。一個人只有有了很好的電腦知識和數學知識，才能在演算法的學習上不斷進步。不管演算法都麼簡單，都要自己親手實踐，只有不斷認識錯誤、不斷髮現錯誤，才能不斷提高自己的編程能力，不斷提高自己的業務水平。

    這裡取名一步一步寫演算法的目的主要有兩個：第一，保證我們的演算法都是大家可以學得會，看的懂的；第二，保證我們的演算法是健壯的、可以測試的。所以在編寫的過程中，我們的演算法開發過程是伴隨著測試案例增加的，沒有測試案例保證的代碼只是一段無序的字元而已，沒有什麼價值。

    其實任何演算法都有自己的應用環境和應用情境，沒有演算法可以適用於所有的情境。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迴的基本思想。

    我們可以下面一個數組尋找的函數說起。一句一句寫起，首先我們開始從最簡單的函數構造開始：

int find(int array[], int length, int value){int index = 0;return index;}

    這裡看到，尋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：

static void test1(){int array[10] = {0};assert(FALSE == find(NULL, 10, 10));assert(FALSE == find(array, 0, 10));}

    這裡可以看到，我們沒有判斷參數的合法性，那麼原來的尋找函數應該怎麼修改呢？

int find(int array[], int length, int value){if(NULL == array || 0 == length)return FALSE;int index = 0;return index;}

    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。

int find(int array[], int length, int value){if(NULL == array || 0 == length)return FALSE;int index = 0;for(; index < length; index++){if(value == array[index])return index;}return FALSE;}

    上面的代碼已經接近完整了，那麼測試案例又該怎麼編寫呢？

static void test2(){int array[10] = {1, 2};assert(0 == find(array, 10, 1));assert(FALSE == find(array, 10, 10));}

    運行完所有的測試案例後，我們看看對原來的代碼有沒有什麼可以最佳化的地方。其實，我們可以把數組轉變成指標。

int find(int array[], int length, int value){if(NULL == array || 0 == length)return FALSE;int* start = array;int* end = array + length;while(start < end){if(value == *start)return ((int)start - (int)array)/(sizeof(int));start ++;}return FALSE;}

    如果上面的代碼參數必須是通用的資料類型呢？

template<typename type>int find(type array[], int length, type value){if(NULL == array || 0 == length)return FALSE;type* start = array;type* end = array + length;while(start < end){if(value == *start)return ((int)start - (int)array)/(sizeof(type));start ++;}return FALSE;}

    此時，測試案例是不是也需要重新修改呢？

static void test1(){int array[10] = {0};assert(FALSE == find<int>(NULL, 10, 10));assert(FALSE == find<int>(array, 0, 10));}static void test2(){int array[10] = {1, 2};assert(0 == find<int>(array, 10, 1));assert(FALSE == find<int>(array, 10, 10));}

所以，下面我們總結一下：

    （1）我們的演算法需要測試案例的驗證

    （2）任何的最佳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

【預告： 下一篇介紹迴圈和遞迴】