算法导论:练习1.1

今天跟一个朋友约定,一起开始认真学习算法。于是翻出了买了多年,但是从未看过的《算法导论》。认认真真看起来。记得多年前,就一直在这本书上受挫,这是除了《代码大全》外,另一本归入“买了永远不会看”分类的书。我现在的想法是,我看完这本书,并认真完成所有的练习,是否肯定可以获得一定程度上的收获呢?哪怕是花去人生中的很多年,也一定要完成。

  1. 给出一个真实世界的例子,其中包含着下列的某种计算问题:排序,确定多矩阵相乘的最佳顺序,或者找出凸壳。

这是1.1节的第一个练习题,如果认真看题目,并思考的话,会发觉,这其实是一个相当困难的题目。反正我的第一个直觉就是,我不可能想出来真实世界中有什么地方是要用到多矩阵相乘,或者找出凸壳这种东西的。对于矩阵的认识,我停留在大学时代学过的线性代数的残留记忆的水平,约等于是一无所知。当年也是如此,学习线性代数,也只是当成一门数学来学习,从来没有想到过,这门学科可以用在真实生活中的什么地方。而美国随便一本计算机教材的第一章,第一节,要求学生思考真实生活中什么地方用到这个数学的知识,正是以把知识和生活紧密结合为导向,向学生传递知识,如果学生真的认真思考,很难想见这些学生会没有成就,学生对此问题的理解会不深。

而反思自己,无论是学习线性代数的时候,还是学习算法的时候,我从来没有想到过,某个数学概念和或者某个算法跟真实生活的联系,也难怪,学过了就忘记,要是记住了,那才真的是奇怪。

要说真实世界用到排序的例子,那是相当简单的,我决定每个人至少能说出个十种八种。我就说一个我最近生活中常常碰到的,就是在12306购买火车票的时候,我最常用的,就是按照发车时间顺序排序,或者在使用手机查询列车时刻表的时候,按照列车行程时间排序,以便我买到车程最短的列车。

  1. 除了运行速度以外,在真实世界问题背景中,还可以用那些效率指标?

关于算法效率指标,我马上就能想到的还有一个,就是算法耗费的内存。我们常说时间换空间,或者空间换时间,就是说这二者是一对矛盾,所以,衡量算法效率,除了时间,就是空间。也就是存储。

  1. 选择你原来见过的某种数据结构,讨论一下其长处和局限性。

先选一个最简单的,就是数组。这是一种线性的数据结构。其长处是按照下标读取元素的速度相当快而且简单。缺点是,一旦需要数组元素变动,操作就会极为复杂,比如在中间插入一个元素,后面所有的原素都要跟着挪动位置。另外一个缺点就是数组的原素个数是固定的。数组的空间是静态的。