当你使用搜索引擎（如GoogleChrome、MozillaFirefox等）时，后台会发生什么？当您询问Alexa、GoogleAssistant或Siri等虚拟助手时，幕后会发生什么？他们怎么会知道答案？为什么他们显示正确答案？这一切都要归功于算法。每当您使用手机、计算机、笔记本电脑或计算器时，您都在使用一种算法。那么，什么是算法？如果你想做数学，比如将两个数字相乘（不使用任何电子设备），那么你需要在纸上做乘法。您遵循某些规则以获得正确答案。您还可以使用耗时较少的方法进行计算。这就是算法。算法是一组旨在执行特定任务的指令。有些算法很简单，有些则非常复杂，具体取决于您要实现的目标。算法的历史了解历史总是好的，因为它可以帮助您更好地理解主题并知道何时使用该知识。“算法”一词来源于九世纪波斯数学家穆罕默德·伊本·穆萨·花拉子米（代数之父），拉丁语为Algoritmi。最初该算法称为Algorismus。在15世纪后期，它更名为Algorithmus（来自希腊算术）。现代英语中的算法一词是在19世纪引入的。算法在中国古代文学中称为“术”，最早出现在《周髀算经》和《九章算术》。特别是，《九章算术》给出了四种算术运算，最大公因数，最小公倍数，平方根，立方根，素数埃拉托色尼筛法，以及求解线性方程的算法。三国时期的刘徽给出了一个计算圆周率的算法：刘徽的割圆术。1842年，AdaLovelace首先编写了计算引擎的算法，因此很多人常称她为世界上第一位计算机程序员。她为计算之父查尔斯·巴贝奇开发的巴贝奇分析机（自动计算的机械计算机）编写了求解伯努利微分方程的算法。1936年，AlanTuring的图灵机提出了第一个以现代形式表达的算法。如何表达算法？算法的表达方式有很多种，如自然语言、伪代码、流程图、编程语言、动态图、控制表等。使用自然语言表达算法不够清晰，因此很少用于复杂或技术性的算法。伪代码、流程图、drakon图和控制表是表达算法的结构化方式，因为与自然语言相比，它们避免了许多歧义。编程语言旨在以计算机可以执行的形式来表达算法。在计算机系统中，算法是由软件开发人员使用他们选择的任何编程语言编写的逻辑。但是，在设计算法时，我们需要牢记一些规则。这些包括：输入：该算法至少需要一个或多个输入值。如果没有输入，算法会产生什么输出？输出：算法应该产生至少一个输出。如果它不产生任何结果，则无需设计算法。效率：算法应保证计算和内存资源的高效使用。产生的输出应该是正确和快速的。简单性：算法不应过于复杂。可扩展性：算法必须能够在不改变核心逻辑的情况下进行扩展。有限性：算法必须在有限步数后终止。假设算法在输入错误的情况下在第一步终止，我们将永远不知道算法出了什么问题。此外，该算法不能陷入无限循环。与编程语言无关：算法必须是语言无关的，即它必须是可以用任何语言实现的简单指令，但无论使用哪种语言，输出都应该是相同的。接下来，让我们构建一个简单的算法：两个数相加（并满足上述要求）。第一步：开始；第二步：声明变量num1、num2和sum；第三步：读取数值num1和num2；第4步：将num1和num2相加并将值赋给sum。第五步：显示和；第6步：停止。接下来，为了测试这个算法，我们使用一种编程语言来实现它，我选择用Java语言实现，你可以选择任何其他语言。publicclassAddition{publicstaticvoidmain(String[]args){intnum1,num2,sum;Scannersc=newScanner(System.in);System.out.println("EnterFirstNumber:");num1=sc.nextInt;System.out.println("EnterSecondNumber:");num2=sc.nextInt;sc.close;sum=num1+num2;System.out.println("Sumoftwonumbers:"+sum);}}输出结果如下：以上要求。算法必须高效。算法的效率取决于时间和空间。一个好的算法需要更少的时间和空间，我们不能一直都做。如果时间减少，那么空间可能会增加，反之亦然。因此，我们不得不向一方妥协。算法的空间复杂度表示算法运行所占用或需要的总空间。时间复杂度是指一个算法完成一个任务所需要的操作次数。最有效的算法是用最少的操作执行任务的算法。此外，算法所花费的时间取决于计算机的计算速度，但我们在考虑算法效率时通常不会考虑这些外部因素。衡量算法效率的一种方法是衡量算法在给定不同输入的情况下找到答案所需的操作次数。算法类型递归算法：通过将问题反复分解为同类子问题来解决问题。分而治之算法：将一个复杂的问题分成两个或多个相同或相似的子问题，直到最终的子问题可以简单直接地求解，而原问题的解就是子问题解的组合.动态规划算法（又名动态优化算法）：记住过去的结果以备将来使用。与分治算法类似，该算法可以将一个复杂的问题分解成相对简单的子问题，然后保存解，以便下次需要相同子问题解时直接使用，而无需再次重新计算。贪心算法：在选择的每一步中，都采用当前状态下最好的或最优的（即最有利的）选择，使得结果是最好的或最优的算法。该算法不能保证最终得到最佳解决方案。蛮力算法：简单明了，尝试所有可能性，直到找到满意的解决方案。回溯算法：尝试逐步解决问题。如果您发现这些步骤之一的解决方案失败，请后退一个或多个步骤并重新开始寻找解决方案。当今几乎所有领域都使用算法，例如数据科学、机器学习、农业、科学、交通等。算法是每个应用程序之间最大的区别（GoogleChromevsMozillaFirefox，UbervsOla）例如GoogleChrome和MozillaFirefox都是搜索引擎应用程序，它们提供相同的结果但结果的顺序不同，这是因为两者使用不同的排序算法。Google的排序算法与Firefox的不同。算法无处不在，并将继续传播。算法让我们的生活更轻松，但我们也需要考虑一些问题。例如，当有一天数据和预测模型统治世界时，我们就会失去人性和判断力。随着更智能、更高效的算法逐渐取代许多人类活动，失业率将会上升。在21世纪，算法就像魔法一样。我们可以解释它们背后的原理以及如何创建网络等，但我们无法机械地解释为什么这些算法会产生特定的输出。而这仅仅是个开始。
