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编程算法比我们想象中还要重要很多

相关软件相关文章发表评论 来源:本站整理时间:2010/8/23 9:51:58字体大小:A-A+

作者:佚名点击:461次评论:0次标签: 编程 算法 数据结构

  • 类型:编程辅助大小:1.8M语言:英文 评分:6.0
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算法的确很重要,就跟电脑一样。没电脑怎么编程,但貌似不是80%的程序员该考虑的。

人们之所以说算法很重要,是因为任何的程序,任何的软件,都是由很多的算法和数据结构组成的。从这点上说算法很重要,但是这不意味着算法对于每个软件设计人员的实际工作都是很重要的。其实,软件行业是可以分为算法密集型,典型的比如一个搜索引擎。 业务逻辑密集型,典型的比如一个ERP。 使用体验密集型,典型的比如一个全Flash站点。所以并不是每个软件从业者都要求有很好的算法功底。关键是看你解决问题的能力,遇到自己不会的东西可以迅速掌握。

做游戏的开发要熟悉各种的算法flashlite也不例外,要找到适合这个游戏的算法就可以了,这需要时间去积累,平时要做到多思考、多看、多问(有时一个人想,不如2个或几个人讨论效果在好不过了)。
做flashlite手机开发,要想到手机运算的限制一定要做好优化.
记得大学时上c语言的时侯,我问老师:“这个能做什么用?”老师让我自己思考找答案 班里的同学也没几个用心学的因为当时也有java很直接的可以做出相应的软件、网站等。现在感觉c很有用!
开始接触falshlite后慢慢的知道了算法的重要!不管是java、c、flashlite、php、......都离不开它,而且告诉你动点脑筋你会发在flashlite游戏里面的算法也可以在java使用。

比如做几只蚂蚁去拿食物,那么你会想到什么?“蚁群算法(ant colony optimization, ACO),又称蚂蚁算法,是一种用来在图中寻找优化路径的机率型技术。它由Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中引入,其灵感来源于蚂蚁在寻找食物过程中发现路径的行为。”

有人也许会说:“今天计算机这么快,算法还重要吗?”其实永远不会有太快的计算机,因为我们总会想出新的应用。虽然在摩尔定律的作用下,计算机的计算能力每年都在飞快增长,价格也在不断下降。可我们不要忘记,需要处理的信息量更是呈指数级的增长。现在每人每天都会创造出大量数据(照片,视频,语音,文本等等)。日益先进的纪录和存储手段使我们每个人的信息量都在爆炸式的增长。互联网的信息流量和日志容量也在飞快增长。在科学研究方面,随着研究手段的进步,数据量更是达到了前所未有的程度。无论是三维图形、海量数据处理、机器学习、语音识别,都需要极大的计算量。在网络时代,越来越多的挑战需要靠卓越的算法来解决。
再举另一个网络时代的例子。在互联网和手机搜索,如果要找附近的咖啡店,那么搜索引擎该怎么处理这个请求呢?最简单的办法就是把整个城市的咖啡馆都找出来,然后计算出它们的所在位置与你之间的距离,再进行排序,然后返回最近的结果。但该如何计算距离呢?图论里有不少算法可以解决这个问题。
这么做也许是最直观的,但绝对不是最迅速的。如果一个城市只有为数不多的咖啡馆,那么这么做应该没什么问题,反正计算量不大。但如果一个城市里有很多咖啡馆,又有很多用户都需要类似的搜索,那么服务器所承受的压力就大多了。在这种情况下,我们该怎样优化算法呢?
首先,我们可以把整个城市的咖啡馆做一次“预处理”。比如,把一个城市分成若干个“格子(grid)”,然后根据用户所在的位置把他放到某一个格子里,只对格子里的咖啡馆进行距离排序。
问题又来了,如果格子大小一样,那么绝大多数结果都可能出现在市中心的一个格子里,而郊区的格子里只有极少的结果。在这种情况下,我们应该把市中心多分出几个格子。更进一步,格子应该是一个“树结构”,最顶层是一个大格——整个城市,然后逐层下降,格子越来越小,这样有利于用户进行精确搜索——如果在最底层的格子里搜索结果不多,用户可以逐级上升,放大搜索范围。
上述算法对咖啡馆的例子很实用,但是它具有通用性吗?答案是否定的。把咖啡馆抽象一下,它是一个“点”,如果要搜索一个“面”该怎么办呢?比如,用户想去一个水库玩,而一个水库有好几个入口,那么哪一个离用户最近呢?这个时候,上述“树结构”就要改成“r-tree”,因为树中间的每一个节点都是一个范围,一个有边界的范围。
通过这个小例子,我们看到,应用程序的要求千变万化,很多时候需要把一个复杂的问题分解成若干简单的小问题,然后再选用合适的算法和数据结构。

上面的例子在Google里就要算是小case了!每天Google的网站要处理十亿个以上的搜索,GMail要储存几千万用户的2G邮箱,Google Earth要让数十万用户同时在整个地球上遨游,并将合适的图片经过互联网提交给每个用户。如果没有好的算法,这些应用都无法成为现实。
在这些的应用中,哪怕是最基本的问题都会给传统的计算带来很大的挑战。例如,每天都有十亿以上的用户访问Google的网站,使用Google的服务,也产生很多很多的日志(Log)。因为Log每份每秒都在飞速增加,我们必须有聪明的办法来进行处理。我曾经在面试中问过关于如何对Log进行一些分析处理的问题,有很多面试者的回答虽然在逻辑上正确,但是实际应用中是几乎不可行的。按照它们的算法,即便用上几万台机器,我们的处理速度都根不上数据产生的速度。
那么Google是如何解决这些问题的?
首先,在网络时代,就算有最好的算法,也要能在并行计算的环境下执行。在Google的数据中心,我们使用的是超大的并行计算机。但传统的并行算法运行时,效率会在增加机器数量后迅速降低,也就是说,十台机器如果有五倍的效果,增加到一千台时也许就只有几十倍的效果。这种事半功倍的代价是没有哪家公司可以负担得起的。而且,在许多并行算法中,只要一个结点犯错误,所有计算都会前功尽弃。
那么Google是如何开发出既有效率又能容错的并行计算的呢?
Google最资深的计算机科学家Jeff Dean认识到,Google所需的绝大部分数据处理都可以归结为一个简单的并行算法:Map and Reduce。这个算法能够在很多种计算中达到相当高的效率,而且是可扩展的(也就是说,一千台机器就算不能达到一千倍的效果,至少也可以达到几百倍的效果)。Map and Reduce的另外一大特色是它可以利用大批廉价的机器组成功能强大的server farm。最后,它的容错性能异常出色,就算一个server farm宕掉一半,整个fram依然能够运行。正是因为这个天才的认识,才有了Map and Reduce算法。借助该算法,Google几乎能无限地增加计算量,与日新月异的互联网应用一同成长。

举一个计算机领域外的例子:在高能物理研究方面,很多实验每秒钟都能几个TB的数据量。但因为处理能力和存储能力的不足,科学家不得不把绝大部分未经处理的数据丢弃掉。可大家要知道,新元素的信息很有可能就藏在我们来不及处理的数据里面。同样的,在其他任何领域里,算法可以改变人类的生活。例如人类基因的研究,就可能因为算法而发明新的医疗方式。在国家安全领域,有效的算法可能避免下一个911的发生。在气象方面,算法可以更好地预测未来天灾的发生,以拯救生命。
所以,如果你把计算机的发展放到应用和数据飞速增长的大环境下,你一定会发现;算法的重要性不是在日益减小,而是在日益加强。

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