算法的特性

一个算法，尤其是一个成熟的算法，应该具有以下五个特性：

（1）确定性：算法的每一步都有确定的含义，不会出现二义性。即在相同条件下，只有一条执行路径，相同的输入，只会是相同的输出结果。

（2）可行性：算法的每一步都是可执行的，通过执行有限次数操作来完成其功能。

（3）有穷性：一个算法必须在执行有穷步骤之后结束，且每一步都可在有穷时间内完成。这里的有穷概念不是数学意义上的，而是指在实际应用当中可以接受的、合理的时间和步骤。

（4）输入：算法具有零个或多个输入。有些输入量需要在算法执行过程中输入；有的算法表面上没有输入，但实际上输入量已经被嵌入在算法之中。

（5）输出：算法至少具有一个或多个输出。“输出”是一组与“输入”有对应关系的量值，是算法进行信息加工后得到的结果，而这种对应关系即为算法的功能。

一个“好”的算法需要具备这几个条件。那么在设计算法时，怎样才能设计出“好”的算法呢？这就需要在设计算法时要有明确的目标。想要设计出一个“好”的算法，需要从以下四个方面来考虑：

（1）正确性：算法能够正确地执行，实现预先规定的功能。这是算法最重要也是最基本的要求，它包括程序没有语法错误；对于合法的输入能够产生满足要求的输出结果；甚至对于非法的测试数据都能有满足要求的输出结果。一个“好”的算法必定经得住千锤百炼的测试。

（2）可读性：算法应该易于理解，也就是可读性好，这就要求算法的逻辑必须是清晰、简单和结构化的。可读性好有助于程序员理解算法，晦涩难懂的算法往往会隐藏错误且不易被发现，难于调试和修改。

（3）健壮性：要求算法具有高容错性，即提供异常处理，能够对不合理的数据进行检查，不经常出异常中断或死机现象。

（4）高效率与低存储：算法的效率通常指的是算法的执行时间，对于同一个问题的多种算法，执行时间短的其效率就高。存储量指的是算法在执行过程中所需的最大存储空间，包括所用到的内存及外存。设计算法时应考虑到执行效率和存储需求，设计出一个“性价比”较高的算法。

​ 要设计出一个“好”的算法，就要综合考虑其正确性、可读性、健壮性，还要考虑其执行效率和存储量需求。