23、列表与表格的算法实现与应用

列表与表格的算法实现与应用

1. 借助实物操作发现算法

在解决编程问题时，当我们不知如何应用标准算法，可通过操作实物来发现新算法。例如，给定一个长度为偶数的列表，要交换其前后两半部分。很多人在设计此算法时会遇到挑战，虽知道可能需用循环、插入或交换元素，但缺乏足够直觉来绘制图表、描述算法或编写伪代码。

1.1 实物操作演示

我们可以用硬币来表示列表元素。先将硬币排成一排，然后尝试移除、插入或交换硬币的操作。通过这些操作，我们可以直观地看到元素顺序的变化。

1.2 算法推导

以交换列表前后两半为例，我们可以通过交换对应位置的元素来实现。具体步骤如下：
1. 初始化变量 i = 0 和 j = length / 2 。
2. 当 i < length / 2 时，执行以下操作：
- 交换位置 i 和 j 的元素。
- i = i + 1 。
- j = j + 1 。

以下是该算法的伪代码：

i = 0
j = length / 2
While (i < length / 2)
    Swap elements at positions i and j
    i = i + 1
    j = j + 1

1.3 Pyth