python数据结构与算法

数据结构与算法（Python） Why？
我们举⼀个可能不太恰当的例⼦：
如果将开发程序的过程⽐喻为作战，我们码农便是指挥作战的将军，⽽我们 所写的代码便是⼠兵和武器。
那么数据结构和算法是什么？答⽈：兵法！
我们可以不看兵法在战场上⾁搏，如此，可能会胜利，可能会失败。即使胜 利，可能也会付出巨⼤的代价。我们写程序亦然：没有看过数据结构和算 法，有时⾯对问题可能会没有任何思路，不知如何下⼿去解决；⼤部分时间 可能解决了问题，可是对程序运⾏的效率和开销没有意识，性能低下；有时 会借助别⼈开发的利器暂时解决了问题，可是遇到性能瓶颈的时候，⼜不知 该如何进⾏针对性的优化。
如果我们常看兵法，便可做到胸有成⽵，有时会事半功倍！同样，如果我们 常看数据结构与算法，我们写程序时也能游刃有余、明察秋毫，遇到问题时 亦能⼊⽊三分、迎刃⽽解。
故，数据结构和算法是⼀名程序开发⼈员的必备基本功，不是⼀朝⼀夕就能 练成绝世⾼⼿的。冰冻三尺⾮⼀⽇之寒，需要我们平时不断的主动去学习积 累。
引⼊
先来看⼀道题:
如果        a+b+c=1000，且        a^2+b^2=c^2（a,b,c        为⾃然数），如何求出所有 a、b、c可能的组合?
第⼀次尝试
 

[AppleScript]  纯文本查看  复制代码

?

1 2 3 4

import  time start_time  =   time.time ( ) #   注意是三重循环 for a   in  range(0,    1001):              for b   in  range(0,    1001):                              for c   in  range(0,    1001):                                              if  a**2    +   b**2    ==  c**2    and a+b+c   ==  1000:                                                               print("a,   b,  c:  %d, %d, %d" %   (a, b,  c)) end_time    =   time.time ( ) print ( "elapsed: %f" %   ( end_time   -   start_time ) ) print ( "complete!" )

运⾏结果：
 

[AppleScript]  纯文本查看  复制代码

?

1	a ,  b ,  c :  0 ,  500 ,    500 a ,  b ,  c :  200 ,    375 ,    425 a ,  b ,  c :  375 ,    200 ,    425 a ,  b ,  c :  500 ,    0 ,  500 elapsed :    214.5 83347 complete!

注意运⾏的时间:214.583347秒

算法的提出
算法的概念
算法是计算机处理信息的本质，因为计算机程序本质上是⼀个算法来告诉计 算机确切的步骤来执⾏⼀个指定的任务。⼀般地，当算法在处理信息时，会 从输⼊设备或数据的存储地址读取数据，把结果写⼊输出设备或某个存储地 址供以后再调⽤。
算法是独⽴存在的⼀种解决问题的⽅法和思想。
对于算法⽽⾔，实现的语⾔并不重要，重要的是思想。
算法可以有不同的语⾔描述实现版本（如C描述、C++描述、Python描述 等），我们现在是在⽤Python语⾔进⾏描述实现。
算法的五⼤特性
1.        输⼊:        算法具有0个或多个输⼊ 2.        输出:        算法⾄少有1个或多个输出 3.        有穷性:        算法在有限的步骤之后会⾃动结束⽽不会⽆限循环，并且每⼀个 步骤可以在可接受的时间内完成 4.        确定性：算法中的每⼀步都有确定的含义，不会出现⼆义性 5.        可⾏性：算法的每⼀步都是可⾏的，也就是说每⼀步都能够执⾏有限的 次数完成

第⼆次尝试
 

[AppleScript]  纯文本查看  复制代码

?

1 2 3 4

import  time start_time  =   time.time ( ) #   注意是两重循环 for a   in  range(0,    1001):              for b   in  range(0,    1001-a):                                c   =   1000    -   a   -   b                               if  a**2    +   b**2    ==  c**2:                                               print("a,   b,  c:  %d, %d, %d" %   (a, b,  c))[/size][/font] [ font = 微软雅黑][size = 3 ]end_time =   time.time ( ) print ( "elapsed: %f" %   ( end_time   -   start_time ) ) print ( "complete!" )

运⾏结果：
 

[AppleScript]  纯文本查看  复制代码

?

1	a ,  b ,  c :  0 ,  500 ,    500 a ,  b ,  c :  200 ,    375 ,    425 a ,  b ,  c :  375 ,    200 ,    425 a ,  b ,  c :  500 ,    0 ,  500 elapsed :    0.1 82897 complete!

注意运⾏的时间:0.182897秒