好程序員Java培訓分享算法系列之算法概述，開篇：算法，一個聽起來很厲害的詞。也是最近幾年特別火的詞。很多大學生都想學習算法，因爲它是大廠和高薪工作的代名詞。但是有關算法系列的書籍或者文章不多，或者說是成系列的、從入門到精通的文章不多，從而導致我們學習起來比較困難。於是，我就計劃寫一系列適合大學生學習的算法文章，讓更多的人能學習算法。本系列的所有算法實現將採用java代碼實現，所以需要有一定的java基礎。
什麼是算法？
在Collins大詞典中有如下解釋：
An algorithm is a series of mathematical steps, especially in a computer program, which will give you the answer to a particular kind of problem or question.
在計算機中，由計算機程序（可以是java、c、Python等），通過一系列的數學步驟，解決一個特定問題的方法就是算法。
大白話理解，算法就是在計算機中實現數學邏輯或者數學公式的代碼。
學習算法需要掌握的知識
1、任何一種編程語言，java、c、c++、Python等。
2、數據結構，不如數組、鏈表、樹、圖等
3、有一定的數學功底，如果數學知識忘記不要緊，文章中如果涉及到高中以上數學知識的話，也會帶着大家複習一下數學。
算法和數學聯繫和區別
上面我們解釋什麼是算法的時候，提到了數學，那麼數學和算法是什麼關係呢？是不是算法就等於數學呢？帶着這樣的疑問，我們來看下面的這個例子。
1、一道小學數學題舉例：
題目：請計算1+2+3+4+…+N的和。
數學公式：(1+N)*N/2
上面這個公式就是數學公式，大家應該沒有異議吧。因爲我們在小學學習數學的時候就見過這樣的一道數學題。那麼同樣的數學題用java代碼怎麼實現呢？
2、Java代碼實現：
/**
- 計算1+2+3+…+100的和
- @param n
- @return 返回總和
*/
public static int algorithm(int n){
int sum=0;
for (int I = 1; I <= n; I++) {
sum+=I;
}
return sum;}
上面這個代碼，稍微懂程序的人都能看明白，寫得沒有錯，就是一個地道的java代碼在計算1到n的總和。
3、Java算法實現：
public static int algorithm2(int n) {
return (1+n)*n/2;}
上面代碼是java算法實現的1到n的總和，有同學可能有疑問，這不就是數學公式嗎，寫到代碼裏面就是算法了？對，這就是算法。當然，上面這個算法非常簡單，簡單到方法體內部就是一個數學公式；也會有非常複雜的數學邏輯需要有很多行代碼才能實現。
總結：用代碼實現的數學叫做算法。
學習算法爲什麼要掌握數據結構
算法必然會有數據的輸入和輸出，比如上面的1到100的算法。入參就是輸入的數據，返回值就是輸出的數據。往往有一些算法在執行之前，需要先整理數據（就好比把數據存起來），整理數據必然要涉及到數據結構。數據提前整理的比較好，算法可能就比較簡單；數據比較雜亂，算法可能就比較複雜。
算法的作用
爲一個任務找到最合適的算法，可以大大提升計算機的性能。算法可以在固定的硬件條件下來提升系統的性能；如果沒有算法，我們只能靠增加機器設備來提升系統性能。所以，算法有助於系統優化。往往在實際開發中，爲了找到一個最合適的算法，我們需要反覆且複雜的數學分析，也叫做算法分析。
總結
算法是一種特殊的數學形式，掌握算法，不論是java程序員或者c程序員，都是有非常大的意義，至少寫出來的代碼性能好。