統治世界的十大算法 精選 推薦

軟件正在統治世界。而軟件的核心則是算法。算法千千萬萬，又有哪些算法屬於“皇冠上的珍珠”呢？ Marcos Otero給出了他的看法。
什麼是算法？

引用通俗而言，算法是一個定義明確的計算過程，可以一些值或一組值作為輸入並產生一些值或一組值作為輸出。因此算法就是將輸入轉為輸出的一系列計算步驟。

—Thomas H. Cormen，Chales E. Leiserson，算法入門第三版

簡而言之，算法就是可完成特定任務的一系列步驟，它應該具備三大特徵：

引用1、有限

2、指令明確

3、有效

以下是Marcos Otero推薦的十大算法：

1、歸併排序、快速排序及堆積排序


最好的排序算法跟需求密切相關，很難評判。但是從使用上說，這三種的使用頻率更高。

歸併排序由馮•諾依曼於1945年發明。這是一種基於比較的排序算法，採用分而治之的辦法解決問題，其階是O(n^2)。

快速排序可採用原地分割方法，也可採用分而治之算法。這不是一種穩定的排序算法，但對於基於RAM（內存）的數組排序來說非常有效。

堆排序採用優先級隊列來減少數據中的搜索時間。該算法也是原地算法，並非穩定排序。

這些排序算法相對於以前的冒泡排序算法等有了巨大改進，實際上我們今天的數據挖掘、人工智能、鏈接分析及包括web在內的大多數計算工具都要感謝它們。
2、傅里葉變換與快速傅里葉變換


我們的整個數字世界都使用這兩個簡單但非常強大的算法，其作用是將信號從時域轉為頻域或者反之。實際上，你看得到這篇文章得感謝這些算法。

互聯網、你的WiFi、智能手機、電話、計算機、路由器、衛星，幾乎所有內置有計算機的東西都會以各種方式使用這兩算法。如果不研究這些算法，你就拿不到電子、計算或通信方面的學位。
3、迪傑斯特拉（Dijkstra）算法

Dijkstra是一種圖譜搜索算法。許多問題都可以建模為圖譜，然後利用Dijkstra尋找兩個節點之間的最短路徑。如果沒有Dijkstra算法，互聯網的運營效率必將大大降低。雖然今天我們已經有了更好的尋找最短路徑的解決方案，但出於穩定性的要求，Dijkstra算法仍然被很多系統使用。
4、RSA算法

如果沒有密碼術和網絡安全，互聯網就不會像今天一樣重要，因為電子商務和電子交易需要這些技術來確保交易安全。而RSA算法是最重要的密碼學算法之一。該算法由同名公司的創始人（Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman）開發，它讓密碼學普及到了千家萬戶並奠定了密碼術的應用基礎。 RSA要解決的問題既簡單又復雜：如何在獨立平台與最終用戶之間共享公鑰。其解決方案是加密。 RSA加密的基礎是一個十分簡單的數論事實：將兩個大素數相乘十分容易，但是想要對其乘積進行因式分解卻極其困難，因此可以將乘積公開作為加密密鑰。但在分佈式計算和量子計算機理論日趨成熟的今天，RSA加密安全性受到了挑戰。

5、安全哈希算法（SHA）
這個實際上並不算是算法，而是由美國國家標準技術研究所開發的一系列密碼雜湊函數。但是這系列函數是全世界運作的基石。應用商店，電子郵件、反病毒、瀏覽器等在使用SHA系列函數，SHA函數可用來確定下載的東西是否自己想要的東西，還是說遭遇了中間人攻擊或釣魚攻擊。