算法的重要性.doc

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse芀算法是计算机科学领域最重要的基石之一,但却受到了国内一些程序员的冷落。许多学生看到一些公司在招聘时要求的编程语言五花八门,就产生了一种误解,认为学计算机就是学各种编程语言,或者认为,学习最新的语言、技术、标准就是最好的铺路方法。其实,大家被这些公司误导了。编程语言虽然该学,但是学习计算机算法和理论更重要,因为计算机语言和开发平台日新月异,但万变不离其宗的是那些算法和理论,例如数据结构、算法、编译原理、计算机体系结构、关系型数据库原理等等。在“开复学生网”上,有位同学生动地把这些基础课程比拟为“内功”,把新的语言、技术、标准比拟为“外功”。整天赶时髦的人最后只懂得招式,没有功力,是不可能成为高手的。莆算法与我芅当我在1980年转入计算机科学系时,还没有多少人的专业方向是计算机科学。有许多其他系的人嘲笑我们说:“知道为什么只有你们系要加一个‘科学’,而没有‘物理科学系’或‘化学科学系’吗?因为人家是真的科学,不需要画蛇添足,而你们自己心虚,生怕不‘科学’,才这样欲盖弥彰。”其实,这点他们彻底弄错了。真正学懂计算机的人(不只是“编程匠”)都对数学有相当的造诣,既能用科学家的严谨思维来求证,也能用工程师的务实手段来解决问题——而这种思维和手段的最佳演绎就是“算法”。肁记得我读博时写的Othello对弈软件获得了世界冠军。当时,得第二名的人认为我是靠侥幸才打赢他,不服气地问我的程序平均每秒能搜索多少步棋,当他发现我的软件在搜索效率上比他快60多倍时,才彻底服输。为什么在同样的机器上,我可以多做60倍的工作呢?这是因为我用了一个最新的算法,能够把一个指数函数转换成四个近似的表,只要用常数时间就可得到近似的答案。在这个例子中,是否用对算法才是能否赢得世界冠军的关键。蚁还记得1988年贝尔实验室副总裁亲自来访问我的学校,目的就是为了想了解为什么他们的语音识别系统比我开发的慢几十倍,而且,在扩大至大词汇系统后,速度差异更有几百倍之多。他们虽然买了几台超级计算机,勉强让系统跑了起来,但这么贵的计算资源让他们的产品部门很反感,因为“昂贵”的技术是没有应用前景的。在与他们探讨的过程中,我惊讶地发现一个O(n*m)的动态规划(dynamicprogramming)居然被他们做成了O(n*n*m)。更惊讶的是,他们还为此发表了不少文章,甚至为自己的算法起了一个很特别的名字,并将算法提名到一个科学会议里,希望能得到大奖。当时,贝尔实验室的研究员当然绝顶聪明,但他们全都是学数学、物理或电机出身,从未学过计算机科学或算法,才犯了这么基本的错误。我想那些人以后再也不会嘲笑学计算机科学的人了吧!肈网络时代的算法肄有人也许会说:“今天计算机这么快,算法还重要吗?”其实永远不会有太快的计算机,因为我们总会想出新的应用。虽然在摩尔定律的作用下,计算机的计算能力每年都在飞快增长,价格也在不断下降。可我们不要忘记,需要处理的信息量更是呈指数级的增长。现在每人每天都会创造出大量数据(照片,视频,语音,文本等等)。日益先进的记录和存储手段使我们每个人的信息量都在爆炸式的增长。互联网的信息流量和日志容量也在飞快增长。在科学研究方面,随着研究手段的进步,数据量更是达到了前所未有的程度。无论是三维图形、海量数据处