1.2.3　算法设计的原则

要设计一个“好”的算法，通常应考虑达到以下目标：

（1）正确性。首先，算法应当满足以特定的“规格说明”方式给出的需求。其次，对算法是否“正确”的理解可以有以下4个层次：①程序中不含语法错误；②程序对于几组输入数据能够得出满足要求的结果；③程序对于精心选择的、典型、苛刻且带有刁难性的几组输入数据能够得出满足要求的结果；④程序对于一切合法的输入数据都能得出满足要求的结果。通常以第③层意义的正确性作为衡量一个算法是否合格的标准。达到第④层意义的正确性极为困难，因为对所有的输入数据进行验证不太现实。

（2）可读性。算法主要是为了人的阅读与交流，其次才是为计算机执行，因此算法应该易于人的理解；另一方面，晦涩难读的程序易于隐藏较多错误而难以调试。

（3）健壮性。当输入的数据非法时，算法应当恰当地做出反应或进行相应处理，而不是产生莫名其妙的输出结果。并且，处理出错的方法不应是中断程序的执行，而应是返回一个表示错误或错误性质的值，以便在更高的抽象层次上进行处理。

（4）高效率与低存储量需求。通常，效率指的是算法执行时间。对于同一个问题的多个算法，执行时间短的算法效率高。存储量指的是算法执行过程中所需的最大存储空间。两者都与问题的规模有关。如求100个数的平均数和求10000个数的平均数所花的执行时间和运行空间有一定的差别。