1.2.3　算法設計的原則

要設計一個“好”的算法，通常應考慮達到以下目標：

（1）正確性。首先，算法應當滿足以特定的“規格說明”方式給出的需求。其次，對算法是否“正確”的理解可以有以下4個層次：①程序中不含語法錯誤；②程序對于幾組輸入數據能夠得出滿足要求的結果；③程序對于精心選擇的、典型、苛刻且帶有刁難性的幾組輸入數據能夠得出滿足要求的結果；④程序對于一切合法的輸入數據都能得出滿足要求的結果。通常以第③層意義的正確性作為衡量一個算法是否合格的標準。達到第④層意義的正確性極為困難，因為對所有的輸入數據進行驗證不太現實。

（2）可讀性。算法主要是為了人的閱讀與交流，其次才是為計算機執行，因此算法應該易于人的理解；另一方面，晦澀難讀的程序易于隱藏較多錯誤而難以調試。

（3）健壯性。當輸入的數據非法時，算法應當恰當地做出反應或進行相應處理，而不是產生莫名其妙的輸出結果。并且，處理出錯的方法不應是中斷程序的執行，而應是返回一個表示錯誤或錯誤性質的值，以便在更高的抽象層次上進行處理。

（4）高效率與低存儲量需求。通常，效率指的是算法執行時間。對于同一個問題的多個算法，執行時間短的算法效率高。存儲量指的是算法執行過程中所需的最大存儲空間。兩者都與問題的規模有關。如求100個數的平均數和求10000個數的平均數所花的執行時間和運行空間有一定的差別。