下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
1.1 什么是算法
大数据、人工智能（AI），都是当今时代的流行词汇。而在我们身边，也随处可见各种应用场景。例如，医生借助AI辅助诊断患者是否感染病毒，公共部门利用机器人喷洒消毒液，交警使用无人机巡逻疏导车辆，手机每天推送根据卫星云图数据得出的天气预报，车牌快速识别，以及刷脸支付、打卡、识别身份等。
大数据和人工智能是计算机应用领域的两个分支，它们都需要使用程序语言来进行开发。计算机程序语言的应用领域非常广泛，包括Web开发、游戏开发、人工智能开发、大数据开发、科学计算、数据分析等，如图1.1所示。可以说，程序语言几乎可以解决我们遇到的任何问题。
程序语言究竟为何能如此强大呢？核心就在于程序中看不见、摸不着但却无处不在的种种算法。通过这些算法，简单的代码组合起来，即可发挥出强大的问题解决能力。
图1.1 计算机编程语言应用领域
我们已经习惯了用计算机处理各类事情，似乎计算机什么都能干。但稍稍了解计算机内部结构的人都会知道，其实计算机并不知道自己“在做什么”，它只是在参照指令执行一些并不复杂的动作。换句话说，计算机只是比较“听话”，让做什么动作就做什么动作，因此只要人们告诉计算机要做什么（即执行什么动作）以及怎么做（即以什么样的顺序去执行这些动作），它就能够高效地完成各项工作要求。
做什么和怎么做，就是我们通常所说的算法，而让计算机变得无所不能的正是各种各样的算法。可以说，正是人类用智慧设计的各类算法，才造就了计算机的“智能大脑”。
人们已经设计出了许多非常“聪明”的算法，极大提高了我们解决问题的能力，但实际应用中复杂的问题依然期待我们给出更有效的算法，这也是计算机科学家工作的重要部分。