​什么是算法

什么是算法

什么是算法

IT人成长之路 丨 作者：朱有鹏

这是<朱老师it充电站>公众号的第91篇原创

搞软件的，经常提到算法这个词。而且大家都对算法推崇备至，今天简单聊一下算法究竟是干嘛的？解决什么问题？

首先从宏观上了解下，这个最好理解。我从几个案例来分析下，目的是让你知道为什么搞软件需要用到算法。

思考下面案例时，大家不妨把自己代入去替代CPU，或者说替代算法程序，去思考下如果是用你的脑子来思考决策，你会怎么做？实际上你的思考和决策的过程就是你大脑里的算法在运行。

案例1 路径规划问题。

已知一张地图，然后我们在A点，要去B点，应该走哪一条路？

大家都用过高德或者百度地图，对这种场景很熟悉的，这就是个典型的算法问题。这个问题的复杂之处就在于实际要考虑很多因素，譬如各路段的拥堵情况，譬如是否走高速，譬如我开车还是步行，这些条件都会作为算法要考虑的参数。

如果你要做一个导航产品，你能不研究路径规划算法吗？不搞定这块，你的产品怎么智能化起来？

案例2 手机手表计步功能问题。

现在智能手机和手表都带了计步器功能，准确度其实挺高的了，但是前几年刚出来时实际上精确度参差不齐。

实际上计步器就是通过各种传感器的数据，来综合处理判断这个人究竟有没有走步。可以使用到的传感器主要是陀螺仪和加速度传感器。大家可以理解为就是个MPU6050，玩过四轴的同学都熟悉。

陀螺仪能告诉你姿态变化，加速度传感器能告诉你加速度变化，这两个值本身对你的运动都很敏感，传感器本身零度也很高。

但是问题是你怎么从这两个值能得到人到底走没走？走了几步？这就需要算法。你的算法效果越好则测到的步数越准，不会遗漏，也不会多算。而且还要考虑算法本身的复杂度，计算所需要的运算量，功耗等。

最好的算法的标准就是，消耗更少的输入数据和功耗，运算量，运算时间，得到最精准高效的结果。然而现实中不可能有各方面都最好的算法，总是要做一些取舍。

案例3 电动汽车电机控制器

电动汽车用电机驱动，这个和传统的燃油车完全不同。大家如果开过两种车，做个对比就会发现“手感”是不同的。

传统燃油车的核心技术是发动机和变速箱，这个大家都听过。那为什么是这两个？难在哪里？你想想，汽车那么重，路况又复杂，燃油发动机产生的燃烧动能在变速箱和一系列加减速齿轮的作用下，要输出平稳的动力，让汽车能正常运行，这多难啊，这其实就是一套“机械实现的运动控制算法”。

而电动车呢？也需要这一套算法，甚至需要考虑“动能回收”等更复杂的功能。难不难？在计算机领域算挺难的，但是和燃油发动机相比其实难度大大降低，这也是为什么汽车电动化有助于国产汽车崛起的一大原因。

电机控制的应用场景很多，譬如吹风筒，各种机器设备等场景和具体要求完全不同，所以需要应对的问题和算法策略也不同，这就是为什么需要很多开发电机控制算法的人。

还有很多案例，譬如电动车的电池充电问题，手机的自动锁屏自动检测人脸验证开锁问题，汽车的空气悬架问题，甚至喷水马桶怎么洗干净屁股的问题，等等都是算法问题。

所以做算法有很大需求，可以说智能化的本质，就是玩转传感器和算法。

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