Những thuật toán quan trọng cho loài người trong những thập kỷ qua là gì? [đóng cửa]

Những thuật toán quan trọng nhất thế giới đã đóng góp nhiều nhất cho loài người trong những thập kỷ qua?

Tôi nghĩ rằng đây là một kiến ​​thức chung tốt cho một nhà phát triển biết.

Cập nhật:
Nếu có thể, vui lòng giữ câu trả lời cho một thuật toán lập trình cụ thể .
Tôi muốn có một danh sách những cái quan trọng nhất, chỉ có một thuật toán cho mỗi câu trả lời.
Vui lòng xem xét tại sao thuật toán quan trọng và quan trọng ...

Mã hóa khóa công khai / riêng tư là khá quan trọng. Thương mại Internet sẽ không còn phổ biến nếu không có nó.

Thuật toán của Dijkstra

Thuật toán tồn tại trong mọi bộ định tuyến trên thế giới, để xác định tuyến đường tốt nhất giữa hai nút trong mạng.

Biến đổi Fourier nhanh (FFT)

FFT là một phương pháp cực kỳ quan trọng và được sử dụng rộng rãi để trích xuất thông tin hữu ích từ các tín hiệu được lấy mẫu .

Biến đổi Fourier nhanh (FFT) là một thuật toán hiệu quả để tính toán biến đổi Fourier rời rạc (DFT) và nghịch đảo của nó.

TrangRank

PageRank là một thuật toán phân tích liên kết, được đặt tên theo Larry Page, được sử dụng bởi công cụ tìm kiếm Google Internet, gán trọng số bằng số cho từng thành phần của một tập hợp tài liệu siêu liên kết, như World Wide Web, với mục đích "đo lường" họ hàng của nó tầm quan trọng trong tập hợp.

Thuật toán nén dữ liệu

Trong khoa học máy tính và lý thuyết thông tin, nén dữ liệu hoặc mã hóa nguồn là quá trình mã hóa thông tin bằng cách sử dụng ít bit hơn (hoặc các đơn vị mang thông tin khác) so với cách biểu diễn không mã hóa sẽ sử dụng, thông qua việc sử dụng các sơ đồ mã hóa cụ thể.

Smith-Waterman (và Needman-Wunsch)

Điều này có thể là quá xa cho nên xin vui lòng bình luận.

Smith-Waterman: Thuật toán sắp xếp thứ tự

Tôi nghĩ một trong những ví dụ như vậy là thuật toán Smith-Waterman và Needman-Wunsch và các xấp xỉ của chúng. Tất cả chúng về cơ bản đều làm cùng một việc: chúng sắp xếp hai hoặc nhiều chuỗi (chuỗi) . Có một ý nghĩa trong Sinh học. Khi các chuỗi DNA hoặc Protein được căn chỉnh - các vùng tương tự về cấu trúc, chức năng và tiến hóa được tiết lộ.

BLAST là hậu duệ của Smith-Waterman

Một heuristic gần bằng Smith-Waterman là BLAST. Nó cho phép tìm kiếm các chuỗi cơ sở dữ liệu lớn cho sự tương tự sinh học. Sự phổ biến của BLAST thực sự rất lớn - rất có thể là thuật toán được sử dụng rộng rãi nhất trong Sinh học. Các lĩnh vực mới hơn trong Tin sinh học và Genomics có các thuật toán Smith-Waterman / Needman-Wunsch gần đúng hơn và chính xác hơn BLAST.

Bộ gen hội như một hậu duệ của Smith-Waterman

Các xấp xỉ thông lượng cao của Smith-Waterman và Needman-Wunsch nhanh hơn BLAST được sử dụng để lắp ráp các bộ gen từ trình tự bắn súng - trong đó sản phẩm của máy tạo chuỗi là số lượng lớn DNA đọc được (hàng tỷ) từ các bộ phận tùy ý của Bộ gen rất ngắn (50 đến 100 nucleotide). Cách tiếp cận đã được sử dụng để hoàn thành Dự án bộ gen người. Tất cả các trình tự hiện đại được thực hiện theo cách này.

Nhiều chuỗi liên kết một phần mở rộng của Smith-Waterman

Nhiều thuật toán sắp xếp nhiều chuỗi liên tục tồn tại - chúng đang xấp xỉ một phiên bản nhiều chuỗi của Smith-Waterman / Needman-Wunsch. Nhiều chuỗi được liên kết thành một nhóm đồng thời với nhau. Đây là một vấn đề khó khăn hơn nhiều so với đối tác của nó, nhưng các giải pháp cung cấp cái nhìn sâu sắc hơn nhiều về chức năng sinh học, cấu trúc và lịch sử tiến hóa của các chuỗi liên quan.

Siam đặt tên sau đây là thuật toán quan trọng nhất của thế kỷ 20:

Năm 1946: Thuật toán đô thị cho Monte Carlo . Thông qua việc sử dụng các quy trình ngẫu nhiên, thuật toán này cung cấp một cách hiệu quả để tìm ra câu trả lời cho các vấn đề quá phức tạp để giải quyết chính xác.

1947: Phương pháp Simplex cho lập trình tuyến tính . Một giải pháp tao nhã cho một vấn đề phổ biến trong việc lập kế hoạch và ra quyết định.

1950: Phương pháp lặp lại không gian con Krylov . Một kỹ thuật để giải quyết nhanh chóng các phương trình tuyến tính có rất nhiều tính toán khoa học.

1951: Phương pháp tiếp cận phân tách để tính toán ma trận . Một bộ các kỹ thuật cho đại số tuyến tính số.

1957: Trình biên dịch tối ưu hóa Fortran . Biến mã cấp cao thành mã có thể đọc được trên máy tính hiệu quả.

1959: Thuật toán QR để tính toán giá trị bản địa . Một hoạt động ma trận quan trọng khác được thực hiện nhanh chóng và thiết thực.

1962: Thuật toán Quicksort để sắp xếp . Để xử lý hiệu quả các cơ sở dữ liệu lớn.

Năm 1965: Biến đổi Fourier nhanh . Có lẽ thuật toán phổ biến nhất được sử dụng hiện nay, nó phá vỡ các dạng sóng (như âm thanh) thành các thành phần định kỳ.

1977: Phát hiện quan hệ số nguyên . Một phương pháp nhanh để phát hiện các phương trình đơn giản được thỏa mãn bởi các tập hợp các số dường như không liên quan.

1987: Phương pháp đa cực nhanh . Một bước đột phá trong việc đối phó với sự phức tạp của các tính toán cơ thể n, được áp dụng trong các vấn đề từ cơ học thiên thể đến việc gấp protein.

Cá nhân tôi sẽ thay thế Phát hiện quan hệ số nguyên bằng PageRank .

PageRank, yêu hay ghét nó, nhưng nó ảnh hưởng đến quyết định và hành động của hàng triệu người trên toàn thế giới hàng ngày.

Nếu tôi phải liệt kê 3 thuật toán quan trọng nhất được sử dụng hiện nay trong máy tính, tôi sẽ nói:

1. Tìm kiếm nhị phân
2. Sắp xếp nhanh chóng
3. Thuật toán của Dijkstra

Các tìm kiếm nhị phân thuật toán được sử dụng liên tục để thu hẹp vào một mục trong danh sách được sắp xếp, hầu hết các chỉ số tra cứu sẽ sử dụng một cái gì đó dọc theo những dòng tại một số điểm. Thuật toán này cung cấp tìm kiếm danh sách theo thứ tự trong thời gian o (log n).

Các Sắp xếp nhanh thuật toán cuối cùng quản lý để có được sắp xếp xuống O (n log n) trường hợp trung bình và O (n ^ 2) trường hợp tồi tệ hơn. Sắp xếp là một trong những nhiệm vụ dữ liệu phổ biến nhất trong máy tính và là một trong những nhiệm vụ tốn kém nhất, cải thiện trường hợp trung bình là một bước tiến lớn về hiệu quả.

Thuật toán của Dijkstra như đã nói tạo ra một con đường ngắn nhất giữa các điểm trong biểu đồ. Điều này được sử dụng rộng rãi cho tất cả các cách thức ứng dụng định tuyến, hầu hết liên quan đến internet, đảm bảo rằng đường dẫn nhanh nhất qua mạng rối của các bộ định tuyến được kết nối được sử dụng.

Định lý Bayes

Có lẽ nó đã đóng góp nhiều nhất để giữ lượng thư rác lãng phí thời gian trong hộp thư đến của tôi ở mức có thể quản lý được.

Tất nhiên, tôi đã được sử dụng trong nhiều ứng dụng đáng giá khác, nhưng giết SPAM là sở thích của tôi.

TimSort

Đây là thuật toán sắp xếp hiện được sử dụng trong Python , Java 7 và Android

Về cơ bản:

• Trường hợp xấu nhất O (N log N) (không suy biến)
• O (N) cho danh sách gần như đã được sắp xếp (thực tế N-1chính xác là trong danh sách đã được sắp xếp)

Còn vẻ đẹp của nó? Đó là ổn định ! Và do đó thích hợp để phân loại nhiều lần theo các tiêu chí khác nhau.

Nhân tiện, nếu có ai có sẵn triển khai C ++ được tối ưu hóa ...

Tất cả các thuật toán được sử dụng để giải quyết vấn đề hiển thị trong Hoạt hình máy tính 3D có vẻ rất quan trọng đối với tôi.

Thuật toán của họa sĩ

Thuật toán của họa sĩ, còn được gọi là điền ưu tiên, là một trong những giải pháp đơn giản nhất cho vấn đề hiển thị trong đồ họa máy tính 3D. Khi chiếu cảnh 3D lên mặt phẳng 2D, tại một số điểm cần thiết để quyết định đa giác nào có thể nhìn thấy và ẩn.

Bộ đệm Z

Trong đồ họa máy tính, bộ đệm z là quản lý tọa độ độ sâu hình ảnh trong đồ họa ba chiều (3-D), thường được thực hiện trong phần cứng, đôi khi trong phần mềm. Đây là một giải pháp cho vấn đề về khả năng hiển thị, đó là vấn đề quyết định các yếu tố nào của cảnh được hiển thị và phần nào bị ẩn. Thuật toán của họa sĩ là một giải pháp phổ biến khác, mặc dù kém hiệu quả hơn, cũng có thể xử lý các yếu tố cảnh không mờ. Bộ đệm Z còn được gọi là bộ đệm sâu.

Xác định bề mặt ẩn

Trong đồ họa máy tính 3D, xác định bề mặt ẩn (còn được gọi là loại bỏ bề mặt ẩn (HSR), loại bỏ tắc (OC) hoặc xác định bề mặt có thể nhìn thấy (VSD) là quá trình được sử dụng để xác định bề mặt và các phần của bề mặt không nhìn thấy được từ một quan điểm nhất định Thuật toán xác định bề mặt ẩn là một giải pháp cho vấn đề về khả năng hiển thị, đây là một trong những vấn đề lớn đầu tiên trong lĩnh vực đồ họa máy tính 3D. Quá trình xác định bề mặt ẩn đôi khi được gọi là ẩn và thuật toán này đôi khi được gọi là ẩn Ví dụ, tương tự cho kết xuất đường là loại bỏ đường ẩn. Xác định bề mặt ẩn là cần thiết để hiển thị hình ảnh chính xác, để người ta không thể nhìn xuyên qua các bức tường trong thực tế ảo, ví dụ.

Bất cứ ai bạn cần để giải quyết vấn đề hiện tại của bạn.

Soundex là một thuật toán ngữ âm để lập chỉ mục tên theo âm thanh.

Thuật toán Viterbi

Ban đầu được sử dụng để giải mã các mã sửa lỗi tích chập, giờ đây nó được sử dụng để giải quyết một loạt các vấn đề nhận dạng (từ nhận dạng giọng nói đến tin sinh học). Bạn có thể tìm thấy nó trong một số thiết bị liên lạc và lưu trữ.

MP3

Mặc dù nó là một thuật ngữ chung hơn một thuật toán cụ thể, tôi muốn đề cập đến MP3 như là sự kết hợp của các thuật toán và kỹ thuật khác nhau hợp tác để tạo ra định dạng âm thanh bị mất này.

Nó chắc chắn đã rất có ý nghĩa trong "kỷ nguyên số".

Tích hợp số Runge-Kutta . Không có nó, nhiều mô phỏng sẽ không thể thực hiện được. Không chương trình không gian, không năng lượng hạt nhân, không đạn đạo, không mô phỏng thể thao, không áo chống đạn, không mô phỏng thử nghiệm va chạm, không mô phỏng chuyển động chất lỏng, không mô phỏng tương tác hóa học, không có tòa nhà chống động đất ... danh sách này vẫn tiếp tục.

Thuật toán sắp xếp.

Sắp xếp nhanh chóng

Sắp xếp chèn

Dễ dàng thực hiện, rất nhanh trên các danh sách nhỏ và được sử dụng trong triển khai Hợp nhất Sắp xếp / Quicksort để tăng tốc chúng. Nó ổn định và hoạt động theo O (n) trên các danh sách được sắp xếp (khi được sắp xếp theo thứ tự tăng dần).

Gauss-Jordan trong tính toán ma trận

Bộ lọc Kalman

Nó được sử dụng nhiều trong điều hướng, theo dõi mục tiêu (đối với hầu hết mọi cảm biến: radar, sonar, FLIR, ladar). Một sách giáo khoa cho thấy một ứng dụng trong bộ điều khiển ổ đĩa. Hệ thống điều khiển robot thường xuyên sử dụng bộ lọc Kalman.

Ngôn ngữ nói và viết.

Chúng hiện là một trong những thuật toán hiệu quả nhất để chuyển kiến ​​thức từ thứ này sang thứ khác. Không có ngôn ngữ, xã hội dân sự không thể tồn tại và thông tin không thể được chuyển tải.

Các đống cấu trúc dữ liệu và thuật toán liên quan để xây dựng và bảo trì heap.

Và thể hiện một số tôn trọng cho quicksort. Ngay cả khi nó không phải luôn luôn là sự lựa chọn, nó là một trong những thuật toán cơ bản trong sự phát triển lịch sử của khoa học máy tính và là phương tiện tuyệt vời để hiểu đệ quy và phân tích thuật toán. Nó là đẹp, và vâng, tôi yêu nó.

Các thuật toán lập chỉ mục như B-tree, B + -tree, chỉ số băm, chỉ mục cây nhị phân, vv Để lập chỉ mục lượng dữ liệu khổng lồ.

MapReduce như một cách để phân chia, chinh phục và xử lý song song các tập dữ liệu lớn.

Thuật toán Brute Force!

Nhiều người đánh giá thấp thuật toán vũ phu này. Trên thực tế, nó chủ yếu được sử dụng để giải quyết các vấn đề không có mô hình. Tôi yêu nó nhiều!

Sắp xếp bong bóng!

Sắp xếp bong bóng không tệ như Bogosort . Đó là lý do tại sao tôi bỏ phiếu cho loại Bong bóng.