1946年2月世界上第一台全电子数字计算机——ENIAC的诞生，当初在战争中提高对方破解电报，快速获取情报制造出计算机。当时破解电报时需要用的二进制，所以第一代计算机语言诞生，它就是机器语言(只要0和1表示)，后来再进一步发展出现伪机器语言(汇编)，汇编语言的基础上出现了很多高级计算机语言，比如：Fortran 语言，Pascal 语言，Basic 语言，C语言等，再后来出现C++,JAVA等语言。

对于一个算法来说，在同样的硬件条件下，每一个高级语言的同样的步骤来运行，首先进行预处理，然后编译，再然后汇编（汇编代码转换机器码），最后形成可执行程序。我们都看到这个编译过程还是回到机器语言，但是机器语言极其复杂，所以在算法设计的过程中一般不会考虑。

所以在每个高级语言的运行时间上进行对比（下面图是2018年各高级语言的运行时间对比表格，该图片是网上搜索下来的）

各高级语言的运行时间对比

我们会发现，在同样情况下C++语言的速度绝的快。我们也知道算法的四个标是：正确性，可读性，健壮性和效率。所以在算法设计的过程中要考虑效率，所以我在接下来的时间里用C++进行算法设计和解释。接下来我们了解一下C++程序的结构

2.1 C++程序结构初步

从总体上看，C+程序文件一般可以分成 4 个部分:预处理指令、全局说明、程序的主函数和用户自定义函数。预处理指令就是源程序中所包含的各种编译指令。所有的预处理指今都以“#”开始。全局说明一般包括一些程序所要使用的全局变量、类说明等；任何一个C++程序都有且仅有一个主函数 main( )。

2.2.1 预处理指示符初步

头文件通过 include 预处理指令(Preprocessor include directive)而成为程序的一部分。预处理指令用“#”标识。

#include 指示符读入指定文件的内容，有两种格式。

格式 1:

#include

格式2:

#include"mytestfile.h"

如果文件名用“<”和“>”括起来，表明这个文件是一个工程或者标准头文件，查找过程会检查预定义的目录。如果文件名用一对引号括起来，则表明该文件是用户提供的头文件,查找该文件时从当前文件所在的目录开始，然后查找环境变量设置的目录。

一般情况下，引用系统的头文件都用“<”和“>”括起来，如系统的标准输入输出文件 iostream.h,引用用户自定义的文件使用双引号。

2.2.2注释

注释是用来帮助程序员读程序，用来概括程序的算法、标识变量的意义或者阐明一段比较难懂的代码。注释不会增加程序的可执行代码。在代码生成以前，编译器会将注释从程序中删除。

C++有两种注释符号，一种是注释对 (/* XXXXX */)，与 C 语言中的一样。编译器把“/*”利 “*/”之间的代码当作注释。注释可以放在程序的任意位置，可以跨越多行程序。另一种注释是双斜线(//)，用来注释一个单行，程序行注释符右边的内容都被当作注释而被编译器忽略。

2.2.3 基本输入/输出

C++的输入输出功能由输入/输出流(iostream)库提供，输入/输出流库是 C++中一个面向对象的类层次结构，也是标准库的一部分。标准输入使用 cin，标准输出使用 cout。cerr 称为标准错误输出，cerr 通常用来产生给程序用户的警告或者提供错误信息。