本文转自：http://bbs.gxnu.edu.cn/bbsanc.php?path=%2Fgroups%2FGROUP_5%2FProgramming%2Fother%2FM.1029997222.A

A.M. Turing Award
 
ACM's most prestigious technical award is accompanied by a prize of $25,000.
 It is given to an individual selected for contributions of a technical natu
re made to the computing community. The contributions should be of lasting a
nd major technical importance to the computer field.Financial support of the
 Turing Award is provided by InterTrust Technologies Corporation's Strategic
 Technologies and Architectural Research Laboratory (STAR Lab).
 
Award Recipients
1966 A.J. Perlis
1967 Maurice V. Wilkes
1968 Richard Hamming
1969 Marvin Minsky
1970 J.H. Wilkinson
1971 John McCarthy
1972 E.W. Dijkstra
1973 Charles W. Bachman
1974 Donald E. Knuth

1974 Donald E. Knuth
1975 Allen Newell
1975 Herbert A. Simon
1976 Michael O. Rabin
1976 Dana S. Scott
1977 John Backus
1978 Robert W. Floyd
1979 Kenneth E. Iverson
1980 C. Antony R. Hoare
1981 Edgar F. Codd
1982 Stephen A. Cook
1983 Ken Thompson
1983 Dennis M. Ritchie
1984 Niklaus Wirth
1985 Richard M. Karp
1986 John Hopcroft
1986 Robert Tarjan
1987 John Cocke
1988 Ivan Sutherland
1989 William (Velvel) Kahan
1990 Fernando J. Corbato'
1991 Robin Milner
1992 Butler W. Lampson

1988 Ivan Sutherland
1989 William (Velvel) Kahan
1990 Fernando J. Corbato'
1991 Robin Milner
1992 Butler W. Lampson
1993 Juris Hartmanis
1993 Richard E. Stearns
1994 Edward Feigenbaum
1994 Raj Reddy
1995 Manuel Blum
1996 Amir Pnueli
1997 Douglas Engelbart
1998 James Gray
1999 Frederick P. Brooks, Jr.
2000 Andrew Chi-Chih Yao

[1986]硕果累累的算法大师--约翰·霍泼克洛夫特和罗伯特·塔扬

      1986年图灵奖由康乃尔大学机器人实验室主任约翰·霍泼克洛夫特(John Edward Hopcroft) 和普林斯顿大学计算机科学系教授罗伯特·塔扬(Robert Endre Tarjan)共享，而塔扬曾是霍 泼克洛夫特的学生。这师生两人由于在数据结构和算法的分析和设计方面的许多创造性 贡献而共同获此殊荣，在业界传为美谈。霍泼克洛夫特1939年10月7日生于西雅图。1961 年在西雅图大学获得电气工程学士学位以后，进入斯坦福大学研究生院深造，1962年获 得硕士学位，1964年获得博士学位，也就是说只用了3年时间他就拿下了2个学位，霍 泼克洛夫特的勤奋和 聪颖由此可见。学成以后，霍泼克洛夫特曾先后在普林斯顿大学、  的 尔大学、斯坦福大学等著名学府工作，也曾任职于NSF(美国科学基金会)和NRC(美 国国家研究院)，从事对科学研究的规划和行政管理工作，但时间不长。
         霍泼克洛夫特成为著名的计算机科学家起源于一个 十分偶然的机会。霍泼克洛夫 特学习的专业是电气工程，原先对计算机科学没有多少知 识，只学过一门“开关 特学习的专业是电气工程，原先对计算机科学没有多少知 识，只学过一门“开关电路和逻辑设计”算多少有些关系。因此他原打算毕业后去西海 岸的一所大学执教电气工程方面的课程。但就在毕业以前，有一次他偶然经过他的导师、 研究神经网络的先驱和著名学者威德罗(Bernard Widrow)办公室的门口，当时，普林顿 大学的麦克卢斯基教授(Edward McCluskey，曾任IEEE计算机协会主席)正为筹建数字系 统实验室打电话给 w罗，请他推荐博士生去那里工作。威德罗一眼瞥见从门口走过的 霍泼克洛夫特，觉得勤奋好学，悟性又高的这位得意门生正是一个值得推荐的人才，当 即把霍泼克洛夫特叫进办公室，并把电话听筒递给了他。霍泼克洛夫特在电话里听了麦 克卢斯基对对普林斯顿大学拟建数字系统实验室的情况介绍，以后又前去面谈了一次，实 地了解一番以后，对这一新的学科产生了兴 趣，欣然接受了普林斯顿的聘任，从而改变 了他一生的道路。  

       年青的霍泼克洛夫特来到普林斯顿之后接受的第一 项任务是开设一门新课：自动机理论。这对他来说是富有挑战性的，因为他之前并未接 触过这个课题。面对挑战，他以极大的热情收集、钻研和消化了大量有关材料，加以分 析、综合和比较。这样，在霍泼克洛夫特的努力下，有关自动机理论的一些分散、复杂 的材料第一次被全面地条理化、系统化，因此他的讲课理所当然地受到了学生极大的欢迎。后来，霍泼克洛夫特和厄尔曼(J.D.Ullman)又合作编写了《形式语言及其与自动机的 关系》(《Formal Language and Their Relation to Automata》，Addison-Wesley,1969)一书，这 本书被认为是自动机理论中有代表性的一部著作。

       然而，霍泼克洛夫特更感兴趣的课题是算法。当时， 算法复杂性理论虽已由哈特马尼斯(J.Hartmanis)、斯坦恩斯(R.Stearns,这两人是1993年图灵 奖获得者)和布鲁姆(M.Blam，1995年图灵奖获得者)等人奠定了基础，但对具体算法的效 率和优劣的判断尚未建立起客观和明确的准则，因此，往往出现下述情况：有人公布了 一个算法，给出对若干样本问题的执行时间；过了一段时间，另外一个人发布“改进算 法”，给出对相同样 赶□D的执行时间(当然比前者少)。而实际上，这很可能是由于机器 性能提高或(和)语言改进所致，所谓“改进算法”其实不见得比原算法高明。霍泼克洛夫 特对这种情况很不满意，决心加以解决。经过反复研究，他终于提出了一种称为“最坏 情况渐近分析法”(Worst-case asymptoticanalysis of algorithm)，这种方法先确定问题和大小 尺度，然后把计算时间当作问题大小尺度的一个函数去算出计算时间的增长率，以此衡 量算法的效率和优劣。这个方法由于与机器性能及所用语言无关，成为测量算法好坏的 数学准则，被学界所广泛认同和接受。
       但是导致他和塔扬共同获得图灵奖的最主要贡献则 是他们解决了图论算法中的一些难题。1970年，霍泼克洛夫特在 的 尔大学获得一年休 假(他是1967年被另一图灵奖获得者哈特马尼斯招至麾下的)。他决定回母校斯坦福大学 到克努特(D.Knuth)教授名下做研究，因为克努 亓□M只比他年长一岁，但因在1967年和1968年连出两卷《计算机程序设计的艺术》(《The Art of ComputerProgramming》)而已名 满天下，成为算法领域的权威。克努特知道霍泼克洛夫特对算法感兴趣并有独到见解， 就把他和自己的得意门生、研究方向也是算法的塔扬安排在一个办公室，为他们的合作 创造了条件。他们选择了图论中与实际应用有很大关系的图的连通性和平面性测试难题 进行攻关。拿平面图来说，它对印刷有很大关系的图的连通性和平面性测试难题 进行攻关。拿平面图来说，它对印刷电路板设计这样一类问题有十分重要的意义。学过 图论的人都知道，平面图的判断问题，在数学上已由波兰数学家库拉托夫斯基(Kuratowski) 于1930年解决。库拉托夫斯基的判据原理看似简单，但实现起来很难。对于有100个顶 点的图，用普通的算法，计算机需要1万亿˙才能确定其是否为平面图!因此，寻找高效 的平面图测试算法成为摆在当时计算机科学家面前的一大难题。霍泼克洛夫特和塔扬都 是富有创造性的人，又都善于合作共事，因此当两朵智慧的火花碰在一起时，就很快迸 发出耀眼的光芒!在解决这个难题的过程中，霍泼克洛夫特首先提出了 一种新的思路、新 的算法，经过塔扬的反复推敲和完善，一种适于解这类问题的新的算法终于诞生了，这 就是“深度优先搜索算法”(depth-first search algorithm)。利用这种算法对图进行搜索时， 结点扩展的次序是向某一个分枝纵深推进，到底后再回溯，这样就能保证所有的边在搜 索过程中都经过一次，并且只经过一次，从而大大提高了效率。新算法的运行时间是线 性的，也就是说时间与图的大小成正比关系，大小翻一倍，解问题所需的时间也只翻一 倍。相比之下，若用库拉托夫斯基判断的老算法，那么当图的大小翻一倍时，所需时间 要增加60倍以上。利用他们创造的新算法，塔扬用Algolw为一个包含900个结点和2694 条边的图编制了一个测试其平面性的程序，程序只有500行，在IBM360/67上运行，只 用了12秒就得到了结果。霍泼克洛夫特和塔扬把他们的研究成果写成论文在《Journal of the ACM》上发表，引起学术界很大的轰动。而他们创造的深度优先算法则被推广到信息 检索、国际象棋比赛程序、专家系统中的冲突消解策略等许多方面。在霍泼克洛夫特和 塔扬获得图灵奖的授奖仪式上，当年的计算机象棋程序比赛的优胜者就说，他的程序中 使用了霍泼克洛夫特和塔扬所发明的深度优先搜索算法，这是他的程序所以能出奇制胜 的关键。

        在取得辉煌成功之后，霍泼克洛夫特和塔扬并不满足，他们致力于开发效率更高的算法。不久，他们又提出了一种新的数据结构叫“双堆 栈叠”（pile of twin stacks），这种新的数据结构被深度优先搜索算法的优点更加发扬光 大。塔扬的一个学生用这种新的数据结构和算法编写了一个Algolw程序，只有250行，在IBM 370/168上测试有8000个结点的图的平面性只用了8秒钟。
 
        霍泼克洛夫特除了和塔扬合作取得上述成果外，在数 据结构和算法方面还有其他 一系列创造。比如常用于索引组织的著名数据结构B树(B-tree) 是一种平衡的多分树，由于对查找、插入、删除等操作能始终保持动态平衡，具有高效 的特性。霍泼克洛夫特在对B树进行深入研究以后，为了进一步提高其操作效率和空间 利用率，提出了它的一种变形叫2-3树，这种树的每个结点有2个键，每个键都有2-3个 儿子。
       霍泼克洛夫特著述颇丰，除前面已经提到过的他的处 女作以外，还有以下多部著作问世：
      《计算机算法的设计与分析》、《数据结构和算法》 、 《自动机理论，语言和计算的导论》和《计算机科学 ：成就与机遇》。
       霍泼克洛夫特最近的兴趣集中在机器人学方面，这从 他现任 的 尔大学机器人实 验室主任这一点上可以看出。

      一个富于幻想、追求新鲜事物的人。他幼时对天文学很感 兴趣，梦想成为第一个登上火星的人。小学七年级时他又开始读《科学美国人》(《Scientific American》，这是美国最著名的科普杂志之一)，尤其对著名数学家马丁·加德那(M.Gardner) 开设的趣味数学专栏深感兴趣(马西·加德那所著的《啊哈!灵机一动》由上海科技出版社 于1981年译成中文出版，被中国科学家评为“20世纪科普佳作”之一而进行推介)。1964 年，塔扬参加一个中学生科学夏令营，第一次接触计算机，立即被神奇的计算机所吸引。 因此，当他上加州理工学院时，虽然学的专业是数学，但同时还辅修了当时学校开设的 所有有关计算机的课程。1969年他取得学士学位以后，进入斯坦福大学研究生院，师从 著名的计算机科学家、后来在1974年荣获图灵奖的克特。1970年，在克努特的有意安 排下，他与到斯坦福来度学术假的康乃尔大学教师霍泼克洛夫特在一个办公室开始了对 图论算法的共同研究。他们的这个课题实际上是在有“人工智能之父”之称的麦卡锡 (J.McCarthy)的建议下进行的。当时塔扬正选修麦卡锡开设的“符号处理”(Symbolic processing)课程，学习由麦卡锡开发的第一个人工智能语言Lip。作为作业，麦卡锡让学 生编写程序以验证给定的图是否是平面的，并建议学生们在程序中使用库拉托夫斯基条 件。塔扬虽然一开始就意识到这样得出的算法效率太低，考虑“另起炉灶”，但不知从 何入手。这时霍泼克洛夫特提出的新思路、新算法启发了他，他仔细考虑了它，并力图 使霍泼克洛夫特的算法中的原则更加严密、更加完善，终于使深度优先搜索算法完美实 现，取得成功。