探究軟件編程中數(shù)學思想的應用

李勇

摘 要 計算機軟件的應用在本質(zhì)上貫穿著數(shù)學知識。本文在概述基本數(shù)學思想的基礎上，通過枚舉編程實例來展現(xiàn)二者的系，以期佐證數(shù)學對解決軟件問題的創(chuàng)新作用。

關鍵詞 軟件程序 翻譯 數(shù)學思想

中圖分類號：TP31 文獻標識碼：A

在計算機軟件復雜的編程難題當中，需要利用程序設計實現(xiàn)理論知識與現(xiàn)實題目的靈活轉化，借助數(shù)學工具來促進抽象具象化，以期達到簡化流程、模擬編程設計、進而推動軟件編程更新?lián)Q代之效。編程設計可概括為“所需解決事析——數(shù)量關系模型的構建——程序翻譯算法語言”的進程，所以，借助數(shù)學知識尋求程序關系成為分析邏輯關基。

1數(shù)學對于推動軟件編程的促進作用

數(shù)學化的程序編譯思想在傳統(tǒng)程序設計理論的基礎上增加了更多數(shù)量化、抽象性數(shù)據(jù)結構特征。在將實際問題上升為數(shù)象的過程中將編程劃分為前期的信息查詢收集、中期的程序設計開發(fā)以及后期的跟蹤性反饋維護機制，其中，數(shù)輯推理顯得至關重要，這對于合理考量數(shù)據(jù)內(nèi)在體系展開科學描述具有深刻內(nèi)涵。數(shù)據(jù)結構的有力利用能夠在促問題解決的同時將其邏輯化整合，采取數(shù)據(jù)對象選擇鑒定的模式，尋找其內(nèi)含的數(shù)學關系，因而在最大限度上依機技術科學落實程序的語言化，達到優(yōu)化編程邏輯效果的目的。

2數(shù)學開發(fā)編程的典范列舉

下面給出利用數(shù)學知識建立數(shù)學模型的典型實例。

2.1遞進法數(shù)學推理

例：假設團隊中的五個成員，第5個人比第4個人大2歲。問第4個人多少歲？他說比第3個人大2歲。問第3個人多少歲？他2個人大2歲。問第2個人多少歲？他說比第1個人大2歲。最后問第1個人多少歲？他說是10歲。請問第5個人多大？

求解：

#include

int age（int n）

{ if（n==1） return（10）；

else return age（n-1）+2；

}

void main（）

{ int n；

n=5；

printf（"The fifth age is %d.＼n"，age（n））；

}

2.2方程法推理函數(shù)邏輯

例：法律相關條例中要求行李的限制小于等于20KG，收費為0.12/KG；如果行李重量大于20KG的話，東西超過的部分其重為0.2元/KG，求解函數(shù)關系。

求解：

根據(jù)文字要求可得，假設旅客的東西為w千克，總計需要交納y元費用，則題目中的函數(shù)數(shù)量關系表述如下：

y=0.12w當w≤20時

y=2.4+0.2（w-20） 當w>20時

依據(jù)不同乘客所攜帶東西的w重量值存在差異進行計算方法的篩選，形成數(shù)學建模。

2.3假設的利用巧妙分解數(shù)據(jù)

例：如果題目在告訴我們abc+cba=1333的前提下，要求表示出所有滿足a，b，c條件的數(shù)字排列組合，編程的求解如下。

求解：

#include

#include

void main（）

{

int num，a，b，c；

clrscr（）；

printf（"Press any key to calculate！＼n＼n"）；

getch（）；

for（num=101；num<1000；num++）

{

a=num/100；

b=num%100/10；

c=num%10；

if（num+c*100+b*10+a==1333）

printf（"＼n%d+%d=1333＼n"，num，c*100+b*10+a）；

}

while（！kbhit（）） ；

}

3探究數(shù)學與編程交互性的捷徑

要實現(xiàn)數(shù)學與編程的有機統(tǒng)一就要通過分析綜合來概括對比兩者的相通與差異之處，靈活使用演繹推理與類比猜測的思建二者的相關性。

3.1計算機編程設計的普適性架構

為解決現(xiàn)實需求的指令程序語言是軟件編程。設計的過程由數(shù)學模型的構建、特定算法的編譯等環(huán)節(jié)構成。數(shù)學思想抽可借鑒性與高效用性決定了從編程思想的數(shù)學化過程可以分析出，實現(xiàn)程序的具體化、現(xiàn)實化主要困境在于如何有問題抽象出數(shù)學假設進而構建模型；怎樣依靠數(shù)學方法規(guī)劃題目的治理；嘗試論證數(shù)學思維的工具作用驗證其度。

3.2落實數(shù)學編程的改良途徑

編程中數(shù)學的運用直接決定于數(shù)學架構能否可靠精確地反饋現(xiàn)存的問題，進而推動計算機軟件解決原有現(xiàn)象效用是實現(xiàn)終落實程序實用性與有效性的整合。建立在透徹剖析現(xiàn)狀的基礎上，搭配數(shù)量間的關系，再將其轉化為通用的數(shù)進行表述，最終實現(xiàn)系統(tǒng)性地抽象數(shù)學模型。

3.3數(shù)學性編程的價值實現(xiàn)機制

編程數(shù)學化的進程可簡化為以下步驟：①在充分收集有效信息的前提下了解所構建程序之間的數(shù)量關系；②依據(jù)因果關設力圖將程序題目數(shù)學數(shù)字化；③在已有數(shù)學模型的基礎上選取恰當?shù)倪壿嫿Y構表征程序間內(nèi)在的關系；終究借內(nèi)容的詮釋推動程序關系的解釋。

總之，編程設計解決實際問題的關鍵在于數(shù)學關系能否恰當構建，真正掌握實際問題抽象為數(shù)學模型的邏輯方法成為了程困境的捷徑。因此，要在更新數(shù)學思想的基礎上實現(xiàn)信息技術系統(tǒng)性處理，最終推動現(xiàn)代軟件編程事業(yè)發(fā)展。

參考文獻

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[2] 祝冰. 面向對象的現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)實用設計技術[M]. 北京：清華大學出版社， 2011. 77-79.