數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中的優(yōu)化意義分析

張霞

（大同師范高等?？茖W(xué)校 山西省大同市 037039）

計(jì)算機(jī)編程是計(jì)算機(jī)對(duì)各領(lǐng)域研發(fā)相關(guān)軟件以及功能的基礎(chǔ)，同時(shí)，也是必備因素。就計(jì)算機(jī)編程過(guò)程而言，相關(guān)的人員必須完成計(jì)算機(jī)編程應(yīng)用。而數(shù)學(xué)算法可以分析自身的作用以及綜合意義，提升計(jì)算機(jī)編程人員的工作能力。計(jì)算機(jī)自問(wèn)世以來(lái)，便對(duì)人類的生活、工作、學(xué)習(xí)提供了必要便利，目前計(jì)算機(jī)已然全面滲透進(jìn)了人類的正常生活中，無(wú)法分割。計(jì)算機(jī)編程針對(duì)于實(shí)際生活應(yīng)用，需要從理論延伸至實(shí)踐，合理運(yùn)用數(shù)學(xué)算法，可以保證計(jì)算機(jī)編程邏輯效率更高，軟件更具適用性。

1 數(shù)字算法在計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化中的發(fā)展形勢(shì)

目前，就計(jì)算機(jī)編程而言，我國(guó)在數(shù)字算法應(yīng)用當(dāng)中已從2005年開始便進(jìn)行嘗試。其數(shù)字算法可以對(duì)計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)適用性轉(zhuǎn)化——即以往的“單獨(dú)算法”轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在的“綜合算法”[1]。計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)之間具有密不可分的聯(lián)系，計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)的關(guān)系可以從計(jì)算機(jī)編程角度考慮，包含了“密碼學(xué)”、“算法學(xué)”、“安全學(xué)”、“信息學(xué)”、“語(yǔ)言學(xué)”、“計(jì)算學(xué)”、“幾何學(xué)”等。計(jì)算機(jī)與數(shù)學(xué)之間的交叉，隨著后續(xù)我國(guó)以及世界經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展，正在實(shí)現(xiàn)全面融合。因此，就計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化而言，其與數(shù)學(xué)算法仍應(yīng)進(jìn)行有效融合，以保證在現(xiàn)有基礎(chǔ)上完成后續(xù)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)全面增強(qiáng)。

2 計(jì)算機(jī)編程現(xiàn)狀與發(fā)展水平分析

2.1 計(jì)算機(jī)編程現(xiàn)狀分析

我國(guó)在發(fā)展中，與計(jì)算機(jī)編程有著非常直接的因果聯(lián)系。在現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)的編程與我國(guó)教育領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了綁定，落實(shí)了“計(jì)算機(jī)從娃娃抓起”的教育理念[2]。就計(jì)算機(jī)編程而言，小學(xué)、初中、高中，學(xué)生均通過(guò)相應(yīng)課程學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)知識(shí)。而在高職學(xué)校教育中，更是針對(duì)計(jì)算機(jī)編程開啟了專業(yè)課程。在我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的發(fā)展當(dāng)中，其科學(xué)專業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)相關(guān)的編程技術(shù)也在此種形式下實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展。在現(xiàn)有階段，計(jì)算機(jī)編程與計(jì)算機(jī)算法之間的聯(lián)系成為了世界各學(xué)者完成后續(xù)優(yōu)化的重點(diǎn)目標(biāo)。計(jì)算機(jī)研究理論可以將其分為“網(wǎng)絡(luò)性”以及“計(jì)算性”，同時(shí)也可將其算法以及設(shè)計(jì)理論等內(nèi)容完成全面連接，二者之間并非單獨(dú)存在，而相互協(xié)調(diào)、相互互補(bǔ)。此外，計(jì)算機(jī)技術(shù)屬于高科技產(chǎn)物，其未來(lái)發(fā)展方向以及發(fā)展趨勢(shì)均會(huì)直接影響到社會(huì)以及科技的進(jìn)步。就計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展方向而言，必須擴(kuò)大其整體的應(yīng)用范圍，將其與計(jì)算機(jī)技術(shù)完成中心發(fā)展思想的連接。編程技術(shù)可以使計(jì)算機(jī)向數(shù)字化、便攜化、智能化、人性化方向綜合發(fā)展。

2.2 計(jì)算機(jī)編程發(fā)展

計(jì)算機(jī)在發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，其信息技術(shù)首要體現(xiàn)便是PC 的相關(guān)程序。此外，其也包含了殺毒軟件中的算法以及防火墻的阻擋機(jī)制[3]。計(jì)算機(jī)在應(yīng)用時(shí)，需要一定的安全保障。而相關(guān)殺毒軟件的算法，可以為計(jì)算提供良好的環(huán)境，這便是計(jì)算機(jī)編程與數(shù)字算法的融合優(yōu)勢(shì)。

此外，為了更好的幫助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)結(jié)構(gòu)完成全面建設(shè)，需將計(jì)算機(jī)技術(shù)劃分為不同層次，并就相同層次之間做出完善設(shè)計(jì)，使計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果得到有效優(yōu)化。在現(xiàn)有階段，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在應(yīng)用當(dāng)中，雖然存在著一定的局限性。整體應(yīng)用性與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，存在著一定差距，但是作為飛速發(fā)展中的國(guó)家，我國(guó)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用概念實(shí)現(xiàn)了有效成長(zhǎng)。在后續(xù)優(yōu)化以及應(yīng)用加強(qiáng)當(dāng)中，可以促使計(jì)算機(jī)信息技術(shù)智能化發(fā)展。

與數(shù)字算法的結(jié)合，更是可以保證計(jì)算機(jī)的有效發(fā)展，為其提供合理的生長(zhǎng)空間。計(jì)算機(jī)軟件、設(shè)備的水準(zhǔn)可以基于此，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步優(yōu)化。目前，計(jì)算機(jī)的整體結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)內(nèi)容與以往相比，發(fā)生了巨大改變。就國(guó)內(nèi)以及國(guó)外相關(guān)研究論述而言，在運(yùn)用計(jì)算機(jī)編程解決各類問(wèn)題時(shí)，相關(guān)工作人員必須就編程的解決問(wèn)題以及計(jì)算機(jī)編程的應(yīng)用性展開討論。其討論的方法以及研究方式，就不同國(guó)家的現(xiàn)狀而言，存在著一定差異，其討論結(jié)果也具有一定差異。

3 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中的運(yùn)用意義

3.1 數(shù)學(xué)算法是計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)運(yùn)行保障

數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中的應(yīng)用保障，作為基礎(chǔ)性的問(wèn)題，可以對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行有效分析。首先，需要生成適當(dāng)?shù)臄?shù)字體現(xiàn)形式[4]。對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)化分析、程序化編程，可以完成準(zhǔn)確計(jì)算。同時(shí)，對(duì)相關(guān)數(shù)字模型完成有效測(cè)量。就相關(guān)步驟而言，在數(shù)字算法以及計(jì)算機(jī)編程之間的聯(lián)系，可以通過(guò)數(shù)字算法對(duì)計(jì)算機(jī)編程實(shí)現(xiàn)有效應(yīng)用，解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。例如，就商家銷售而言，運(yùn)用數(shù)字算法可以有效幫助商家分析消費(fèi)者的購(gòu)買行為以及購(gòu)買意愿。如“甲客戶”在生活當(dāng)中，其會(huì)經(jīng)歷結(jié)婚、生子的流程。甲客戶在為嬰兒選擇相關(guān)產(chǎn)品時(shí)，其計(jì)算機(jī)編程數(shù)字算法并可以對(duì)甲的購(gòu)買能力進(jìn)行有效分析，并與當(dāng)?shù)卦袐氲晖瓿上嚓P(guān)合作。當(dāng)甲路過(guò)該孕嬰店時(shí)，其數(shù)字算法便會(huì)對(duì)甲進(jìn)行推送，通過(guò)手機(jī)等設(shè)備發(fā)送相關(guān)的嬰兒促銷信息，促進(jìn)甲的購(gòu)買欲望，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。就目前廣告而言，作為我國(guó)居民接觸范圍最廣，同時(shí)也了解更深的一種形式，其與計(jì)算機(jī)編程數(shù)字算法具有密切聯(lián)系。因此，可以將其看作為數(shù)字算法是計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)。

3.2 數(shù)學(xué)算法可以使計(jì)算機(jī)編程更具應(yīng)用性

就目前數(shù)學(xué)算法而言，為了解決實(shí)際問(wèn)題，其必須根據(jù)計(jì)算機(jī)編程完成數(shù)字模型的設(shè)定，將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。數(shù)學(xué)算法研究可以對(duì)相關(guān)問(wèn)題實(shí)現(xiàn)一定程度的加強(qiáng)，這便要求計(jì)算機(jī)編程中需要對(duì)數(shù)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)改進(jìn)完善，優(yōu)化計(jì)算機(jī)在編程中的應(yīng)用能力，保證計(jì)算機(jī)理論可以基于數(shù)學(xué)算法實(shí)現(xiàn)全面設(shè)定。理論并非獨(dú)立設(shè)定，而是統(tǒng)一且具有激發(fā)性的。因此，在未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展中，將二者進(jìn)行綜合研究，可以實(shí)現(xiàn)根本性突破。

就數(shù)學(xué)算法使計(jì)算機(jī)編程簡(jiǎn)單化應(yīng)用分析而言，其在生活當(dāng)中可以通過(guò)相關(guān)的指令操作實(shí)現(xiàn)有效體現(xiàn)[5]。例如，目前我國(guó)居民在家庭裝修中選擇了“智能化電氣設(shè)備”。而需要對(duì)智能電氣化設(shè)備進(jìn)行控制，一般需要對(duì)屋內(nèi)所有的燈光、冰箱、空調(diào)、熱水器等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程溫度調(diào)整或燈光關(guān)閉、定時(shí)、運(yùn)行等功能。數(shù)學(xué)算法與計(jì)算機(jī)編程集合，可以省略我國(guó)居民對(duì)不同電子家用電器進(jìn)行挨個(gè)調(diào)試的過(guò)程，通過(guò)相關(guān)按鈕，數(shù)學(xué)算法可以將計(jì)算機(jī)編程所發(fā)送的程序簡(jiǎn)化，生成不同的選項(xiàng)。居民僅需要對(duì)某一選項(xiàng)進(jìn)行設(shè)定，便可以實(shí)現(xiàn)完善。如“將室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置為23 度，保持每日4 小時(shí)冷氣模式。”計(jì)算機(jī)編程需要對(duì)空調(diào)進(jìn)行“開啟——指令——操作——輸入定時(shí)——溫度控制流程”。而計(jì)數(shù)字算法，可以就目前“時(shí)間軸”進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)時(shí)間軸的“S 值”對(duì)空調(diào)程序設(shè)定運(yùn)行點(diǎn)。當(dāng)?shù)竭_(dá)相關(guān)運(yùn)行點(diǎn)時(shí)，我國(guó)居民通過(guò)相關(guān)按鈕，即可完成相關(guān)程序鏈的啟動(dòng)。

4 數(shù)學(xué)算法在計(jì)算機(jī)編程中的優(yōu)化應(yīng)用分析

4.1 C語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)編程運(yùn)用分析

C 語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)編程的基礎(chǔ)語(yǔ)言，同時(shí)也是中高級(jí)語(yǔ)言。在編程過(guò)程當(dāng)中，C 語(yǔ)言其自身包含了不同的算法以及語(yǔ)言特征[6]。C語(yǔ)言在編程使用時(shí)，非常容易出現(xiàn)反復(fù)翻譯的問(wèn)題，影響到程序的最終執(zhí)行效果。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中，程序相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要注意代碼邏輯，并完成后續(xù)的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，規(guī)避程序出現(xiàn)不整潔現(xiàn)象。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)技術(shù)處理問(wèn)題環(huán)節(jié)時(shí)，可以在實(shí)踐當(dāng)中選取數(shù)學(xué)模型，就相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行設(shè)立，并根據(jù)數(shù)學(xué)模型找出解決問(wèn)題的措施，進(jìn)行調(diào)整。在實(shí)踐中，將計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)化為內(nèi)部計(jì)算，取得相關(guān)的環(huán)節(jié)成果。體現(xiàn)科學(xué)計(jì)算程度以及數(shù)學(xué)計(jì)算，維持二者之間的聯(lián)系。

4.2 數(shù)學(xué)算法對(duì)計(jì)算機(jī)編程的影響

數(shù)學(xué)是一門邏輯性極強(qiáng)，且應(yīng)用范圍極廣的科目，其可以與任何領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)融合。而在電計(jì)算機(jī)編程領(lǐng)域，數(shù)學(xué)算法可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的電腦編程，并在一定程度上縮減其編程中有可能會(huì)出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，提升工作效率[7]。因此，電腦編程中應(yīng)用數(shù)學(xué)算法，可以依靠數(shù)學(xué)的邏輯性對(duì)后續(xù)工作實(shí)現(xiàn)預(yù)先分析，并完整且正確的計(jì)算出整體工作量，降低工作繁瑣程度，提升科學(xué)計(jì)算方法。在現(xiàn)有階段當(dāng)中，電腦編程基本應(yīng)用了數(shù)學(xué)運(yùn)算方法。但數(shù)學(xué)運(yùn)算方式對(duì)C 語(yǔ)言而言，也會(huì)產(chǎn)生一定影響。在C 語(yǔ)言應(yīng)用時(shí)，數(shù)學(xué)算法可以在C 語(yǔ)言之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。正因數(shù)學(xué)擁有獨(dú)特的性質(zhì)，在發(fā)展當(dāng)中，其電腦編程均會(huì)采用數(shù)學(xué)計(jì)算方法，并將“1”與“0”設(shè)置為最重要的預(yù)算代碼之一。

在進(jìn)行編程時(shí)，加入數(shù)學(xué)模型，可以運(yùn)用數(shù)學(xué)中的理念，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行有效解答，實(shí)現(xiàn)全面落實(shí)。創(chuàng)建相關(guān)數(shù)學(xué)模型，可以將數(shù)學(xué)在計(jì)算解決問(wèn)題中的過(guò)程實(shí)現(xiàn)全面簡(jiǎn)化，通過(guò)相關(guān)資料實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)分析，深入調(diào)查。在進(jìn)行科學(xué)計(jì)算時(shí)，仔細(xì)分析其中的規(guī)律以及相應(yīng)循環(huán)，并可以分析出其與相應(yīng)數(shù)量之間的關(guān)聯(lián)。根據(jù)數(shù)學(xué)中的數(shù)學(xué)理論法，對(duì)科學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)有效分析，達(dá)成全面落實(shí)。就現(xiàn)有分析可以得知，在數(shù)學(xué)模型處理時(shí)，必須就數(shù)學(xué)中的理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)有效調(diào)整。雖然數(shù)學(xué)計(jì)算在計(jì)算機(jī)編程中，已然起到了一定程度的優(yōu)化，但其工作人員針對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算方式是否能夠?qū)ψ陨淼木幊绦Ч哂袃?yōu)化反應(yīng)，仍需有效的判斷。如何全面解決此類方法，并根據(jù)其發(fā)生的問(wèn)題，就“時(shí)間”以及“空間”問(wèn)題完成多項(xiàng)維度的增長(zhǎng)，對(duì)相關(guān)人員提出了一定程度的挑戰(zhàn)。而數(shù)學(xué)算法的應(yīng)用便可以基于“時(shí)間”以及“空間”的維度，完成比較、分析、計(jì)算。

4.3 計(jì)算機(jī)編程與數(shù)學(xué)算法的應(yīng)用全面分析

計(jì)算機(jī)編程可以使計(jì)算機(jī)涉及各領(lǐng)域，并具有極強(qiáng)的專業(yè)性。相關(guān)的工作人員可以根據(jù)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫以及其應(yīng)用，憑借計(jì)算機(jī)自身的編程功能，實(shí)現(xiàn)基本需要，保證計(jì)算機(jī)軟件功能能夠發(fā)揮其自身作用[8]。在實(shí)踐計(jì)算機(jī)編程環(huán)節(jié)中，其有可能會(huì)存在計(jì)算機(jī)編碼的應(yīng)用問(wèn)題，影響了計(jì)算機(jī)的整體編程效果，對(duì)其造成了不良干擾。如何有效針對(duì)，并優(yōu)化計(jì)算機(jī)編程代碼，實(shí)現(xiàn)分析解決，將對(duì)計(jì)算機(jī)后續(xù)發(fā)展起到非常重要的實(shí)際效果。在增強(qiáng)以及應(yīng)用中，其應(yīng)實(shí)現(xiàn)兩大點(diǎn)的調(diào)整。

（1）計(jì)算機(jī)的C 語(yǔ)言。對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)算法應(yīng)用，可以全面優(yōu)化C 語(yǔ)言。作為電腦程序最常用、也是最重要的語(yǔ)言之一，C 語(yǔ)言可以進(jìn)行邏輯性較強(qiáng)的代碼編輯。雖然C 語(yǔ)言自身存在一定弊端，但運(yùn)用數(shù)學(xué)算法，則可以對(duì)C 語(yǔ)言弊端實(shí)現(xiàn)全面調(diào)整。保證電腦在編程過(guò)程中，得到顯著的應(yīng)用提升。并基于其數(shù)學(xué)算法的基本影響，其整體編程過(guò)程極為簡(jiǎn)潔，不會(huì)出現(xiàn)潛在危險(xiǎn)。

（2）根據(jù)數(shù)學(xué)算法設(shè)置合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，其必須對(duì)數(shù)學(xué)算法性能實(shí)現(xiàn)全面調(diào)整。在制定科學(xué)、合理的數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)，可以將計(jì)算機(jī)中的訪問(wèn)量實(shí)現(xiàn)便捷、快速的調(diào)整，以此提升計(jì)算機(jī)的整體效率。此外，科學(xué)合理的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，可以使數(shù)學(xué)算法完成變量共享，并將其計(jì)算結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存，同時(shí)對(duì)于儲(chǔ)存空間的剩余模式進(jìn)行分析。

4.4 通過(guò)綜合計(jì)算減少運(yùn)行時(shí)間

通過(guò)綜合計(jì)算，可以減少計(jì)算機(jī)編程的運(yùn)算時(shí)間。例如，在一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行多個(gè)核心計(jì)算方法的應(yīng)用，可以對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化以及改進(jìn)。我國(guó)目前采用的計(jì)算機(jī)其以Windows 系統(tǒng)較多，而Windows 系統(tǒng)受硬件影響，其分為“雙核”以及“四核”。計(jì)算機(jī)算法缺乏多核計(jì)算機(jī)計(jì)算模式，因此，計(jì)算機(jī)的分布式系統(tǒng)暫未得到優(yōu)化改進(jìn)。但仍可以采用“串行”式的執(zhí)行方法，進(jìn)行基礎(chǔ)計(jì)算。數(shù)學(xué)算法可以在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，將整體算法分為兩大部分。其一，為并型部分；其二為非并型部分。通過(guò)兩大部分，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)核心的分布實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行后續(xù)總結(jié)，提升工作效率。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，計(jì)算機(jī)編程與數(shù)學(xué)算法之間的優(yōu)化應(yīng)用可以完成經(jīng)濟(jì)以及科技的全面發(fā)展。在我國(guó)后續(xù)科技水準(zhǔn)不斷提升過(guò)程當(dāng)中，可以增強(qiáng)我國(guó)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)有效調(diào)整。