數(shù)字算法在計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化中的應(yīng)用

程長(zhǎng)勝 梁巖 李喆時(shí)

摘 要： 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展非常迅速。就像春風(fēng)席卷了數(shù)百萬(wàn)個(gè)行業(yè)一樣，它已經(jīng)滲透到人們生活和學(xué)習(xí)的方方面面。數(shù)學(xué)算法本身是一種思想表達(dá)，其研究是通過(guò)精心設(shè)計(jì)和推導(dǎo)將程序應(yīng)用于計(jì)算機(jī)程序來(lái)優(yōu)化程序的當(dāng)前熱點(diǎn)研究方向。數(shù)學(xué)算法的超邏輯性質(zhì)與計(jì)算機(jī)程序中的特定算法密切相關(guān)?；诠P者多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，本文介紹了在計(jì)算機(jī)編程優(yōu)化中應(yīng)用當(dāng)前數(shù)學(xué)算法的實(shí)際情況，在計(jì)算機(jī)編程算法中應(yīng)用了數(shù)學(xué)算法建模思想，并討論了如何在其他計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言中應(yīng)用數(shù)學(xué)算法以供同行參考。

關(guān)鍵詞： 數(shù)字算法;計(jì)算機(jī)編程;優(yōu)化;應(yīng)用

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP311???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.167

自計(jì)算機(jī)問(wèn)世以來(lái)，它們?yōu)槿祟?lèi)的生活，學(xué)習(xí)和工作提供了便利。在實(shí)際的計(jì)算機(jī)使用中，計(jì)算機(jī)軟件所占的位置與大腦相同，并且許多功能相似的軟件在現(xiàn)實(shí)生活中的熱愛(ài)程度也大不相同。這是因?yàn)橛捎诓煌浖g的數(shù)學(xué)算法不同，因此特定的分析使計(jì)算機(jī)編程有所不同，體驗(yàn)感也大不相同。從理論建模到物理對(duì)象，數(shù)學(xué)算法本身都是模型，并且合理使用數(shù)學(xué)算法可以提高計(jì)算機(jī)編程的邏輯效率，優(yōu)化編程，并直接提高軟件的適用性和體驗(yàn)感。

1 計(jì)算機(jī)編程方式概述

1.1 數(shù)學(xué)算法

算法是解決問(wèn)題中明確需要的標(biāo)準(zhǔn)，并且是描述問(wèn)題解決的有效策略。在數(shù)學(xué)中，算法也稱(chēng)為規(guī)則。它們代表一組機(jī)制，例如算術(shù)、邏輯和傳輸關(guān)系，并且具有諸如準(zhǔn)確性，可行性和對(duì)應(yīng)性的特征。數(shù)學(xué)算法是基礎(chǔ)的知識(shí)。研究和分析算法可以降低工作復(fù)雜度，并進(jìn)一步提高工作準(zhǔn)確性和速度。

計(jì)算機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的命令執(zhí)行終端，包含數(shù)以萬(wàn)計(jì)的程序算法，對(duì)其中一種進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)將大大提高計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度。在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)課程時(shí)，學(xué)生還需要升級(jí)學(xué)生的數(shù)學(xué)算法，以提高他們的實(shí)踐技能。因此，精通數(shù)學(xué)算法可以增強(qiáng)解決問(wèn)題和解決沖突的能力，在推動(dòng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用方面發(fā)揮著重要作用。

1.2 數(shù)學(xué)算法與計(jì)算機(jī)編程

計(jì)算機(jī)編程的原理與中學(xué)教科書(shū)的功能相似，并且用語(yǔ)言描述了其規(guī)則，并說(shuō)明了計(jì)算機(jī)創(chuàng)建算法模型的適用性。至此，所有相關(guān)數(shù)據(jù)即可快速得出正確的結(jié)論。因此，數(shù)學(xué)算法對(duì)于增強(qiáng)計(jì)算機(jī)編程方法的優(yōu)化和改進(jìn)是必需的，并且計(jì)算機(jī)編程方法的可行性和可靠性也需要大大提高。在此基礎(chǔ)上，才有可能學(xué)習(xí)發(fā)展規(guī)律，從中進(jìn)行研究，進(jìn)行深入分析，得出復(fù)雜問(wèn)題的關(guān)鍵部分。然后可以使用數(shù)學(xué)思維和專(zhuān)家理論來(lái)得出有效的結(jié)論，并提高問(wèn)題研究和探索的效率。在優(yōu)化計(jì)算機(jī)程序時(shí)，數(shù)學(xué)計(jì)算方法的選擇與程序優(yōu)化密切相關(guān)。在開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)程序的優(yōu)化程序時(shí)，必須能夠使用更簡(jiǎn)單，更直接和高質(zhì)量的數(shù)學(xué)算法來(lái)解決一些實(shí)際問(wèn)題，從而提高計(jì)算效率，減少在實(shí)際任務(wù)中運(yùn)行任務(wù)的成本和時(shí)間，并改善工作效率。

2 編程優(yōu)化的應(yīng)用

2.1 數(shù)學(xué)算法對(duì)計(jì)算機(jī)C語(yǔ)言編程的優(yōu)化

C語(yǔ)言是所有計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言中最簡(jiǎn)單，最基本的類(lèi)型。因此，C語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)編程教育中通常被用作初學(xué)者編程語(yǔ)言。另外，C語(yǔ)言在一些小程序的設(shè)計(jì)中被廣泛使用。學(xué)習(xí)C語(yǔ)言可以幫助學(xué)習(xí)更困難的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言奠定基礎(chǔ)。C語(yǔ)言是主要的計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言，但是在使用C語(yǔ)言編程的過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵循代碼邏輯運(yùn)算，并且可以使用數(shù)學(xué)算法來(lái)優(yōu)化C語(yǔ)言編程的問(wèn)題。

例如，在入門(mén)的計(jì)算機(jī)編程教科書(shū)中，大多會(huì)遇到如何判斷某一年是否是閏年的題目，閏年的判斷標(biāo)準(zhǔn)具有復(fù)合性，從數(shù)學(xué)算法的角度來(lái)看，閏年不能除以100。但是，但能夠被4整除;其閏年應(yīng)為100的倍數(shù)并且是400的倍數(shù)。分類(lèi)方法可以直接確定某一特定年份是否為閏年。如果使用流程圖進(jìn)行分析，效果會(huì)更加直觀。這里的流程圖是數(shù)學(xué)建模的相同形式。流程圖可以更直觀地分析編程中的重疊點(diǎn)，并找到優(yōu)化特定程序的方法。

2.2 數(shù)學(xué)算法對(duì)C++編程語(yǔ)言的優(yōu)化

C ++是一種高級(jí)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，顧名思義，它廣泛用作面向?qū)ο蟮挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言，它是在C語(yǔ)言的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的。在實(shí)際的編程過(guò)程中，面向?qū)ο笠栽S多不同的形式打包，避免了C語(yǔ)言的缺陷，大大提高了計(jì)算機(jī)編程的效率。這也是C ++語(yǔ)言可以編寫(xiě)更復(fù)雜的大型程序的主要原因之一。但是，還必須通過(guò)數(shù)學(xué)算法來(lái)優(yōu)化C ++編程語(yǔ)言的封裝和類(lèi)繼承，否則邏輯的復(fù)雜性將不會(huì)提高軟件的性能。。

使用C ++進(jìn)行編程時(shí)，應(yīng)根據(jù)程序設(shè)計(jì)需要定義類(lèi)，并且應(yīng)嵌套、封裝和繼承不同的類(lèi)。對(duì)于更復(fù)雜的程序，嵌套、封裝和繼承類(lèi)會(huì)消耗計(jì)算機(jī)上的大量計(jì)算資源。在這種情況下，使用數(shù)學(xué)算法優(yōu)化C ++編程可以有效解決代碼和邏輯冗余問(wèn)題。在面向?qū)ο缶幊痰倪^(guò)程中，有效利用了面向?qū)ο缶幊痰男蕛?yōu)勢(shì)。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述可以分析得到，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，國(guó)家之間的科學(xué)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)逐步加劇，計(jì)算機(jī)技術(shù)目前是國(guó)家之間競(jìng)爭(zhēng)的領(lǐng)域之一。如何提高計(jì)算機(jī)操作效率和提高計(jì)算機(jī)實(shí)用性已成為多個(gè)國(guó)家研究的重點(diǎn)。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)技術(shù)的基本操作，是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的基礎(chǔ)，在促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的長(zhǎng)期發(fā)展中起著重要作用。由于數(shù)學(xué)算法的應(yīng)用大大提高了計(jì)算機(jī)編程的效率，因此分析數(shù)學(xué)算法在當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)研究領(lǐng)域中的作用具有實(shí)際重要的意義。

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