簡述演算法的
1. 什麼叫演算法演算法有哪幾種表示方法
演算法(Algorithm)是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。計算機科學家往往將「演算法」一詞的含義限定為此類「符號演算法」。「演算法」概念的初步定義:一個演算法是解決一個問題的進程。而並不需要每次都發明一個解決方案。
已知的演算法有很多,例如「分治法」、「枚舉測試法」、「貪心演算法」、「隨機演算法」等。
(1)簡述演算法的擴展閱讀
演算法中的「分治法」
「分治法」是把一個復雜的問題拆分成兩個較為簡單的子問題,進而兩個子問題又可以分別拆分成另外兩個更簡單的子問題,以此類推。問題不斷被層層拆解。然後,子問題的解被逐層整合,構成了原問題的解。
高德納曾用過一個郵局分發信件的例子對「分治法」進行了解釋:信件根據不同城市區域被分進不同的袋子里;每個郵遞員負責投遞一個區域的信件,對應每棟樓,將自己負責的信件分裝進更小的袋子;每個大樓管理員再將小袋子里的信件分發給對應的公寓。
2. 何謂演算法演算法有什麼性質
演算法(algorithm),在數學(算學)和計算機科學之中,為任何一系列良定義的具體計算步驟,常用於計算、數據處理和自動推理。作為一個有效方法,演算法被用於計算函數,它包含了一系列定義清晰的指令,並可於有限的時間及空間內清楚的表述出來。
特點:
1、輸入:一個演算法必須有零個或以上輸入量。
2、輸出:一個演算法應有一個或以上輸出量,輸出量是演算法計算的結果。
3、明確性:演算法的描述必須無歧義,以保證演算法的實際執行結果是精確地符合要求或期望,通常要求實際運行結果是確定的。
4、有限性:依據圖靈的定義,一個演算法是能夠被任何圖靈完備系統模擬的一串運算,而圖靈機只有有限個狀態、有限個輸入符號和有限個轉移函數(指令)。而一些定義更規定演算法必須在有限個步驟內完成任務。
5、有效性:又稱可行性。能夠實現,演算法中描述的操作都是可以通過已經實現的基本運算執行有限次來實現。
(2)簡述演算法的擴展閱讀:
常用設計模式
完全遍歷法和不完全遍歷法:在問題的解是有限離散解空間,且可以驗證正確性和最優性時,最簡單的演算法就是把解空間的所有元素完全遍歷一遍,逐個檢測元素是否是我們要的解。
這是最直接的演算法,實現往往最簡單。但是當解空間特別龐大時,這種演算法很可能導致工程上無法承受的計算量。這時候可以利用不完全遍歷方法——例如各種搜索法和規劃法——來減少計算量。
1、分治法:把一個問題分割成互相獨立的多個部分分別求解的思路。這種求解思路帶來的好處之一是便於進行並行計算。
2、動態規劃法:當問題的整體最優解就是由局部最優解組成的時候,經常採用的一種方法。
3、貪心演算法:常見的近似求解思路。當問題的整體最優解不是(或無法證明是)由局部最優解組成,且對解的最優性沒有要求的時候,可以採用的一種方法。
4、簡並法:把一個問題通過邏輯或數學推理,簡化成與之等價或者近似的、相對簡單的模型,進而求解的方法。
3. 演算法及其特性有哪些
1.演算法的重要特性(1)有窮性:一個演算法必須在執行有窮步驟之後正常結束,而不能形成無窮循環。
(2)確定性:演算法中的每一條指令必須有確切的含義,不能產生多義性。
(2)可行性:演算法中的每一條指令必須是切實可執行的,即原則上可以通過已經實現的基本運算執行有限次來實現。
(4)輸入:一個演算法應該有零個或多個輸入。
(5)輸出:一個演算法應該有一個或多個輸出,這些輸出是同輸入有特定關系的量。
2.演算法描述的方法(1)框圖描述:該方法使用流程圖或N-S圖來描述演算法。
(2)自然語言描述:該方法採用自然語言,同時添加高級程序設計語言如while、for和if等基本控制語句來描述演算法。這類描述方法自然、簡潔,但缺乏嚴謹性和結構性。
(2)類語言描述:這是介於程序設計語言和自然語言之間演算法描述形式,其特徵是突出演算法設計的主體部分而有意忽略某些過於嚴格的語法細節,如類C或C++的偽語言。這種演算法不能直接在計算機上運行,但專業設計人員經常使用它來描述演算法,它具有容易編寫、閱讀和格式統一的特點。
(4)程序設計語言描述:採用某種高級程序設計語言(如C或C++)來描述。這是可以在計算機上運行並獲得結果的演算法描述。
本課程將採用偽C語言進行演算法描述。
2.演算法與程序的關系演算法的含義與程序十分相似,但二者是有區別的。演算法和程序都是用來表達解決問題的邏輯步驟;演算法是對解決問題方法的具體描述,程序是演算法在計算機中的具體實現;一個程序不一定滿足有窮性(死循環),而演算法一定滿足有窮性;程序中的指令必須是機器可執行的,而演算法中的指令則無此限制;一個演算法若用計算機語言來書寫,則它就可以是一個程序。因此,程序是演算法,但演算法不一定是程序。4.演算法設計要求在演算法設計中,對同一個問題可以設計出不同的求解演算法。如何評價這些演算法的優劣,從而為演算法設計和選擇提供可靠的依據?通常可從以下四個方面評價演算法的質量:
(1)正確性:演算法應該能夠正確地執行預先規定的功能,並達到所期望的性能要求。
(2)可讀性:演算法應該好讀,以有利於讀者對程序的理解,便於調試和修改。
(2)健壯性:演算法應具有容錯處理。當輸入非法數據時,演算法應對其作出反應,而不是產生莫名其妙的輸出結果。
(4)效率與低存儲量需求:效率指的是演算法執行的時間。對於同一個問題,如果有多種演算法可以求解,執行時間短的演算法效率高。演算法存儲量指的是演算法執行過程中所需要的最大存儲空間。高效率和低存儲量這兩者與問題的規模有關。
4. 簡述演算法的各種表示形式
最低0.27元/天開通網路文庫會員,可在文庫查看完整內容>
原發布者:lsqlsy123
演算法的表示方法演算法的常用表示方法有如下三種:1、使用自然語言描述演算法2、使用流程圖描述演算法3、使用偽代碼描述演算法我們來看怎樣使用這3種不同的表示方法去描述解決問題的過程,以求解sum=1+2+3+4+5……+(n-1)+n為例。第1種:使用自然語言描述從1開始的連續n個自然數求和的演算法①確定一個n的值;②假設等號右邊的算式項中的初始值i為1;③假設sum的初始值為0;④如果i≤n時,執行⑤,否則轉出執行⑧;⑤計算sum加上i的值後,重新賦值給sum;⑥計算i加1,然後將值重新賦值給i;⑦轉去執行④;⑧輸出sum的值,演算法結束。從上面的這個描述的求解過程中,我們不難發現,使用自然語言描述演算法的方法雖然比較容易掌握,但是存在著很大的缺陷。例如,當演算法中含有多分支或循環操作時很難表述清楚。另外,使用自然語言描述演算法還很容易造成歧義(稱之為二義性),譬如有這樣一句話——「武松打死老虎」,我們既可以理解為「武松/打死老虎」,又可以理解為「武松/打/死老虎」。自然語言中的語氣和停頓不同,就可能使他人對相同的一句話產生不同的理解。又如「你輸他贏」這句話,使用不同的語氣說,可以產生3種截然不同的意思,同學們不妨試試看。為了解決自然語言描述演算法中存在著可能的二義性,我們提出了第2種描述演算法的方法——流程圖。第2種:使用流程圖描述從1開始的連續n個自然
5. 演算法的基本概念和特徵
演算法是指解題方案的准確而完整的描述,是一系列解決問題的清晰指令,演算法代表著用系統的方法描述解決問題的策略機制。也就是說,能夠對一定規范的輸入,在有限時間內獲得所要求的輸出。如果一個演算法有缺陷,或不適合於某個問題,執行這個演算法將不會解決這個問題。不同的演算法可能用不同的時間、空間或效率來完成同樣的任務。一個演算法的優劣可以用空間復雜度與時間復雜度來衡量。
演算法中的指令描述的是一個計算,當其運行時能從一個初始狀態和(可能為空的)初始輸入開始,經過一系列有限而清晰定義的狀態,最終產生輸出並停止於一個終態。一個狀態到另一個狀態的轉移不一定是確定的。隨機化演算法在內的一些演算法,包含了一些隨機輸入。
一、數據對象的運算和操作:計算機可以執行的基本操作是以指令的形式描述的。一個計算機系統能執行的所有指令的集合,成為該計算機系統的指令系統。一個計算機的基本運算和操作有如下四類:
1.算術運算:加減乘除等運算。
2.邏輯運算:或、且、非等運算。
3.關系運算:大於、小於、等於、不等於等運算。
4.數據傳輸:輸入、輸出、賦值等運算。
二、演算法的控制結構:一個演算法的功能結構不僅取決於所選用的操作,而且還與各操作之間的執行順序有關。
6. 簡述演算法的概念及其特性,如何表示一個演算法
通俗的講,演算法是指解決問題的方法或者過程,但是嚴格的講演算法是滿足以下性質的指令序列:
1 輸入:有零個或者多個外部量作為演算法的輸入
2輸出:演算法產生至少一個量作為輸出
3確定性:組成演算法的每條指令時清晰的,無歧義的
4又窮性:演算法中的每條指令的執行次數有限,執行每條指令的時間也是郵箱的。
至於說如何表示演算法,演算法只是一種解決問題的思想與具體的計算機語言無關,深入理解思想之後我想你如果學習了一門編程語言,就算是腳本語言,你可以實現演算法的。