数学里的算法
① 数学简便计算,有哪几种方法
简便计算主要有三大方法,分别是加减凑整、分组凑整、提公因数法。
它采用数学计算中的拆分凑整思想,通过四则运算规律,从而简化计算。
就像68+77=?
大多数人不一定立刻能算出结果,
如果换成70+75=?
相信每一个人都可以一口算出和是145。
这里其实就是把77拆分成2+75,
68+77
=68+2+75
=70+75
=145
遇见复杂的计算式时,
先观察有没有可能凑整,
凑成整十整百之后再进行计算,
不仅简便,而且避免计算出错。
①加减凑整
【例题1】999+99+29+9+4=?
题中999,99,29,9这四个数字与整数1000,100,30,10都是相差1,4就可以拆分成1+1+1+1,把这4个1补到999,99,29,9上,原式就可以简化成:
999+99+29+9+4
=999+99+29+9+1+1+1+1
=999+1+99+1+29+1+9+1
=1000+100+30+10
=1140
【例题2】5999+499+299+19=?
看完例1,再来看看例2,还是末位都是9,自然要用我们的凑整法了,不过稍有不同,因为例2中没有4来拆分成1+1+1+1。
没有枪没有炮,自己去创造!
先把它加上1+1+1+1,然后再减去4,不就相当于式子加了一个0吗?
5999+499+299+19
=5999+1+499+1+299+1+19+1-4
=6000+500+300+20-4
=6816
②分组凑整
在只有加减法的计算题中,将算式中的各项重新分下组凑整,也可以使计算非常方便。
【例题3】100-95+92-89+86-83+80-77=?
题目中的两位数加减混合运算,硬算是非常费劲的,但是似乎又不能拆分凑整,再观察题目可以发现从第2个数95起,后面的数都比前一个小3。
根据加法减法运算性质,我们给相邻的项加上括号。
100-95+92-89+86-83+80-77
=(100-95)+(92-89)+(86-83)+(80-77)
=5+3+3+3
=14
凑整法不仅可以用在加减计算中,乘除加减混合运算也常常会考到。
③提取公因数法
这就需要用到乘法分配律提取公因数,
又称为提取公因数法。
如果没有公因数,我们可以采取乘法结合律变化出公因数。
a×b=(a×10)×(b÷10),
a×b÷c=a÷c×b,
a×b×c=a×(b×c)。
【例题4】47.9x6.6+529x0.34=?
很明显题目中的6.6+3.4=10,我们想办法凑出一个3.4,这就用到了a×b=(a×10)×(b÷10)。但是即使10凑出来,仍然不能提取公因数来简便计算,这就得用到乘法分配律,52.9x3.4=(47.9+5)x3.4,创造出一个47.9,方便我们提取公因数。
47.9x6.6+529x0.34
=47.9x6.6+529÷10x10x0.34
=47.9x6.6+(47.9+5)x3.4
=47.9x(6.6+3.4)+17
=496
简便计算的考察重点在于四则运算规律的灵活运用,方法掌握的基础上,对于四则运算规律必须牢记在心,才能更好地理解运用。
② 数学基本运算法则
四则是指加法、减法、乘法、除法的计算法则。
在数学中,当一级运算(加减)和二级运算(乘除)同时出现在一个式子中时,它们的运算顺序是先乘除,后加减,如果有括号就先算括号内后算括号外,同一级运算顺序是从左到右,这样的运算叫四则运算。
四则运算的法则:
1、整数加、减计算法则:
1)要把相同数位对齐,再把相同计数单位上的数相加或相减;
2)哪一位满十就向前一位进。
2、小数加、减法的计算法则:
1)计算小数加、减法,先把各数的小数点对齐(也就是把相同数位上的数对齐),
2)再按照整数加、减法的法则进行计算,最后在得数里对齐横线上的小数点点上小数点。
(得数的小数部分末尾有0,一般要把0去掉。)
3、分数加、减计算法则:
1)分母相同时,只把分子相加、减,分母不变;
2)分母不相同时,要先通分成同分母分数再相加、减。
4、整数乘法法则:
1)从右起,依次用第二个因数每位上的数去乘第一个因数,乘到哪一位,得数的末尾就和第二个因数的哪一位对个因数的哪一位对齐;
2)然后把几次乘得的数加起来。
(整数末尾有0的乘法:可以先把0前面的数相乘,然后看各因数的末尾一共有几个0,就在乘得的数的末尾添写几个0。)
5、小数乘法法则:
1)按整数乘法的法则算出积;
2)再看因数中一共有几位小数,就从得数的右边起数出几位,点上小数点。
3)得数的小数部分末尾有0,一般要把0去掉。
6、分数乘法法则:把各个分数的分子乘起来作为分子,各个分数的分母相乘起来作为分母,(即乘上这个分数的倒数),然后再约分。
7、整数的除法法则
1)从被除数的商位起,先看除数有几位,再用除数试除被除数的前几位,如果它比除数小,再试除多一位数;
2)除到被除数的哪一位,就在那一位上面写上商;
3)每次除后余下的数必须比除数小。
8、除数是整数的小数除法法则:
1)按照整数除法的法则去除,商的小数点要和被除数的小数点对齐;
2)如果除到被除数的末尾仍有余数,就在余数后面补零,再继续除。
9、除数是小数的小数除法法则:
1)先看除数中有几位小数,就把被除数的小数点向右移动几位,数位不够的用零补足;
2)然后按照除数是整数的小数除法来除
10、分数的除法法则:
1)用被除数的分子与除数的分母相乘作为分子;
2)用被除数的分母与除数的分子相乘作为分母。
③ 小学数学的计算中,算法有哪些例如:凑十法,想加算减
算法也就只有整数、小数、分数、百分数的加、减、乘、除,四则混合运算,乘方(只限于平方、立方),小数、分数、百分数的互化,形体周长、面积、体积计算,计量单位的换算,简单的有理数加减法。
至于运算的技巧就有很多,一般都是运算定律、性质进行简便计算,如加法交换律、加法结合律、连减性质、乘法交换律、乘法结合率、除法商不变性质,……很多,教师会在不同的阶段教学生灵活运用这些知识,提高学生的计算能力。
你说的凑十法只是计算技巧的一种。
④ 什么叫算法算法有哪几种表示方法
算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。计算机科学家往往将“算法”一词的含义限定为此类“符号算法”。“算法”概念的初步定义:一个算法是解决一个问题的进程。而并不需要每次都发明一个解决方案。
已知的算法有很多,例如“分治法”、“枚举测试法”、“贪心算法”、“随机算法”等。
(4)数学里的算法扩展阅读
算法中的“分治法”
“分治法”是把一个复杂的问题拆分成两个较为简单的子问题,进而两个子问题又可以分别拆分成另外两个更简单的子问题,以此类推。问题不断被层层拆解。然后,子问题的解被逐层整合,构成了原问题的解。
高德纳曾用过一个邮局分发信件的例子对“分治法”进行了解释:信件根据不同城市区域被分进不同的袋子里;每个邮递员负责投递一个区域的信件,对应每栋楼,将自己负责的信件分装进更小的袋子;每个大楼管理员再将小袋子里的信件分发给对应的公寓。
⑤ 数学速算方法有哪些
数学速算方法有:
1、加法速算:
计算任意位数的加法速算,用口诀 “本位相加(针对进位数) 减加补,前位相加多加一 ”就可以彻底解决任意位数从高位数到低位数的加法速算方法。
比如:(1)67+48=(6+5)×10+(7-2)=115(2)758+496=(7+5)×100+(5-0)×10+8-4=1254即可。
2、减法速算:
计算任意位数的减法速算方法也同样是用一种减法速算通用口诀 ——“本位相减(针对借位数) 加减补,前位相减多减一 ”就可以彻底解决任意位数从高位数到低位数的减法速算方法。
比如:(1),67-48=(6-5)×10+(7+2)=19,(2),758-496=(7-5)×100+(5+1)×10+8-6=262即可。
3、乘法速算:
魏氏乘法速算通用公式:ab×cd=(a+1)×c×100+b×d+魏氏速算嬗数×10。
(5)数学里的算法扩展阅读
数学速算它可以不借助任何计算工具在很短时间内就能使学习者,用一种思维,一种方法快速准确地掌握任意数加、减、乘、除的速算方法。从而达到快速提高学习者口算和心算的速算能力。
数学速算着重培养孩子的数学思维能力,全面激发左右脑潜能,开发全脑。经过快心算的训练,学前孩子可以深刻的理解数学的本质(包含),数的意义(基数,序数,和包含)使孩子掌握处理复杂信息分解方法,发散思维,逆向思维得到了发展。孩子得到一个反应敏锐的大脑。
⑥ 数学的各种算法
算法(Algorithm)是指解题方案的准确而完整的描述,是一系列解决问题的清晰指令,算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说,能够对一定规范的输入,在有限时间内获得所要求的输出。如果一个算法有缺陷,或不适合于某个问题,执行这个算法将不会解决这个问题。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。
算法中的指令描述的是一个计算,当其运行时能从一个初始状态和(可能为空的)初始输入开始,经过一系列有限而清晰定义的状态,最终产生输出并停止于一个终态。一个状态到另一个状态的转移不一定是确定的。随机化算法在内的一些算法,包含了一些随机输入。
形式化算法的概念部分源自尝试解决希尔伯特提出的判定问题,并在其后尝试定义有效计算性或者有效方法中成形。这些尝试包括库尔特·哥德尔、Jacques Herbrand和斯蒂芬·科尔·克莱尼分别于1930年、1934年和1935年提出的递归函数,阿隆佐·邱奇于1936年提出的λ演算,1936年Emil Leon Post的Formulation 1和艾伦·图灵1937年提出的图灵机。即使在当前,依然常有直觉想法难以定义为形式化算法的情况。
一个算法应该具有以下五个重要的特征:
有穷性
(Finiteness)
算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止;
确切性
(Definiteness)
算法的每一步骤必须有确切的定义;
输入项
(Input)
一个算法有0个或多个输入,以刻画运算对象的初始情况,所谓0个输入是指算法本身定出了初始条件;
输出项
(Output)
一个算法有一个或多个输出,以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的;
可行性
(Effectiveness)
算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步,即每个计算步都可以在有限时间内完成(也称之为有效性)。
一、数据对象的运算和操作:计算机可以执行的基本操作是以指令的形式描述的。一个计算机系统能执行的所有指令的集合,成为该计算机系统的指令系统。一个计算机的基本运算和操作有如下四类:[1]
1.算术运算:加减乘除等运算
2.逻辑运算:或、且、非等运算
3.关系运算:大于、小于、等于、不等于等运算
4.数据传输:输入、输出、赋值等运算[1]
二、算法的控制结构:一个算法的功能结构不仅取决于所选用的操作,而且还与各操作之间的执行顺序有关。
算法可大致分为基本算法、数据结构的算法、数论与代数算法、计算几何的算法、图论的算法、动态规划以及数值分析、加密算法、排序算法、检索算法、随机化算法、并行算法,厄米变形模型,随机森林算法。
算法可以宏泛地分为三类:
一、有限的,确定性算法 这类算法在有限的一段时间内终止。他们可能要花很长时间来执行指定的任务,但仍将在一定的时间内终止。这类算法得出的结果常取决于输入值。
二、有限的,非确定算法 这类算法在有限的时间内终止。然而,对于一个(或一些)给定的数值,算法的结果并不是唯一的或确定的。
三、无限的算法 是那些由于没有定义终止定义条件,或定义的条件无法由输入的数据满足而不终止运行的算法。通常,无限算法的产生是由于未能确定的定义终止条件。
希望我能帮助你解疑释惑。
⑦ 中国古代数学中的算法
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关于辗转相除法,
搜了一下,
在我国古代的《九章算术》中就有记载,现摘录如下:
约分术曰:“可半者半之,不可半者,副置分母、子之数,以少减多,更相减损,求其等也。以等数约之。”
其中所说的“等数”,就是最大公约数。求“等数”的办法是“更相减损”法,实际上就是辗转相除法。
辗转相除法求最大公约数,是一种比较好的方法,比较快。
对于52317和75569两个数,你能迅速地求出它们的最大公约数吗?一般来说你会找一找公共的使因子,这题可麻烦了,不好找,质因子大。
现在教你用辗转相除法来求最大公约数。
先用较大的75569除以52317,得商1,余数23252,再以52317除以23252,得商2,余数是5813,再用23252做被除数,5813做除数,正好除尽得商数4。这样5813就是75569和52317的最大公约数。你要是用分解使因数的办法,肯定找不到。
那么,这辗转相除法为什么能得到最大公约数呢?下面我就给大伙谈谈。
比如说有要求a、b两个整数的最大公约数,a>b,那么我们先用a除以b,得到商8,余数r1:a÷b=q1…r1我们当然也可以把上面这个式子改写成乘法式:a=bq1+r1------l)
如果r1=0,那么b就是a、b的最大公约数3。要是r1≠0,就继续除,用b除以r1,我们也可以有和上面一样的式子:
b=r1q2+r2-------2)
如果余数r2=0,那么r1就是所求的最大公约数3。为什么呢?因为如果2)式变成了b=r1q2,那么b1r1的公约数就一定是a1b的公约数。这是因为一个数能同时除尽b和r1,那么由l)式,就一定能整除a,从而也是a1b的公约数。
反过来,如果一个数d,能同时整除a1b,那么由1)式,也一定能整除r1,从而也有d是b1r1的公约数。
这样,a和b的公约数与b和r1的公约数完全一样,那么这两对的最大公约数也一定相同。那b1r1的最大公约数,在r1=0时,不就是r1吗?所以a和b的最大公约数也是r1了。
有人会说,那r2不等于0怎么办?那当然是继续往下做,用r1除以r2,……直到余数为零为止。
在这种方法里,先做除数的,后一步就成了被除数,这就是辗转相除法名字的来历吧。