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简述算法的

发布时间: 2023-03-28 15:30:27

1. 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。

(1)简述算法的扩展阅读

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。

2. 何谓算法算法有什么性质

算法(algorithm),在数学(算学)和计算机科学之中,为任何一系列良定义的具体计算步骤,常用于计算、数据处理和自动推理。作为一个有效方法,算法被用于计算函数,它包含了一系列定义清晰的指令,并可于有限的时间及空间内清楚的表述出来。

特点:

1、输入:一个算法必须有零个或以上输入量。

2、输出:一个算法应有一个或以上输出量,输出量是算法计算的结果。

3、明确性:算法的描述必须无歧义,以保证算法的实际执行结果是精确地符合要求或期望,通常要求实际运行结果是确定的。

4、有限性:依据图灵的定义,一个算法是能够被任何图灵完备系统模拟的一串运算,而图灵机只有有限个状态、有限个输入符号和有限个转移函数(指令)。而一些定义更规定算法必须在有限个步骤内完成任务。

5、有效性:又称可行性。能够实现,算法中描述的操作都是可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。

(2)简述算法的扩展阅读:

常用设计模式

完全遍历法和不完全遍历法:在问题的解是有限离散解空间,且可以验证正确性和最优性时,最简单的算法就是把解空间的所有元素完全遍历一遍,逐个检测元素是否是我们要的解。

这是最直接的算法,实现往往最简单。但是当解空间特别庞大时,这种算法很可能导致工程上无法承受的计算量。这时候可以利用不完全遍历方法——例如各种搜索法和规划法——来减少计算量。

1、分治法:把一个问题分割成互相独立的多个部分分别求解的思路。这种求解思路带来的好处之一是便于进行并行计算。

2、动态规划法:当问题的整体最优解就是由局部最优解组成的时候,经常采用的一种方法。

3、贪心算法:常见的近似求解思路。当问题的整体最优解不是(或无法证明是)由局部最优解组成,且对解的最优性没有要求的时候,可以采用的一种方法。

4、简并法:把一个问题通过逻辑或数学推理,简化成与之等价或者近似的、相对简单的模型,进而求解的方法。

3. 算法及其特性有哪些

1.算法的重要特性(1)有穷性:一个算法必须在执行有穷步骤之后正常结束,而不能形成无穷循环。

(2)确定性:算法中的每一条指令必须有确切的含义,不能产生多义性。

(2)可行性:算法中的每一条指令必须是切实可执行的,即原则上可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现。

(4)输入:一个算法应该有零个或多个输入。

(5)输出:一个算法应该有一个或多个输出,这些输出是同输入有特定关系的量。

2.算法描述的方法(1)框图描述:该方法使用流程图或N-S图来描述算法。

(2)自然语言描述:该方法采用自然语言,同时添加高级程序设计语言如while、for和if等基本控制语句来描述算法。这类描述方法自然、简洁,但缺乏严谨性和结构性。

(2)类语言描述:这是介于程序设计语言和自然语言之间算法描述形式,其特征是突出算法设计的主体部分而有意忽略某些过于严格的语法细节,如类C或C++的伪语言。这种算法不能直接在计算机上运行,但专业设计人员经常使用它来描述算法,它具有容易编写、阅读和格式统一的特点。

(4)程序设计语言描述:采用某种高级程序设计语言(如C或C++)来描述。这是可以在计算机上运行并获得结果的算法描述。

本课程将采用伪C语言进行算法描述。

2.算法与程序的关系算法的含义与程序十分相似,但二者是有区别的。算法和程序都是用来表达解决问题的逻辑步骤;算法是对解决问题方法的具体描述,程序是算法在计算机中的具体实现;一个程序不一定满足有穷性(死循环),而算法一定满足有穷性;程序中的指令必须是机器可执行的,而算法中的指令则无此限制;一个算法若用计算机语言来书写,则它就可以是一个程序。因此,程序是算法,但算法不一定是程序。4.算法设计要求在算法设计中,对同一个问题可以设计出不同的求解算法。如何评价这些算法的优劣,从而为算法设计和选择提供可靠的依据?通常可从以下四个方面评价算法的质量:

(1)正确性:算法应该能够正确地执行预先规定的功能,并达到所期望的性能要求。

(2)可读性:算法应该好读,以有利于读者对程序的理解,便于调试和修改。

(2)健壮性:算法应具有容错处理。当输入非法数据时,算法应对其作出反应,而不是产生莫名其妙的输出结果。

(4)效率与低存储量需求:效率指的是算法执行的时间。对于同一个问题,如果有多种算法可以求解,执行时间短的算法效率高。算法存储量指的是算法执行过程中所需要的最大存储空间。高效率和低存储量这两者与问题的规模有关。

4. 简述算法的各种表示形式

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原发布者:lsqlsy123
算法的表示方法算法的常用表示方法有如下三种:1、使用自然语言描述算法2、使用流程图描述算法3、使用伪代码描述算法我们来看怎样使用这3种不同的表示方法去描述解决问题的过程,以求解sum=1+2+3+4+5……+(n-1)+n为例。第1种:使用自然语言描述从1开始的连续n个自然数求和的算法①确定一个n的值;②假设等号右边的算式项中的初始值i为1;③假设sum的初始值为0;④如果i≤n时,执行⑤,否则转出执行⑧;⑤计算sum加上i的值后,重新赋值给sum;⑥计算i加1,然后将值重新赋值给i;⑦转去执行④;⑧输出sum的值,算法结束。从上面的这个描述的求解过程中,我们不难发现,使用自然语言描述算法的方法虽然比较容易掌握,但是存在着很大的缺陷。例如,当算法中含有多分支或循环操作时很难表述清楚。另外,使用自然语言描述算法还很容易造成歧义(称之为二义性),譬如有这样一句话——“武松打死老虎”,我们既可以理解为“武松/打死老虎”,又可以理解为“武松/打/死老虎”。自然语言中的语气和停顿不同,就可能使他人对相同的一句话产生不同的理解。又如“你输他赢”这句话,使用不同的语气说,可以产生3种截然不同的意思,同学们不妨试试看。为了解决自然语言描述算法中存在着可能的二义性,我们提出了第2种描述算法的方法——流程图。第2种:使用流程图描述从1开始的连续n个自然

5. 算法的基本概念和特征

算法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。
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.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。
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。

6. 简述算法的概念及其特性,如何表示一个算法

通俗的讲,算法是指解决问题的方法或者过程,但是严格的讲算法是满足以下性质的指令序列:
1 输入:有零个或者多个外部量作为算法的输入
2输出:算法产生至少一个量作为输出
3确定性:组成算法的每条指令时清晰的,无歧义的
4又穷性:算法中的每条指令的执行次数有限,执行每条指令的时间也是邮箱的。

至于说如何表示算法,算法只是一种解决问题的思想与具体的计算机语言无关,深入理解思想之后我想你如果学习了一门编程语言,就算是脚本语言,你可以实现算法的。

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