A. 演算法的描述、特性以及概念
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。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。
一個演算法應該具有以下七個重要的特徵:
1、有窮性(Finiteness)
演算法的有窮性是指演算法必須能在執行有限個步驟之後終止
2、確切性(Definiteness)
演算法的每一步驟必須有確切的定義;
3、輸入項(Input)
一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算對象的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定出了初始條件;
4、輸出項(Output)
一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入數據加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;
5、可行性(Effectiveness)
演算法中執行的任何計算步都是可以被分解為基本的可執行的操作步,即每個計算步都可以在有限時間內完成;(也稱之為有效性)6、
高效性(High
efficiency)
執行速度快,佔用資源少;
7、
健壯性(Robustness)
對數據響應正確。
B. 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。
C. 演算法的定義及其特徵
演算法的定義及其特徵如下:
演算法是指解題方案的准確而完整的橡纖描述,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;它是求解問題類的、機械的、統一的方法,常用於計算、數據處理和自動推理。
演算法的描述方式
1、用自然語言描述演算法自然語言是人們日常所用的語言,如漢語、英語、德語等。使用這些語言不用專門訓練,所描述的演算法也通俗易懂。
2、用流程圖描述演算法,在數學課程里,我們學習了用程序框圖來描述演算法。在程序框圖中流程圖是描述演算法的常用工具由一些圖形符號來表示演算法。
3、用偽代碼描述演算法,偽代碼是用介於自然語言和計算機語言之間的文字和符號來描述演算法的工具。它不用圖形符號,因此,書寫方便、格式緊湊,易於理解,便於向計算機程序設計語言過度。
D. 演算法的描述方式有幾種分別是什麼
描述演算法的方法有多種,常用的有自然語言、結構化流程圖、偽代碼和PAD圖等,其中最普遍的是流程圖,分思法。
流程圖(Flow Chart)使用圖形表示演算法的思路是一種極好的方法,因為千言萬語不如一張圖。流程圖在匯編語言和早期的BASIC語言環境中得到應用。相關的還有一種PAD圖,對PASCAL或C語言都極適用。
要素:
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。
以上內容參考:網路-演算法
E. 什麼是演算法,常用的演算法描述有哪些
演算法的描述方式主要有自然語言,流程圖,偽代碼等,它們的優勢和不足可以簡單地歸納如下:1、自然語言優勢:自然語言描述的演算法通俗易懂,不用專門的訓練不足:a.由於自然語言的歧義性,容易導致演算法執行的不確定性.b.自然語言的語句一般較長,導致描述的演算法太長.c.當一個演算法中循環和分歧較多時就很難清晰地表示出來.d.自然語言表示的演算法不便翻譯成計算機程序設計語言.2、流程圖優勢:流程圖描述的演算法清晰簡潔,容易表達選擇結構,它不依賴於任何具體的計算機和計算機程序設計語言,從而有利於不同環境的程序設計.不足:不易書寫,修改起來比較費事,可以藉助於專用的流程圖製作軟體來提升繪制和修改.3、偽代碼優勢:偽代碼迴避了程序設計語言的嚴格、煩瑣的書寫格式,書寫方便,同時具備格式緊湊,易於理解,便於向計算機程序設計語言過渡的優點.不足:由於偽代碼的種類繁多,語句不容易規范,有時會產生誤讀.