计算机算法深入分析

⑴ 算法分析的两个主要方面是什么

空间复杂性和时间复杂性。

时间复杂度和空间复杂度是衡量算法好差的重要指标，正确性和简洁性、可读性和可运行性是从软件工程角度要求系统实现的目标。

一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的，事实上有穷性往往是在合理的范围之内，如果让计算机执行一个历时1000年才结束的算法，这虽然是有穷的，但超过了合理的限度，不能将其视为有效算法。

算法分析注意事项：

循环结构是算法教学的重点和难点，要注意分散此难点，做到循序渐进，逐层深入，例如在教算法含义时先渗透一点循环结构的知识，在教算法3 种基本结构时可先给出循环结构的一些简单的例子，到了教条件语句和循环语句时再逐步加深。

输入数据的长度（通常考虑任意大的输入，没有上界），值域通常是执行步骤数量（时间复杂度）或者存储器位置数量（空间复杂度）。算法分析是计算复杂度理论的重要组成部分。

⑵ 都说程序执行的效率跟算法有关，究竟什么是计算机的算法呢怎么理解的怎么使用

算法（Algorithm）是一系列解决问题的清晰指令，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。 算法可以理解为有基本运算及规定的运算顺序所构成的完整的解题步骤。或者看成按照要求设计好的有限的确切的计算序列，并且这样的步骤和序列可以解决一类问题。 一个算法应该具有以下五个重要的特征： 1、有穷性： 一个算法必须保证执行有限步之后结束； 2、确切性： 算法的每一步骤必须有确切的定义； 3、输入：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除了初始条件； 4、输出：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； 5、可行性： 算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。 计算机科学家尼克劳斯-沃思曾着过一本着名的书《数据结构十算法= 程序》，可见算法在计算机科学界与计算机应用界的地位。 [编辑本段]算法的复杂度 同一问题可用不同算法解决，而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率。算法分析的目的在于选择合适算法和改进算法。一个算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度来考虑。 时间复杂度 算法的时间复杂度是指算法需要消耗的时间资源。一般来说，计算机算法是问题规模n 的函数f(n)，算法的时间复杂度也因此记做 T(n)=Ο(f(n)) 因此，问题的规模n 越大，算法执行的时间的增长率与f(n) 的增长率正相关，称作渐进时间复杂度（Asymptotic Time Complexity）。 空间复杂度 算法的空间复杂度是指算法需要消耗的空间资源。其计算和表示方法与时间复杂度类似，一般都用复杂度的渐近性来表示。同时间复杂度相比，空间复杂度的分析要简单得多。 详见网络词条"算法复杂度" [编辑本段]算法设计与分析的基本方法 1.递推法 递推法是利用问题本身所具有的一种递推关系求问题解的一种方法。它把问题分成若干步，找出相邻几步的关系，从而达到目的，此方法称为递推法。 2.递归 递归指的是一个过程：函数不断引用自身，直到引用的对象已知 3.穷举搜索法 穷举搜索法是对可能是解的众多候选解按某种顺序进行逐一枚举和检验，并从众找出那些符合要求的候选解作为问题的解。 4.贪婪法 贪婪法是一种不追求最优解，只希望得到较为满意解的方法。贪婪法一般可以快速得到满意的解，因为它省去了为找最优解要穷尽所有可能而必须耗费的大量时间。贪婪法常以当前情况为基础作最优选择，而不考虑各种可能的整体情况，所以贪婪法不要回溯。 5.分治法 把一个复杂的问题分成两个或更多的相同或相似的子问题，再把子问题分成更小的子问题……直到最后子问题可以简单的直接求解，原问题的解即子问题的解的合并。 6.动态规划法 动态规划是一种在数学和计算机科学中使用的，用于求解包含重叠子问题的最优化问题的方法。其基本思想是，将原问题分解为相似的子问题，在求解的过程中通过子问题的解求出原问题的解。动态规划的思想是多种算法的基础，被广泛应用于计算机科学和工程领域。 7.迭代法 迭代是数值分析中通过从一个初始估计出发寻找一系列近似解来解决问题（一般是解方程或者方程组）的过程，为实现这一过程所使用的方法统称为迭代法。 [编辑本段]算法分类 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。 算法可以宏泛的分为三类： 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。 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。 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。

⑶ 计算机算法的一般含义

所谓算法就是面对某些实际问题，把人想象的自然想法用计算机术语来表示出来

⑷ 计算机算法是什么

计算机算法是以一步接一步的方式来详细描述计算机如何将输入转化为所要求的输出的过程，或者说，算法是对计算机上执行的计算过程的具体描述。

⑸ 计算机的算法有哪些特性

计算机的算法具有的特性：
1.有穷性。一个算法应包含有限的操作步骤，而不能是无限的。事实上"有穷性"往往指"在合理的范围之内"。如果让计算机执行一个历时1000年才结束的算法，这虽然是有穷的，但超过了合理的限度，人们不把他视为有效算法。
2. 确定性。算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的。算法中的每一个步骤应当不致被解释成不同的含义，而应是十分明确的。也就是说，算法的含义应当是唯一的，而不应当产生"歧义性"。
3. 有零个或多个输入、所谓输入是指在执行算法是需要从外界取得必要的信息。
4. 有一个或多个输出。算法的目的是为了求解，没有输出的算法是没有意义的。
5.有效性。 算法中的每一个 步骤都应当能有效的执行。并得到确定的结果。
计算机算法简介：
算法必须具备以下性质:
(1)算法首先必须是正确的，即对于任意的一组输入，包括合理的输入与不合理的输入，总能得到预期的输出。如果一个算法只是对合理的输入才能得到预期的输出，而在异常情况下却无法预料输出的结果，那么它就不是正确的。
(2)算法必须是由一系列具体步骤组成的，并且每一步都能够被计算机所理解和执行，而不是抽象和模糊的概念。
(3)每个步骤都有确定的执行顺序，即上一步在哪里;下一步是什么，都必须明确，无二义性。
(4)无论算法有多么复杂，都必须在有限步之后结束并终止运行;即算法的步骤必须是有限的。在任何情况下，算法都不能陷入无限循环中。
一个问题的解决方案可以有多种表达方式;但只有满足以上4个条件的解才能称之为算法。

⑹ 计算机算法指的是什么

算法，从字面意义上解释，就是用于计算的方法，通过该这种方法可以达到预期的计算结果。目前，被广泛认可的算法专业定义是：算法是模型分析的一组可行的，确定的，有穷的规则。
通俗的说，算法也可以理解为一个解题步骤，有一些基本运算和规定的顺序构成。但是从计算机程序设计的角度看，算法由一系列求解问题的指令构成，能根据规范的输入，在有限的时间内获得有效的输出结果。算法代表了用系统的方法来描述解决问题的一种策略机制。

完成同一件事的不同的算法完成的时间和占用的资源可能并不相同，这就牵扯到效率的问题。算法的基本任务是针对一个具体的问题，找到一个高效的处理方法，从而完成任务。而这就是我们的责任了。

算法的五个特征：
一个典型的算法一般都可以抽象出5个特征：
有穷性：算法的指令或者步骤的执行次数和时间都是有限的。
确切性：算法的指令或步骤都有明确的定义。
输入：有相应的输入条件来刻画运算对象的初始情况。
输出：一个算应有明确的结果输出。
可行性：算法的执行步骤必须是可行的。

⑺ 什么叫算法什么叫计算机算法

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。
特征
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）。
例1：输入矩形的边长，计算并输出矩形面积
输入矩形的边长a和b
面积s=a*b
输出s的值，算法结束
例2：交换两个变量a和b的值
输入两个数a和b
t=a;
a=b;
b=t;
输出变量a和b的值，算法结束
例3：输入3个任意的整数，按从小到大的顺序输出这三个整数
输入三个数a、b和c
如果a>b，就交换a、b的值
如果a>c，就交换a、c的值
如果b>c，就交换b、c的值
输出a、b、c的值，算法结束
例4：输入一个正整数n，输出1+2+3+...+n的和
1)输入n的值
2)s=0;
3)i=1;
4)s=s+i;
5)如果i<n，则i=i+1，转步骤4)
6)输出s的值，算法结束
例5：输入两个正整数a和b，输出它们的最大公约数
1)输入两个数a和b
2)r=a%b;
3)如果r=0，转步骤7)
4)a=b;
5)b=r;
6)转步骤2)
7)输出b的值，算法结束