计算机算法理论

‘壹’ 在计算机中，算法是指什么

算法（Algorithm）是对问题求解方法的精确描述
，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、
明确性
：
算法的每一步骤必须意义明确；
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、
可执行性
：
所采用的算法必须能够在计算机上执行。
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。

‘贰’ 什么叫计算机的算法

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，这虽然拆带是有穷的，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，算野旦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. 有一个或旅脊芦多个输出。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。

‘叁’ 计算机中算法的基本概念有哪些

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。一个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。

‘肆’ 计算机怎么计算 深入了解计算机的计算原理

非门：输入信号为1时，输出纯拿橡信号为0；输入信号为0时，输出信号为1。

计算机的计算是基于二进制系统进行的。二进做旁制系统是一种数字编码方式，只有两个数字0和1，因此被称为“二进制”，也叫“基数为2的数制”。在二进制系统中，每一位数字的权值都是2的n次方，其中n为该数字在数字串中的位置，从右向左递增。

计算机的计算是基于二进制系统进行的。二进制系统是一种数字编码方式，只有两个数字0和1，因此被称为“二进制”，也叫“基数为2的数制”。在二进制系统中，每一位数字的权值都是2的n次方，其中n为该数字在数字串中的位置，从右向左递增。

通过这些逻辑电路的组合，可以实现各种复杂的运算。

二、运算器

算法是敏携计算机进行计算的关键。算法是一种解决问题的方法，它是一系列清晰而有序的指令，用于解决特定的问题或完成特定的任务。在计算机中，算法被编写成程序，程序是一组指令的集合，用于描述计算机如何执行特定的任务。

‘伍’ 计算机算法指的是什么

计算机算法指的是解决某一问题的有限运算序列，算法的定义是用来解决某一特定类型问题的有限运算序列；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。

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。

‘陆’ 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。

‘柒’ 计算机算法是什么

个人觉得算法就是使用适合计算机计算的代码，告诉计算机如何解决问题；
也就是一种给计算机设计的解决特定问题的方法
有时候一个计算机算法并不适合人类使用去解决同一个问题

‘捌’ 量子计算机的算法理论

量子计算机在1980年代多处于理论推导状态。1994年彼得·秀尔（Peter Shor）提出量子质因子分解算法后，因其对于通行于银行及网络等处的RSA加密算法可以破解而构成威胁之后，量子计算机变成了热门的话题，除了理论之外，也有不少学者着力于利用各种量子系统来实现量子计算机。
半导体靠控制集成电路来记录及运算信息，量子计算机则希望控制原子或小分子的状态，记录和运算信息。 1994年，贝尔实验室的专家彼得·秀尔（Peter Shor）证明量子计算机能做出离散对数运算[11]，而且速度远胜传统计算机。因为量子不像半导体只能记录0与1，可以同时表示多种状态。如果把半导体比成单一乐器，量子计算机就像交响乐团，一次运算可以处理多种不同状况，因此，一个40比特的量子计算机，就能在很短时间内解开1024位计算机花上数十年解决的问题。 量子计算机，顾名思义，就是实现量子计算的机器。是一种使用量子逻辑进行通用计算的设备。不同于电子计算机（或称传统电脑），量子计算用来存储数据的对象是量子比特，它使用量子算法来进行数据操作。
要说清楚量子计算，首先看经典计算机。经典计算机从物理上可以被描述为对输入信号序列按一定算法进行变换的机器，其算法由计算机的内部逻辑电路来实现。
1.其输入态和输出态都是经典信号，用量子力学的语言来描述，也即是：其输入态和输出态都是某一力学量的本征态。如输入二进制序列0110110，用量子记号，即|0110110>。所有的输入态均相互正交。对经典计算机不可能输入如下叠加态：C1|0110110 >+ C2|1001001>。
2.经典计算机内部的每一步变换都演化为正交态，而一般的量子变换没有这个性质，因此，经典计算机中的变换（或计算）只对应一类特殊集。
相应于经典计算机的以上两个限制，量子计算机分别作了推广。量子计算机的输入用一个具有有限能级的量子系统来描述，如二能级系统（称为量子比特（qubits）），量子计算机的变换（即量子计算）包括所有可能的幺正变换。
1.量子计算机的输入态和输出态为一般的叠加态，其相互之间通常不正交；
2量子计算机中的变换为所有可能的幺正变换。得出输出态之后，量子计算机对输出态进行一定的测量，给出计算结果。
由此可见，量子计算对经典计算作了极大的扩充，经典计算是一类特殊的量子计算。量子计算最本质的特征为量子叠加性和量子相干性。量子计算机对每一个叠加分量实现的变换相当于一种经典计算，所有这些经典计算同时完成，量子并行计算。
无论是量子并行计算还是量子模拟计算，本质上都是利用了量子相干性。遗憾的是，在实际系统中量子相干性很难保持。在量子计算机中，量子比特不是一个孤立的系统，它会与外部环境发生相互作用，导致量子相干性的衰减，即消相干（也称“退相干”）。因此，要使量子计算成为现实，一个核心问题就是克服消相干。而量子编码是迄今发现的克服消相干最有效的方法。主要的几种量子编码方案是：量子纠错码、量子避错码和量子防错码。量子纠错码是经典纠错码的类比，是目前研究的最多的一类编码，其优点为适用范围广，缺点是效率不高。
正如大多数人所了解的，量子计算机在密码破解上有着巨大潜力。当今主流的非对称（公钥）加密算法，如RSA加密算法，大多数都是基于于大整数的因式分解或者有限域上的离散指数的计算这两个数学难题。他们的破解难度也就依赖于解决这些问题的效率。传统计算机上，要求解这两个数学难题，花费时间为指数时间（即破解时间随着公钥长度的增长以指数级增长），这在实际应用中是无法接受的。而为量子计算机量身定做的秀尔算法可以在多项式时间内（即破解时间随着公钥长度的增长以k次方的速度增长，其中k为与公钥长度无关的常数）进行整数因式分解或者离散对数计算，从而为RSA、离散对数加密算法的破解提供可能。但其它不是基于这两个数学问题的公钥加密算法，比如椭圆曲线加密算法，量子计算机还无法进行有效破解 。
针对对称（私钥）加密，如AES加密算法，只能进行暴力破解，而传统计算机的破解时间为指数时间，更准确地说，是 ，其中 为密钥的长度。而量子计算机可以利用Grover算法进行更优化的暴力破解，其效率为 ，也就是说，量子计算机暴力破解AES-256加密的效率跟传统计算机暴力破解AES-128是一样的。
更广泛而言，Grover算法是一种量子数据库搜索算法，相比传统的算法，达到同样的效果，它的请求次数要少得多。对称加密算法的暴力破解仅仅是Grover算法的其中一个应用。
在利用EPR对进行量子通讯的实验中科学家发现，只有拥有EPR对的双方才可能完成量子信息的传递，任何第三方的窃听者都不能获得完全的量子信息，正所谓解铃还需系铃人，这样实现的量子通讯才是真正不会被破解的保密通讯。
此外量子计算机还可以用来做量子系统的模拟，人们一旦有了量子模拟计算机，就无需求解薛定谔方程或者采用蒙特卡罗方法在经典计算机上做数值计算，便可精确地研究量子体系的特征。

‘玖’ 什么叫算法什么叫计算机算法

一、算法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。算法常常含有重复的步骤和一些比较或逻辑判断。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。
二、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。

‘拾’ 我对计算机的算法总是理解的不透彻,书上理论的东西有点看不太懂,谁能形象的举个例子说明

算法,如果抛开键稿计算机,就是解决问题的方法,类比到计算机,就是要计算机解决问题的方法,算法不是计算机中独有的,所以解决方法都可以叫算法,诸如用火烧水,用杯装水,也是一个算法.
计算机中,拿书上来说,算法枝镇就是程序的灵魂.也就是让计算机通过你"教"他,让他有解决这种问题的方法的方法就是猛亮粗算法