‘壹’ 算法是指解决问题的
算法是解决问题的清晰指令和策略机制。
算法以及空间模型等概念的一门学科,透过抽象化和逻辑推理的使用,尤其是计算量度和对物体形状及运动的观察中产生,数学家们做讲这些概念,为了工以及从合适选定的公理及定义中建立起严谨推导出的真理。
算法的特征
(1)确定性:算法的每一步必须是确切定义的,且无二意性,算法只有唯一的一条执行路径,对于相同的输入只能得出相同的输出。
(2)有容性:一个算法必须在执行有穷次运算后结束,在所规定的时间和空间内,若不能获得正确结果,其算法也是不能被采用的。
(3)可行性:算法中的每一个步骤都必须能用实现算法的工具可执行指令精确表达,并在有限步骤内完成,否则这种算法也是不会被采纳的。
(4)算法一定要根据输入的初始数据或给定的初值才能正确执行它的每一步骤。
‘贰’ 什么是算法,都什么,举个例子,谢谢
根据我个人的理解:
算法就是解决问题的具体的方法和步骤,所以具有以下性质:
1、有穷性: 一个算法必须保证执行有限步之后结束(如果步骤无限,问题就无法解决)
2、确切性:步骤必须明确,说清楚做什么。
3、输入:即解决问题前我们所掌握的条件。
4、输出:输出即我们需要得到的答案。
5、可行性:逻辑不能错误,步骤必须有限,必须得到结果。
算法通俗的讲:就是解决问题的方法和步骤。在计算机发明之前便已经存在。只不过在计算机发明后,其应用变得更为广泛。通过简单的算法,利用电脑的计算速度,可以让问题变得简单。
譬如:计算 1×2×3×4。。。。×999999999×1000000000
如果人为计算,可想而知,即使你用N卡车的纸张都很难计算出来,即使算出来了,也很难保证其准确性。
如果用VB算法:
dim a as integer
a=1
For i =1 to 1000000000
a=a*i
next i
input a
就这样,简单的算法,通过计算机强大的计算能力,问题就解决了。
关于这段算法的解释:i每乘一次,其数值都会增大1,一直乘到1000000000,这样,就将从1到1000000000的每个数都乘了。而且每乘一次,就将结束赋给a,这样,a就代表了前面的相乘的所有结果,一直乘到1000000000。最后得到的a,就是我们想要的。
〓以下是网络复制过来的,如果你有足够耐心,可以参考一下。
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。
[编辑本段]举例
经典的算法有很多,如:"欧几里德算法"。
[编辑本段]算法经典专着
目前市面上有许多论述算法的书籍,其中最着名的便是《计算机程序设计艺术》(The Art Of Computer Programming) 以及《算法导论》(Introction To Algorithms)。
[编辑本段]算法的历史
“算法”即算法的大陆中文名称出自《周髀算经》;而英文名称Algorithm 来自于9世纪波斯数学家al-Khwarizmi,因为al-Khwarizmi在数学上提出了算法这个概念。“算法”原为"algorism",意思是阿拉伯数字的运算法则,在18世纪演变为"algorithm"。欧几里得算法被人们认为是史上第一个算法。 第一次编写程序是Ada Byron于1842年为巴贝奇分析机编写求解解伯努利方程的程序,因此Ada Byron被大多数人认为是世界上第一位程序员。因为查尔斯·巴贝奇(Charles Babbage)未能完成他的巴贝奇分析机,这个算法未能在巴贝奇分析机上执行。 因为"well-defined procere"缺少数学上精确的定义,19世纪和20世纪早期的数学家、逻辑学家在定义算法上出现了困难。20世纪的英国数学家图灵提出了着名的图灵论题,并提出一种假想的计算机的抽象模型,这个模型被称为图灵机。图灵机的出现解决了算法定义的难题,图灵的思想对算法的发展起到了重要作用的。
‘叁’ 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
‘肆’ 算法的重要特性有哪些呢
算法的五个重要的特征:确定性、可行性、输入、输出、有穷性/有限性。
算法是解决“做什么”和“怎么做”的问题。解决一个问题可能有多种不同的算法,从效率上考虑,其中最为核心的还是算法的速度。因此,解决问题的步骤需要在有限的时间内完成,并且操作步骤中不可以有歧义性语句,以免后继步骤无法继续进行下去。通过对算法概念的分析,可以总结出一个算法必须满足如下 5个特性。
(1)有穷性。一个算法在执行有限步骤后,在有限时间内能够实现的,就称该算法具有有穷性。
有的算法在理论上满足有穷性,在有限的步骤后能够完成,但是计算机可能实际上会执行一天、一年、十年等等。算法的核心就是速度,那么这个算法也就没有意义了。总而言之,有穷性没有特定的限度,取决于人们的需要。
(2)确定性。算法中每一个步骤的表述都应该是确定的、没有歧义的语句。在人们的日常生活中,遇到歧义性语句,可以根据常识、语境等理解,然而还有可能理解错误。计算机不比人脑,不会根据算法的意义来揣测每一个步骤的意思,所以算法的每一步都要有确定的含义。
(3)有零个或多个输入。程序中的算法和数据是相互联系的。算法中,需要输入的是数据的量值。输入可以是多个也可以是零个。其实,零个输入并不是这个算法没有输入,而是这个输入没有直观地显现出来,隐藏在算法本身当中。
(4)有一个输出或多个输出。输出就是算法实现所得到的结果,是算法经过数据加工处理后得到的结果。有的算法输出的是数值,有的是图形,有的输出并不是那么显而易见。没有输出的算法是没有意义的。
(5)可行性。算法的可行性就是指每一个步骤都能够有效地执行,并得到确定的结果,而且能够用来方便地解决一类问题。
‘伍’ 什么是算法
一、什么是算法
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。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)。时间复杂度用“O(数量级)”来表示,称为“阶”。常见的时间复杂度有: O(1)常数阶;O(log2n)对数阶;O(n)线性阶;O(n2)平方阶。
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。
[font class="Apple-style-span" style="font-weight: bold;" id="bks_etfhxykd"]算法 Algorithm [/font]
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说,就是计算机解题的过程。在这个过程中,无论是形成解题思路还是编写程序,都是在实施某种算法。前者是推理实现的算法,后者是操作实现的算法。
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。
算法的设计要求
1)正确性(Correctness)
有4个层次:
A.程序不含语法错误;
B.程序对几组输入数据能够得出满足规格要求的结果;
C.程序对精心选择的、典型的、苛刻的、带有刁难性的几组输入数据能够得出满足规格要求的结果;
D.程序对一切合法的输入数据都能产生满足规格要求的结果。
2)可读性(Readability)
算法的第一目的是为了阅读和交流;
可读性有助于对算法的理解;
可读性有助于对算法的调试和修改。
3)高效率与低存储量
处理速度快;存储容量小
时间和空间是矛盾的、实际问题的求解往往是求得时间和空间的统一、折中。
算法的描述 算法的描述方式(常用的)
算法描述 自然语言
流程图 特定的表示算法的图形符号
伪语言 包括程序设计语言的三大基本结构及自然语言的一种语言
类语言 类似高级语言的语言,例如,类PASCAL、类C语言。
算法的评价 算法评价的标准:时间复杂度和空间复杂度。
1)时间复杂度 指在计算机上运行该算法所花费的时间。用“O(数量级)”来表示,称为“阶”。
常见的时间复杂度有: O(1)常数阶;O(logn)对数阶;O(n)线性阶;O(n^2)平方阶
2)空间复杂度 指算法在计算机上运行所占用的存储空间。度量同时间复杂度。
时间复杂度举例
(a) X:=X+1 ; O(1)
(b) FOR I:=1 TO n DO
X:= X+1; O(n)
(c) FOR I:= 1 TO n DO
FOR J:= 1 TO n DO
X:= X+1; O(n^2)
“算法”一词最早来自公元 9世纪 波斯数学家比阿勒·霍瓦里松的一本影响深远的着作《代数对话录》。20世纪的 英国 数学家 图灵 提出了着名的图灵论点,并抽象出了一台机器,这台机器被我们称之为 图灵机 。图灵的思想对算法的发展起到了重要的作用。
算法是 计算机 处理信息的本质,因为 计算机程序 本质上是一个算法,告诉计算机确切的步骤来执行一个指定的任务,如计算职工的薪水或打印学生的成绩单。 一般地,当算法在处理信息时,数据会从输入设备读取,写入输出设备,可能保存起来以供以后使用。
这是算法的一个简单的例子。
我们有一串随机数列。我们的目的是找到这个数列中最大的数。如果将数列中的每一个数字看成是一颗豆子的大小 可以将下面的算法形象地称为“捡豆子”:
首先将第一颗豆子(数列中的第一个数字)放入口袋中。
从第二颗豆子开始检查,直到最后一颗豆子。如果正在检查的豆子比口袋中的还大,则将它捡起放入口袋中,同时丢掉原先的豆子。 最后口袋中的豆子就是所有的豆子中最大的一颗。
下面是一个形式算法,用近似于 编程语言 的 伪代码 表示
给定:一个数列“list",以及数列的长度"length(list)" largest = list[1] for counter = 2 to length(list): if list[counter] > largest: largest = list[counter] print largest
符号说明:
= 用于表示赋值。即:右边的值被赋予给左边的变量。
List[counter] 用于表示数列中的第 counter 项。例如:如果 counter 的值是5,那么 List[counter] 表示数列中的第5项。
<= 用于表示“小于或等于”。