導(dǎo)語(yǔ)：計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：在算法基礎(chǔ)上發(fā)展使得計(jì)算機(jī)擁有更加精確和強(qiáng)大的計(jì)算能力。在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行算法指令來(lái)工作，計(jì)算機(jī)算法是以一步接一步的方式來(lái)詳細(xì)描述計(jì)算機(jī)如何將輸入轉(zhuǎn)化為所要求的輸出的過(guò)程，或者說(shuō)，算法是對(duì)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的計(jì)算過(guò)程的具體描述。一個(gè)問(wèn)題的解決方案可以有多種表達(dá)方式，所以計(jì)算機(jī)算法的種類比較多。在計(jì)算機(jī)編程過(guò)程中，算法設(shè)計(jì)對(duì)于解決問(wèn)題十分重要。在解決問(wèn)題中，設(shè)計(jì)最優(yōu)算法方案，對(duì)計(jì)算機(jī)的算法進(jìn)行合理分析和設(shè)計(jì)是首要考慮因素。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)算法;算法設(shè)計(jì);評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算機(jī)通過(guò)執(zhí)行程序員設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行工作，計(jì)算機(jī)算法作為計(jì)算機(jī)程序的先導(dǎo)和運(yùn)行基礎(chǔ)，與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成計(jì)算機(jī)程序。在解決具體實(shí)際的問(wèn)題時(shí)，計(jì)算機(jī)算法具有運(yùn)算序列，進(jìn)行具體運(yùn)算描述。計(jì)算機(jī)算法分為兩大類：（一）數(shù)值運(yùn)算算法；（二）非數(shù)值運(yùn)算算法。對(duì)于具體實(shí)際問(wèn)題，選擇精確高效的算法和設(shè)計(jì)準(zhǔn)確高效的算法能更加快速高效的解決問(wèn)題。

1計(jì)算機(jī)算法的特點(diǎn)和分類

1.1計(jì)算機(jī)算法的特點(diǎn)。1.1.1有窮性。算法的步驟應(yīng)該是有限的，超過(guò)合理的限度通常認(rèn)為是無(wú)效算法。1.1.2確定性。算法設(shè)計(jì)中的每一步驟都是確定的，必須被解釋成唯一的算法含義。1.1.3有零個(gè)或多個(gè)輸入。執(zhí)行算法時(shí)的執(zhí)行信息。1.1.4有一個(gè)或多個(gè)輸出。算法的執(zhí)行是為了得到問(wèn)題的結(jié)果，得不出結(jié)果的算法是沒(méi)有意義的。1.1.5有效性。算法設(shè)計(jì)中的每一個(gè)步驟都必須有效執(zhí)行，得到確定的結(jié)果。1.2計(jì)算機(jī)算法的分類計(jì)算機(jī)算法分為兩大類：1.數(shù)值運(yùn)算算法。包括迭代法、遞推法和遞歸法等；2.非數(shù)值運(yùn)算算法。包括窮舉法、分治法、貪心法和回溯法等。

2計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)和分析

在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)算法時(shí)，要結(jié)合實(shí)際問(wèn)題，對(duì)已存在的計(jì)算機(jī)算法作出合理的分析和判斷，必要時(shí)重新設(shè)計(jì)更加準(zhǔn)確高效的算法以達(dá)到計(jì)算機(jī)在執(zhí)行時(shí)采用最優(yōu)算法的標(biāo)準(zhǔn)，減少解決問(wèn)題的時(shí)間，提升解答問(wèn)題時(shí)的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)算法的設(shè)計(jì)和分析時(shí)主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：2.1計(jì)算機(jī)算法復(fù)雜性問(wèn)題。計(jì)算復(fù)雜性是計(jì)算理論中的一個(gè)特點(diǎn)，研究計(jì)算問(wèn)題時(shí)所需的資源，比如時(shí)間和空間，以及如何盡可能的節(jié)省這些資源。最常見的是時(shí)間(要通過(guò)多少步才能解決問(wèn)題)和空間(在解決問(wèn)題時(shí)需要多少內(nèi)存)。時(shí)間復(fù)雜度是指在計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程領(lǐng)域內(nèi)完成一個(gè)算法所需的時(shí)間，是衡量一個(gè)算法優(yōu)劣的重要參數(shù)。時(shí)間復(fù)雜度越小，說(shuō)明該算法效率越高，則該算法越有價(jià)值?？臻g復(fù)雜度是指計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域完成一個(gè)算法所需要占用的存儲(chǔ)空間，一般是輸入?yún)?shù)的函數(shù)。它是算法優(yōu)劣的重要度量指標(biāo)，一般來(lái)說(shuō)，空間復(fù)雜度越小，算法越好。2.2計(jì)算機(jī)算法穩(wěn)定可靠性問(wèn)題。計(jì)算機(jī)算法的運(yùn)行穩(wěn)定性可以作為衡量算法的一個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。具體反映在面對(duì)給定的錯(cuò)誤指令時(shí)，計(jì)算機(jī)算法自身能具有較強(qiáng)的判斷力和決策能力。判斷力高的計(jì)算機(jī)算法可以降低執(zhí)行時(shí)反復(fù)核實(shí)運(yùn)算流程，高決策能力的計(jì)算機(jī)算法可以有效控制運(yùn)算進(jìn)行時(shí)不受錯(cuò)誤指令反復(fù)累積迭代的影響，從而避免反復(fù)運(yùn)算的現(xiàn)象。2.3計(jì)算機(jī)算法最優(yōu)化問(wèn)題。在處理遇到的問(wèn)題時(shí)，計(jì)算機(jī)算法自身可能得不到最優(yōu)解集。計(jì)算機(jī)會(huì)受到約束條件的干擾，從算法自己中選擇比較相似的或者靠近最優(yōu)解集的運(yùn)算路徑，在這種錯(cuò)誤的最優(yōu)化路徑下，輸出計(jì)算結(jié)果。在有些算法中，算法在執(zhí)行時(shí)設(shè)置了不存在最優(yōu)解集的條件限制，計(jì)算機(jī)會(huì)輸出模糊的解集。如果不限定有限閾值，在判定最優(yōu)值時(shí)，會(huì)輸出算法的平均性分析結(jié)果?；蛘呤亲畈畹倪\(yùn)算指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。類似的算法比較適用于簡(jiǎn)化的情況，不太能滿足復(fù)雜程度高的運(yùn)算問(wèn)題。在反復(fù)運(yùn)算找最優(yōu)解集的過(guò)程中，自身的時(shí)間和空間消耗降低了運(yùn)算效率。2.4計(jì)算機(jī)算法的其它相關(guān)問(wèn)題。在計(jì)算機(jī)的算法設(shè)計(jì)和分析中，還要多方面考慮計(jì)算機(jī)算法分析的其他存在的相關(guān)問(wèn)題，如計(jì)算機(jī)算法的自適應(yīng)問(wèn)題、計(jì)算機(jī)算法的精巧性、實(shí)現(xiàn)約束能力、計(jì)算機(jī)算法的簡(jiǎn)明性等。

3計(jì)算機(jī)優(yōu)化算法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通過(guò)對(duì)有n項(xiàng)的線性表的順序搜索算法分析和二分法分析，通常情況下，無(wú)序表的查找只能靠順序檢索查找計(jì)算機(jī)算法，平均查找長(zhǎng)度為（n+1）/2,而二分法的查找長(zhǎng)度更短。在具體的應(yīng)用中，一般先把無(wú)序線性表的計(jì)算機(jī)算法轉(zhuǎn)化成有序線性表，能大大節(jié)省查找的時(shí)間。在此過(guò)程中，要合理分析計(jì)算機(jī)算法的最壞情況及平均性狀。這一過(guò)程看似簡(jiǎn)單，工作量卻很大。對(duì)于常用的算法，可以參考算法資料來(lái)獲取相關(guān)信息。對(duì)于常用的計(jì)算機(jī)算法，用戶可以引用已存在的比較復(fù)雜的估算公式，對(duì)算法進(jìn)行評(píng)估，看是否滿足應(yīng)用時(shí)的需求。對(duì)于特別復(fù)雜的計(jì)算機(jī)算法，可以作簡(jiǎn)單的數(shù)量級(jí)估計(jì)，定量抽象描述計(jì)算機(jī)算法的復(fù)雜性。

4結(jié)束語(yǔ)

在遇到具體問(wèn)題時(shí)，要充分掌握計(jì)算機(jī)的工作原理和算法執(zhí)行方式，以便更好的分析和設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)算法，對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的特征，選擇最優(yōu)的算法設(shè)計(jì)方案，從而更加精確和高效的提升計(jì)算機(jī)算法的執(zhí)行效率，更加快速高效的解決問(wèn)題。

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[3]蘇娜,李曉巖.探究計(jì)算機(jī)專業(yè)算法與程序設(shè)計(jì)能力的層階式培養(yǎng)[J].科技風(fēng),2017(05):65.

作者:昝道廣 梁肖裕 劉忠青 徐西彤 李晨輝 單位:山東科技大學(xué)電氣信息系