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数学算法对计算机编程优化的分析和
【摘 要】 随着计算机信息技术的不断更迭,计算机编程方式始终处于动态的变化之中,如何优化计算机编程方式已经成为了当下计算机行业的一大要务.作为高中数学课程中的重要内容,我们在简化数学算法的过程中能找到一定的简化规律,从而将其应用至计算机编程优化当中.本文以高中生的立场对数学算法对计算机编程优化进行了分析.
【关键词】 数学算法 计算机编程优化 分析
科学技术的发展加快了现代社会的发展速度,伴随着信息化时代的到来,计算机技术的发展迭代更是变得愈发频繁.计算机软件开发乃计算机技术的一大核心,而数学算法又可谓是软件编程的一大基础.因此,我们可以借由数学算法而对编程加以优化,从而提升程序的运行效率,以惠及我们生活的各个层面.
一、关于数学算法与计算机编程的概述
在高中数学学习中,我们所遇到的数学算法为归纳算法.总体而言,数学算法即对事物规律进行总结探究,从而以最少的时间来达到目标.例如,在计算“1+3+4+5+7+8+9+11+12”结果时,通过观察其特征,我们可以发现其由两个等差数列组合而成,其分别为“1+3+5+7+9+11” 和“4+8+12”.因此在进行计算时,我们可分别计算两个等差数列的和,从而快速得到结果为“60”.
计算机语言为计算机编程的核心基础,通过我们对计算机语言的编译,我们可以开发出用于各种用途的计算机软件.计算机最初的用途在于进行大量人工不能胜任的计算,从而为我们提供所需的计算结果.经过多番升级改造,现阶段的计算机具备了极强的实用性.然而,为提升计算机运算效率,我们仍需不断优化计算机编程方式.
二、数学算法之于程序编程的作用探究
2.1 数学算法乃计算机编程的一大核心在利用计算机编程解决问题时,我们需遵循以下步骤：①对实际问题进行分析,找出其规律所在,并建立合适的数学模型；②根据设计好的算法编程计算机程序；③测试程序并加以优化调整.从上述几个步骤中我们可以发现,数学算法乃计算机编程的一大核心所在.“数学算法+ 数据结构等于 基本程序”,我们只有将数学算法与计算机编程有机结合在一起方可编写出逻辑思维缜密且运行平稳高效的计算机程序,从而较好地解决现实生活中的问题.
2.2 数学算法有助于计算机编程的简化
数学建模有利于实际问题的简单化,例如,对一类数学问题会有一般公式可以借鉴.上文中提到,数学算法在于总结问题规律并将其应用至实际问题当中.鉴于此,我们应研究计算机编程中的算法,从而使程序所运用的数学算法得以改进.从专业角度来看,计算机理论知识可被划分为计算机、数学算法等模块.将这两者进行结合可使计算机编程更为简化.
三、数学算法对计算机编程优化的实例分析
3.1 数学算法之于程序的优化作用分析
一般来说,在评价计算机程序时,我们会关注时间复杂度、空间复杂度与运行逻辑三个方面.时间复杂度指程序运行时所耗费的时间,其注重程序解决实际问题的时长；空间复杂度则指程序运行所需耗费的内存空间,其更注重程序对计算机内存及配置的要求；而运行逻辑则指程序在运行过程中是否存在漏洞,为此在编程时,我们需具备缜密的逻辑思维.借助与数学算法,我们可以将复杂的问题简单化,利用较短的时间、较少的精力从而得到准确的答案.由此来看,利用数学算法来优化计算机编程可使得程序的时间复杂度、空间复杂度及运行逻辑都得到一定的优化.
3.2 数学算法优化程序的实例分析
以“求出1~100 范围内的素数”为例,我们可利用数学算法对程序加以一定的优化,我们主要运用了数学算法对以下几点进行了优化：①根据常识,我们可知最小的素数为2,且除2 以外其余素数均为奇数.因此我们可以将变量number与a 的初始值设定为3,并依次加2 加以判别；②在保证数字为奇数的前提下,再判定数字是否存在1 以外的因数,因此我们可以采用两个for 循环的嵌套语句与“%”（求余运算符）来判定整除的情形；③当余数为零时又存在两类情况,其一为此时的number 为a 的倍数,其二为number 与a 相等.当两者相等时,则表示该数仅能被1 与自身整除,该数即为素数.因为对素数“2”进行了直接输出处理,我们不必单独对2 进行判别.我们发现这一算法并不局限于1~100 内的素数判别,若需扩大范围,我们只需调整判别语句即可.由此一来,原本复杂的问题即可得到简化.
四、结语
综上所述,我们可以发现,高中数学中的数学算法与计算机编程具有十分紧密的联系.我们完全可以利用数学算法对计算机程序加以优化,以优化其时间复杂度、空间复杂度与运行逻辑,从而使其质量得到整体提升.
参 考 文 献
[1] 张展遨. 数学算法对计算机编程的优化[J]. 电子技术与软件工程,2018(03)：164.
[2] 夏德宏. 浅谈数学算法对计算机编程方式改进的优化[J]. 科技传播,2017,9(12)：73-74.
[3] 刘爱军. 数学算法对计算机编程优化的分析与研究[J]. 科技经济导刊,2017(10)：41.
计算机编程论文范文结:
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