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​ 数学算法对计算机编程优化作用

杨延 胡焕 邹佳颖

武汉东湖学院 湖北省武汉市,430000

摘要: 在当前社会飞速发展的过程中,科技的发展使得计算机应用成为各个国家之间的最大竞争领域,也成为各个国家研究的重要内容。其中,计算机编程就是非常重要的一点,为了进一步优化该过程,就需要利用好数学算法,从优化计算机语言、减少执行时间、设计数据结构等方面深入的改进计算机编程过程,从而改善我国数学算法在计算机编程过程中的应用现状,更好的实现计算机编程的优化,促使我国在计算机领域的综合水平大大提高,进一步提高我国的国际地位。
关键词: 数学算法;计算机编程;编程优化
DOI:10.12721/ccn.2022.157034
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计算机编程过程具有一定的灵活性,它也包含很多功能,为我们的生活带来了极大的便利。目前,在计算机呈现现实事物时,往往需要通过编程语言来进行转化,并使得这些程序更好的运行起来。在运行过程中,数学算法的作用是不可忽视的,它能促使整体编程语言变得更加简洁明了,进一步促使整体计算机的运行更加顺畅。

1、数学算法与计算机编程的基本概况

1.1 数学算法的概况

在数学研究的时候,算法是整个数学研究中的重中之重,对后期的研究奠定夯实的基础。在计算机编程的时候,数学算法能帮助计算机编程过程更加清晰、灵活,从而促使整个计算机编程过程越来越好。并且数学算法的应用,能使计算机编程过程中减少了计算量、节约了成本,仍能得到更为准确的结果。根据探究我们可以得知,当前数学算法的基本思路如下:先观察事物的特征和整体发展情况,探究出事物的相关规律,从而参照这些规律进一步进行计算,这样能进一步节省时间和精力,计算的工程量大大减小,从而保证整体的计算效率大大提升。目前,我国科学技术发展飞快,数学算法的应用也进一步推动了我国计算机的发展,很多高校也将其数学算法作为计算机课程教学中的必学科目,进一步培养学生的计算能力,帮助学生能打好基础,从而使后续的编程过程越来越顺利。总的来说,作为计算机的编程人员,掌握数学算法是他们必备的一门技能,不可忽视。

1.2 计算机编程的概况

计算机的编程过程实际上就是利用计算机语言来进行操作和运行计算机。通过翻译、编制、应用等方式来促使计算机能充分发挥自己的功能,帮助计算机有效的运行。实际上,整个编程的过程是需要一定的专业性和技术性,在运用计算机进行处理时,可以利用数学算法辅助计算机进行数据处理,从而促使大量数据的运算过程变得更加简洁、精准。并且,计算机的创新也在科技的进步过程中使整体计算的效率大大提高从而使整体计算机编程的应用效果变得越来越好,所以说,需要我们能更加重视计算机编程过程,在数字算法的帮助下,促使整体计算机的运行效果大大提高。

2、数学算法优化的目的与作用

在解决实际问题的过程中,计算机通常起着非常重要的作用,需要对软件进行适当的调整,主要从构建数学模型,编写处理程序,最终性能测试等方面来开展。数学运算具有较大的抽象性,较低的计算难度,一种数学算法的优化就能使理论知识得到明显的利用,建立一个计算模型,从而来解决问题。因此,对计算机程序设计的优化方面有很大的影响。当数学算法更好的融入到计算机编程过程中时,以前程序中很难解决的就可以变成一个统一的、操作方便的数学结构,能更深入地了解研究对象的特点,确定关键问题,找出问题的性质和数量之间的联系,从而更高效率的解决问题。

3、数学算法对计算机编程优化作用

在计算机领域内,计算机编程的应用范围非常广泛,发挥了不可磨灭的作用。在运用计算机语言进行编程时,数学算法可以帮助计算机编程起到一定的优化作用,主要有以下几点。

3.1对计算机C语言进行优化作用

计算机语言有很多种类,如:Python、Java、spass、C语言等等,其中最基本且应用最广泛的语言就是C语言。在应用它进行编译的时候,通常需要有严格规定的代码要求,逻辑性也非常强。实际上,计算机语言在应用过程中受到自身的限制,需要运用数学算法来辅助编译过程,进而达到简化逻辑代码的效果。数学算法能在原有计算机语言的基础上,加入一定的数学思维,帮助整个代码程序的编写过程,一方面能简化代码的书写过程,另一方面也是得出的数据结果的精准度大大提高,从而计算机的运行效果也更加明显。所以说,数学算法在计算机编程中对C语言的运行起到一定的优化作用,它进一步改进计算机的编程,为她的发展提供了新的帮助。

3.2对数据结构进行合理设计

合理的数据结构直接决定了计算机算法的性能和计算机算法的精度。所以,建立一个合理的计算机系统数学结构将有助于在计算过程中获得变量,并将大大减少变量存储空间,这将提高计算效率。此外,对于某些共享的变量来说,一个合理的数据结构可以提供一个合理的多变量结构,共享相同的存储空间,这将通过减少内存消耗提高计算效率,从而达到优化的效果。

3.3通过并行计算减少算法执行时间

在减少算法执行时间上,通常是采用并行计算的方式来达到这一效果,该方式的应用有两种方法,即在一台机器上并行多个核心计算方法或者是通过并行多台计算机进行运算。就目前的情况来看,我国计算机硬件的发展过程非常迅速,优化和改进过程也相对比较顺利,使得目前我国采用的多为双核和四核。此外,计算机程序的不断发展和实施,使得计算机分布式系统的应用也越来越广泛。但是,大多数计算机算法都没有有多层次的D计数,使得分布式计算机系统没有及时优化和改进,继续使用串行式的执行方法,导致计算过程的复杂且困难,而使用数字算法可以帮助更好地解决这个问题。在研究和分析数学算法的基础上,算法分为两个部分——平行部分和非平行部分。两个不同的部分实现不同的计算机网络楱心的分布,从而达到更为准确的结果。总的来看,数学算法的应用使得计算机编程过程中的执行时间大大缩短,工作效率也因此显著提高。

参考文献:

[1]高占江.计算机编程中数学算法优化探析[J].电脑迷,2016(09):170.

[2]余殷博.数学算法对计算机编程优化的思考[J].电子技术与软件工程,2016(02):251.