計算機編程優化中的數學算法作用

帖旻陽

摘要

在現代社會中，計算機的發展是非常迅猛的，社會發展的中心已經從過去的工業生產轉向了以高科技生產為中心，計算機技術在社會的發展和進步中起著非常重要的作用。本文主要是介紹了數字算法與計算機編程的基本概況，分析了數字算法對計算機編程的影響作用與優化的功能，希望對研究數字算法與計算機編程上有一定的研究意義。

【關鍵詞】數學算法 計算機編程 優化

1 數學算法與計算機編程的基本概況

1.1 數學算法的概況

算法是作為數學研究中最基本但是最重要的組成部分，在計算機程序的設計編制研究中它占據著重要地位，它能夠幫助計算機編程更加的人性化，更加的靈活。計算機編程中運用數字算法能夠在相應的數學原理和步驟的基礎上，進行計算工作，并采用最小費用、最小計算量和遵循數學定律的最快方法以得到準確的結果。它的基本思想是觀察事物的發展，總結事物規律運用規律進行基本的計算，這就在很大程度上減少了計算機工程量。

今天，信息技術正在迅速發展和創新中。數學算法對計算機程序的設計和編譯有著越來越大的影響。數學算法己逐漸成為計算機程序設計人員應具備的基本素養。在大多數高校中，計算機課程主要是為了引導學生能夠建立起數學算法以作為教學的基本理念。為了培養和提高學生的數學算法能力，要求學生理解和掌握各種數學算法，并能夠獨立編程?？梢哉f，數字算法在我們的生活中的影響越來越大。

1.2 計算機編程的概況

計算機編程主要是以計算機語言作為計算與編程的基礎。通過對計算機語言進行研究與翻譯，計算機功能能夠在許多不同的計算機類型中得到實現。基本上，我們運用計算機的目的是為了能夠通過大量的數學計算來解決人們難以解決的大量復雜數據，并為人們提供最精確的結果。計算機的創新和升級不僅極大地提高了計算效率和計算精度，而且提高了計算機編程的實用性。因此，我們需要更多地去關注到計算機編程方法，特別是在數字算法下的改進和優化，在保證計算機運行準確性的基礎上，不斷提高計算機的運行效率。

2 數學算法在計算機編程中的作用

2.1 數學算法是計算機編程的基礎

如果我們想要解決一個具體的問題，可以用計算機進行分析，我們必須首先生成一個適當的數學具體模型來表示出整，然后進行數字化的分析，程序化的編程，準確化的計算，同時對數字模型進行相應的測試。從這些步驟上來看，我們可以發現數學算法和計算機編程之間的聯系，通過運用數字算法進行計算機的編程可以更有效地解決生活中的實際問題。

2.2 數學算法使計算機編程簡單化

解決實際問題往往比較復雜，所以有必要建立一個數學模型，使復雜的問題變得更為的清晰易懂，將問題簡單化。數學算法研究的主要目的是對問題進行優化，這就要求在計算機編程中對數學算法進行改進和完善，進而提高數學算法在編程中的優化能力。計算機理論的知識可分為計算機理論和數學算法理論。它們不是孤立的，而是統一的，因此在未來的計算機發展中將兩者進行綜合研究才能有根本性的突破。

3 數學算法對計算機編程優化作用的探討

計算機編程在計算機領域是非常專業和廣泛的。計算機編程主要是通過運用合理的計算機語言，對計算機語言進行編制、翻譯和應用，使相應的應用功能能夠更加的合理運行。數學算法在優化計算機編程中起著重要的作用，主要有以下的幾點：

3.1 對計算機C語言進行優化作用

C語言是計算機語言中最為基本的一種語言，也是在計算機領域中應用最廣泛的語言。C語言作為編程語言，在編譯的過程中，需要有嚴格的代碼邏輯操作，但計算機語言本身也存在有一定的限制，而數學算法可以進一步的簡化它們的邏輯代碼。數字算法對計算機語言能夠進行合理的優化作用，基于這一種合理有序的數學思維影響，計算機代碼程序能夠被簡單化，計算的結果更加的精準，大幅度的提高了計算機的工作效率，所以要更加的關注到計算機C語言在計算機編程中的運用，利用數字化算法改進計算機編程，優化C語言，發展計算機編程。

3.2 通過并行計算減少算法執行時間

通過并行計算有兩種不同的方法來減少執行時間。一種方法是在一臺機器上并行多個核心計算方法，另一種方法是通過并行多臺計算機進行運算。目前，計算機硬件的優化和改進是非常的迅速，大多數計算機都采用了雙核或四核。此外，計算機軟件也在不斷發展和創新，這就使得了計算機的分布式系統受到了廣泛關注。

但是，大多數的計算機算法都缺乏多核計算機核心計算，同時計算機的分布式系統沒有得到及時的優化和改進，仍然采用串行式的執行方法，這就造成了計算過程的繁瑣與不易性，運用數字算法可以幫助更好的解決這個問題。在對數學算法進行研究和分析的基礎上，將算法分為兩個部分，一個是并行部分，另一個是非并行部分。用兩個不同的部分來實現計算機不同核心的分布，并進行最后的總結，可以得到相應準確的結果。數字算法可以更加的對計算機編程進行優化，幫助提高工作效率。

3.3 對數據結構進行合理設計

數據結構是否合理直接影響到了計算機算法的性能性，決定了計算機算法的精準。建立合理的計算機數學結構可以使計算機在變量上的訪問在計算過程中變得更加方便，很大程度上減少數據變量的存儲空間，從而提高了計算的工作效率。此外，對于一些共享的變量，一個合理的數據結構可以實現共享相同內存空間的多個變量的合理結構，從而通過降低內存空間的消耗提高計算效率。

4 總結

在當今社會中，經濟與科技的發展迅速，國家之間的科技發展水平也在不斷的提高中，而計算機應用是當前國家與國家之間最大的競爭領域，如何提高計算機的運行水平，提高計算機的運行效率，己成為各國科學家研究的一個重要課題。計算機編程是計算機技術最基本的操作。它是計算機領域的基礎。計算機程序優化是與計算機技術的長期發展相適應的。數學算法在計算機編程中的應用不僅是幫助舊算法的數學算法被粉碎的大好時機，更提高了計算機編程的有效性。因此，數學算法對于優化計算機編程具有重要的意義。

參考文獻

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