算法在現(xiàn)實生活中應(yīng)用的意義

摘要：算法在計算機(jī)學(xué)習(xí)中很常見，在生活中也很常見，只有描述清楚，表達(dá)清晰才能更好地為人服務(wù)，這才是根本目的。有算法支撐的計算機(jī)，才能更好地為您服務(wù)。計算機(jī)的神奇主要歸功于算法及實現(xiàn)算法的計算機(jī)程序。

關(guān)鍵字：算法 語言描述 循環(huán)體

能準(zhǔn)確完整的描述解題方案，是一種指令可以解決問題，那就是算法，在生活中用算法來描述的問題很多，在這里我們通過特例來看一下算法解決問題。

例：輸入字符串，統(tǒng)計所有字母的出現(xiàn)頻率后，以小寫字母的形式輸出出現(xiàn)頻率最高的字母，輸入字符串中有大寫有小寫，同一字母的大小視為同一字母。

樣例輸入：

Helloworld

樣例輸出：

一、輸入字符串，之后以第一個字符開始進(jìn)行判斷標(biāo)記，之后判斷第二個字符是否和第一個字符一樣，在這之前嵌套一個循環(huán)結(jié)構(gòu)，把所輸入的字符轉(zhuǎn)化成小寫字母，在轉(zhuǎn)換前一定要判斷，之后如果和第一個字符相同則標(biāo)記第一個字符累計2，否則新標(biāo)記一個字符之后計數(shù)1，以此類推直到最后一個字符。

二、利用水桶原理，直接利用出棧入棧的原理，如果和第一個一樣，那么累計，如果不是則出棧。

三、輸入26個英文字母，之后輸入字符串，每個字母去比較，有則累計，沒有則過，最后輸出計數(shù)最多的字母。

信息社會里，計算機(jī)及由計算機(jī)控制的智能系統(tǒng)，算法在我們平時的生活中的日常領(lǐng)域中應(yīng)用極其廣泛，在教師課堂上，教師使用智能軟件實時收集，分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，在機(jī)械工廠里面自動執(zhí)行加工，裝配等任務(wù)，倉庫里面機(jī)器人也普遍的使用，在醫(yī)院我們的自助掛號，繳費，醫(yī)生用計算機(jī)診治判斷。

隨著科技的進(jìn)步，時代的發(fā)展，智能生活慢慢地走入到了我們的視線，我們可以進(jìn)屋通過手機(jī)開燈、給熱水器加熱。這里面的每一步都是被設(shè)計好的，并且按照預(yù)計的去進(jìn)行執(zhí)行，這在算法當(dāng)中是每一個步驟都能被人或機(jī)器計算裝置執(zhí)行。而現(xiàn)在智能家居里面，第一種是燈光的控制，首先我們可以說按指定好的燈光進(jìn)行排序，按1234進(jìn)行分類之后，如果說我們進(jìn)行燈光控制的話，第一點首先選擇一類是否繼續(xù)，如果不繼續(xù)則進(jìn)行二，如果繼續(xù)則顯示的是一。洗衣機(jī)的洗衣流程，實際上就是對手工洗衣流程的模擬，就是對洗衣流程算法的實現(xiàn)，人們在洗衣過程中第一點是噴水，之后是衣服，洗衣液之后搓洗，擰干，晾干。智能洗衣機(jī)，只是把人工的流程進(jìn)行了模擬和轉(zhuǎn)化，以故事版的形式描述，手工洗衣機(jī)的算法是無法讓機(jī)器自主完成的。

機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)的算法，必須要有一定的特征，每一個算法必須要明確的定義。對于算法來說，他必須在有限的步驟內(nèi)能夠完成，不能無休止地進(jìn)行執(zhí)行下去，那么對于算法。它可以沒有輸入或者是有多個輸入，但是至少要有一個輸出。需要執(zhí)行的算法，也就是編寫可執(zhí)行的機(jī)器指令。

對于算法的描述，最開始我們習(xí)慣用的是自然語言描述方法，也就是說，用普通的語言來描述算法的使用。之后推出了程序框圖，那么對于程序框圖來說，我們要進(jìn)行輸入、輸出、判斷、循環(huán)結(jié)構(gòu)點。用流程圖描述算法比較直觀，簡潔明了，清晰的能看出算法結(jié)構(gòu)能表達(dá)明確算法的步驟，當(dāng)控制結(jié)構(gòu)和嵌套層次較復(fù)雜時，流程圖會很大，影響可讀性，也不是很適用于修改，這也是他的一個缺點。第三種方法就是偽代碼的方法，偽代碼也屬于算法描述語言的一種，它是介于自然語言和程序設(shè)計語言之間的人工語言來描寫算法，那么它書寫起來，非常簡單方便，格式也緊湊，表達(dá)精煉也是比較被人們所理解的。循環(huán)結(jié)構(gòu)是采用先判斷表達(dá)式之后再執(zhí)行循環(huán)體，在這里有兩種結(jié)構(gòu)，一種是while形結(jié)構(gòu)，一種是當(dāng)型結(jié)構(gòu)，是當(dāng)什么時就是怎么樣，一種是說否什么怎么樣。

他們兩個的區(qū)別在于，就是一先判斷，還是先進(jìn)入循環(huán)體。當(dāng)滿足條件時，那他就是當(dāng)型結(jié)構(gòu)，如果先進(jìn)循環(huán)體，那他就是while結(jié)構(gòu)。在描述算法的同時，要對算法的執(zhí)行限定步驟和限定時間不能是無限循環(huán)的，要在合理的時間內(nèi)一定要在合理的范圍內(nèi)進(jìn)行結(jié)束，要確定算法的每一步，沒有歧義的語句必須明確，可以有零個輸入，可以有多個輸入，但至少有一個輸出。

對于算法來說，第一點，我們要判斷它的正確性，首先要保證這個算法是正確的，任何一組的輸入和不合理的輸入總能達(dá)到一個預(yù)期的輸出，第二點算法是具有可讀性的，一定要經(jīng)過多次的修改，一個較簡單的算法，可以被其他復(fù)雜的算法所調(diào)用，所以算法應(yīng)該是可讀可以理解的，保證人們對他們進(jìn)行分析修改和使用，讓它實現(xiàn).第三點，保證它的高效性在時間和空間上，我們要保證一、時間效率高，二、存儲量低的特點。以前我們是基于C語言的基礎(chǔ)上來開發(fā)語言，轉(zhuǎn)化成機(jī)械與轉(zhuǎn)化成匯編語言，匯編語言再轉(zhuǎn)化成機(jī)械語言來實現(xiàn)，而現(xiàn)在新出的一款叫做python非常實用，有兩種運行模式，首先是他的交互模式，第二是他的文件模式，在交互模式下，啟動窗口的提示符直接輸入指令，Python就會被執(zhí)行，第二個文件模式是打開他的集成開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)建一個新的文件之后，對新文件進(jìn)行編輯，在這里面可以檢查它的語法錯誤，最后程序運行以PY為后綴名。其實學(xué)習(xí)語言來說，C語言掌握了那么Java語言和python語言，就可以先讓他掌握。python語言是在C語言基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的簡化，比如說print輸入和那個printf輸出，以及它的循環(huán)判定以及它的字符串命名，這個和C語言都是相同的。這樣一看算法離我們很近，尤其是生活中有很多實力，那么這里也體現(xiàn)了算法的意義。

現(xiàn)在進(jìn)入了大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)+時代，那么計算機(jī)在生活中已經(jīng)很常見，而計算機(jī)的基礎(chǔ)，就是算法。有算法支撐的計算機(jī)，才能更好地為您服務(wù)。計算機(jī)的神奇主要歸功于算法及實現(xiàn)算法的計算機(jī)程序。

參考文獻(xiàn)：

上海科技教育出版社信息技術(shù)

浙江教育出版社信息技術(shù)

青岡縣第一中學(xué)校 黑龍江省 綏化市 王達(dá)